物位-流量测量仪表选型)

物位、流量测量仪表选型部门：工程管理部姓名：罗红俊2015年12月2-部门内部公开物位物位测量仪表的选型一、物位测量仪表的分类如下：1、直接式液位测量仪表：（1）玻璃管式液位计；（2）玻璃板式液位计。2、差压式液位测量仪表：（1）压力式液位计；（3）吹气法压力式液位计；（3）差压式位（或界面）计。3、浮力式液位测量仪表：（1）浮筒式液位计；浮球式：包括浮球、浮标式液位计；（3）磁性翻板式液位计。4、电气式液位测量仪表：（1）电接点式液位计；（2）电容式液位计；（3）磁致伸缩式液位计。5、超声波式液位测量仪表。3-部门内部公开物位6、放射性液位计。7、雷达液位计。二、常用液位测量仪表的特性简述1、直接式液位测量仪表用于就地测量液位，现场显示。因液位计与被测介质直接接触，其材料需适应介质要求，并能承受操作状态的压力和温度。2、差压式液位测量仪表以压力和差压变送器来测量液位。在生产过程中大量应用差压变送器测量液位，对腐蚀、粘稠介质可采用法兰式及带毛细管的差压变送器。为保证测量的正确，介质的密度应相对稳定。3、浮力式液位测量仪表4物位浮筒式液位计的测量范围有限，一般为300～2000mm，因此适用于液位波动较小，密度稳定，介质洁净的场合。浮标式液位计的测量范围较大，也适用于易燃、有毒的介质。4、电气式液位测量仪电接点式液位结构简单，价格便宜，可适用于高温、高压的场合。电容式液位计适宜于有腐蚀、有毒、导电或非导电介质的液位测量，对粘稠、易结垢的介质，尚可选择带保护的测量电极。5、超声波式液位测量仪表超声波式液位测量仪表是运用声波反射的一种无接触式液位测量仪表。声波必须在空气中传播，因此不能用于真空设备。6、放射性液位计放射性液位计是真正的不接触测量各种容器的液位或料位，适用于高压-部门内部公开5物位、高温、强腐蚀及高粘度介质的场合。但仪表必须由专人管理，保证操作和使用的安全性。7、雷达液位计运用高频脉冲电磁波反射原理进行测量，适用于恶劣的操作条件下液位或料位的测量。三、物位测量仪表的选型原则1、应深入了解工艺条件、被测介质的性质，测控系统的要求，以便对仪表的技术性能作出充分评价。2、液位和界面测量应首先选用差压式、浮筒式和浮子式仪表。当不能满足要求时，可选用电容式、电接触式（电阻式）、声波形式的仪表。物料测量应根据物料的粒度、物料的安息角、物料的导电性能、料仓的结构形式及测量要求进行选择。-部门内部公开6物位3、仪表的结构形式和材质应根据被测介质的特性来选择。主要考虑的因素为压力、温度、腐蚀性、导电性；是否存在聚合、粘稠、沉淀、结晶、气化、起泡等现象；密度和密度变化；液体中含悬浮物的多少；液面扰动的程度以及固体物料的粒度。4、仪表的显示方式和功能，应根据工艺操作及系统组成的要求确定。5、仪表量程应根据工艺对象的实际需要显示的范围或实际变化的范围确定。6、仪表精度应根据工艺要求选择，但供容积计量用的物位仪表，其精度等级应在0.5级以上。7、用于有爆炸危险场所的电气式物位仪表，应根据防爆等级要求，选择合适的防爆结构形式或其他防护措施。-部门内部公开7物位四、液位料位界面测量仪表选型推荐表仪表名称液体液/液界面泡沫液体脏污液体粉状固体粒状固体块状固体粘湿性固体位式连续位式连续位式连续位式连续位式连续位式连续位式连续位式连续差压式可好可可--可可--------浮筒式好可可可--差可--------浮子式开关好-可---差---------带式浮子式差好-----差--------光导式-好-----差--------磁性浮子式好好--差差差差--------电容式好好好好好可好差可好可可可可好可电阻式（电接触式）好-差-好-好-差-差-差-好-静压式-好---可-可--------声波式好好差差--好好-差好好好好可好微波式-好-----好好好好好好好-好-部门内部公开8物位仪表名称液体液/液界面泡沫液体脏污液体粉状固体粒状固体块状固体粘湿性固体位式连续位式连续位式连续位式连续位式连续位式连续位式连续位式连续辐射式好好----好好好好好好好好好好激光式-好-----好-好-好-好-好吹气式好好----差可--------阻旋式------差-可-好-差-可-隔膜式好好可---可可差差差-差-可差垂锤式差好-----好-好-好-好-好注：“-”表示不能选用-部门内部公开9物位五、料位测量仪表选型参考表分类方式功能特