孔板流量計和超聲波流量計的區別

西安華恒儀表制造有限公司將從以下幾點為大家介紹孔板流量計和超聲波流量計的區別：

1：使用要求

充滿管道的流體，當它們流經管道內的節流裝置時，流束將在節流裝置的節流件處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，于是在節流件前后便產生了壓力降，即壓差，介質流動的流量越大，在節流件前后產生的壓差就越大，所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續性定律為基準的。
特點
▲ 孔板流量計 節流裝置結構易于復制，簡單、牢固，性能穩定可靠，使用期限長，價格低廉。
▲孔板計算采用國際標準與加工
▲ 孔板流量計 應用范圍廣，全部單相流皆可測量，部分混相流亦可應用。
▲標準型節流裝置無須實流校準，即可投用。
▲ 一體型孔板流量計 安裝更簡單，無須引壓管，可直接接差壓變送器和壓力變送器。
智能型孔板流量計特點
▲采用進口單晶硅智能差壓傳感器
▲高精度，完善的自診斷功能
▲智能孔板流量計智能孔板流量計其量程可自編程調整。
▲智能孔板流量計可同時顯示累計流量、瞬時流量、壓力、溫度。
▲具有在線、動態全補償功能外，智能孔板流量計還具有自診斷、自行設定量程。
▲配有多種通訊接口
▲穩定性高
▲量程范圍寬、大于10：1
智能型孔板流量計技術指標
▲高精度：±0.075%
▲高穩定性：優于0.1%FS/年
▲高靜壓：40MPa
▲連續工作5年不需調校
▲可忽略溫度、靜壓影響
▲抗高過壓


2 技術性能的比較
 
表1 超聲波流量計 與 孔板流量計 技術性能的比較

2.1 量程比

由于結構特點，孔板流量計是通過節流元件來完成測量的，所以其量程比通常只有1：3，最高可達1：10，而超聲波流量計沒有任何阻流件，其量程比可達1 ：200。

這兩個數據表明：如果實現一種測量方案，假定其流量范圍是從1m3/h ~ 40m3/h, 使用超聲波流量計只需要一路工藝計量回路就可以實現，如果采用孔板流量計，需要多路才能實現。

2.2 壓損

由于孔板流量計的結構有阻流件，超聲波流量計沒有阻流件，那么顯而易見：孔板流量計的壓損很大，超聲波流量計壓損實際可以忽略不計。節流裝置能耗計算如下：

以下以1 個典型用戶用氣參數進行能耗計算：用氣量160× 104m3/d，用氣壓力0.6MPa。

節流裝置壓力損失計算式：（最大刻度差壓50kPa、β =0.68）

δP=（1-0.24 β -0.52 β2-0.16 β3）Δ P
=0.5486×50
=27.43kPa

節流裝置能耗計算式：（壓縮機效率η =0 .8 ）

W= δ p ×QV/ η
= 27430×18.5185/0.8
=634953W

2.3 精度

孔板流量計的計量精度理論上可以達到1%，但是通過大量的實踐證明，由于孔板流量計抗干擾能力較差，現場精度最高能達到2%，一般情況下在3% 左右。超聲波流量計的精度則可以達到0.5% 甚至更高。

2.4 測脈動流

由于孔板流量計是靠孔板前后的差壓信號來實現流量測量的，脈動流會使孔板前后的差壓不準， 所以孔板流量計不適合測脈動流， 而超聲波流量計可以測量脈動流的強度并消除其干擾，所以它適合測脈動流。

2.5 測雙向流

孔板流量計依據一個節流元件來實現 測量 目的， 這個節流元件具有嚴格的方向性，因此孔板流量計無法測雙向流。超聲波流量計只與超聲信號在流體中的傳播時間有關，因此可以測雙向流。

2.6 測濕氣體

孔板流量計不適合測量濕氣體；若被測氣體為濕氣體，那么在孔板流量計的前端容易積液，使得上下游差壓產生變化，而孔板流量計正是根據上下游的壓差來測量流量的，如果差壓產生變化，則孔板流量計不可能準確測量氣體的流量。超聲波流量計具有自檢測功能，如果所測量氣體為濕氣體，對超聲波流量計產生影響時，儀表本身可以修正，因此超聲波流量計適用于濕氣體的測量（濕氣體體積組分含量低于5%）。

2.7 清洗計量管路

孔板流量計本身有阻流件， 清洗球無法通過，因此孔板流量計安裝在管線上時無法在線清洗計量管路，只有拆除孔板流量計才能清洗管路。而對超聲波流量計來說，不存在這樣的問題。

2.8 渦流影響

孔板流量計采用差壓法測量氣體的流量，渦流直接影響孔板兩端的差壓， 因此孔板流量計對渦流很敏感， 要求有很長的直管段才能滿足測量精度的要求。 新的國際標準ISO 5167已經對孔板流量計上游直管段的長度作了更高的規定：孔板流量計上游直管段至少要有44D，若孔板流量計上游有匯管存在，則上游直管段的長度至少要有145D。（詳見《國際流量計量學術動態及發展趨勢》（《中國計量》2002 年）或ISO 5167-2）。英國烴源公司下屬的南莫克姆天然氣計量站改造時， 請英國國家工程實驗室（NEL）做了詳細的流體動力學分析， NEL經過大量試驗得出結論：原ISO5167規定的上游18D直管段確實無法滿足對計量精度的要求，修改后的ISO5167-2對直管段的長度規定是必須的。

而大多多聲道的超聲波流量計本身具有對渦流強度的分析能力，可以消除渦流對流量測量的影響，對渦流不敏感。

2.9 流速分布的影響

孔板流量計由于結構原理的限制，要求測量時流速分布均勻，但是由于現場計量管路的復雜性，氣體在管路的流速分布是不可能均勻對稱的，因此孔板流量計對流速分布不對稱非常敏感。

超聲波流量計可以修正流速分布不對稱的現象。

2.10 重復性

對于孔板流量計而言，隨著使用過程中孔板邊緣的磨損，孔板流量計的精度和重復性都會下降，而超聲波流量計無壓損、無示值漂移現象，重復性高。

2.11 工藝管路復雜性比較

對于孔板流量計，由于量程比窄，計量管路多，而且上、下游直管段長，現場工藝管路復雜。

超聲波流量計量程比寬，上、下游直管段短，工藝管路簡單。

2.12 維修維護率比較

孔板流量計有阻流件，上游易積液、對高含硫的天然氣，其孔板磨損快，維修維護率高。

超聲波流量計無可動部件，特殊材料的超聲探頭可以抗H2S 的腐蝕，維護簡單。

2.13 一次性投資比較

孔板流量計由于量程比窄，對于相同的流量計量要求，其計量管路多，雖然直接的計量儀表投資少，但是相關的閥門、溫度變送器、壓力變送器、直管段、匯管等一次性投資多。

超聲波流量計單表價格高于孔板流量計，但是由于量程比寬，整個計量回路少，實際現場一次性投資少。

3 現場安裝使用的比較（見表2）
現場安裝使用比較