点注意事项适用对象电气式电阻式位式测量价廉，无可动部件，易于应付高温、高压、体积小导电率变化，电极被介质附着电导性物料、焦炭、煤、金属粉、含水的砂等电容式位式测量/连续测量无可动部件，耐腐蚀，易于应付高温、高压、体积小电磁干扰，含水率的变化，电极被介质粘附，多个电容式仪表在同一场所相互干扰电导性和绝缘性物料、煤、塑料单体、肥料、砂、水泥等音叉式位式测量不受物性变化的影响，灵敏度高，气密性、耐压性良好，无可动部件，可靠性高电容振动，音叉被介质附着，荷重粒度100mm以下的粉粒体超声波（声阻断式）位式测量不受物性变化的影响，无可动部件，在容器内所占空间小杂音，反乱射，附着粒度5mm以下的粉粒体超声式（声反射式）连续测量非接触测量，无可动部件二次反射，粉尘，安息角、粒度微粉以下的粉粒体、煤、塑料粉粒微波式位式测量/连续测量非接触测量，无可动部件乱反射，自由空间，水蒸气高温、粘附性大、腐蚀性大、毒性大的颗粒状、大块状物体核辐射式位式测量/连续测量非接触测量不必插入容器，可靠性高需有使用许可证，核放射源的寿命高温、高压、粘附性大、腐蚀性大、毒性大的粉粒、颗粒状、大块状物体激光式连续测量非接触测量，无可动部件如果光线太暗，信号衰减过大，物料不能完全透明高温、真空、粉状、颗粒壮、块状物料机械式阻旋式位式测量价廉，受物性变化影响由于物料流动引起误动作，粉尘入侵，荷重，寿命物料比密度在0.2以上的小颗粒物料隔膜式位式测量在容器内所占空间小粉粒压力，流动压力，附着小粒度的粉粒体重锤探测式位式测量/连续测量大量程，精确度高索带的寿命，重锤的埋设，测定周期附着性不大的粉粒体、煤、焦炭、塑料、肥料、量程可达70m-部门内部公开10流量流量测量仪表的选型一、流量测量仪表的分类流量测量仪表的分类可按不同的原则进行，常有以下几种分类。1、按测量对象分类可分为封闭管道流量计和敞开管道流量计两类，工业过程主要使用封闭管道流量计。2、按测量目的分类可分为总量测量和流量测量，即为总量表（累积流量）和流量计（瞬时流量）。3、按测量原理分类流量测量的原理是各种物理原理，因此按测量原理分可依据物理学科来分类，主要有以下几类。-部门内部公开11流量（1）力学原理：是流量测量原理中应用最多的。应用伯努利定理的差压式、浮子式；应用流体阻力原理的靶式；应用动量守恒原理的叶轮式；应用流体振动原理的涡街式、旋进式；应用动压原理的皮托管式、均速管式；应用分割流体体积原理的容积式；应用动量定理的可动管式、冲量式；应用牛顿第二定律的直接质量式。2、电学原理：电磁式、电容式、电感式和电阻式。3、声学原理：超声式、声学式（冲击波式）等。4、热学原理：热分布式、热散效应和冷却效应式等。-部门内部公开12流量（5）光学原理：激光式和光电式等。（6）原子物理原理：核共振式和核辐射式等。4、按测量体积流量和质量流量分类（1）体积流量计：常用的有以下几类差压式、电磁、涡轮、涡街、超声、容积式流量计。qv=uA(m3/h)（2）质量流量计：直接式和间接式（或称推导式）A、直接式流量计的输出信号直接反映流体的质量流量；有克里奥利质量流量计、热式质量流量计、双涡轮式质量流量计、差压式质量流量计。qm=ρuA(kg/h)B、间接式（或称推导式）质量流量计；它的检测件的输出信号并不直接反映质量流量，而是通过检测件与密度计组合或者两种检测件的组合而求得质量流量。常用的有动能（ρq2v）检测件和密度计（ρ）的组合、体积流量计和密度计组合、动能检测件和体积流量计的组合等。-部门内部公开13流量-部门内部公开5、按测量方法和结构分类按测量方法和结构分类是流量测量仪表的最常用的分类方法，对于封闭管道流量计的分类如下(见表1）。二、流量测量仪表的选型和特性1、不同类型的流量仪表性能和特点各异，选型时必须从仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件和经济因素等方面进行综合考虑。仪表性能：精确度，重复性，线性度，范围度，压力损失，上、下限流量，信号输出特性，相应时间等。流体特性：流体温度，压力，密度，粘度，化学性质，腐蚀，结垢，磨损，气体压缩系数，等熵指数，比热容，电导率，导热系数，多相流，脉动流等。安装条件：管道布置方向，流动方向，上下游管道长度，管道口径，维护空间，管道振动，防爆，接地，电、气源，辅助设施（过滤，消气）等。14流量环境条件：环境温度，湿度，安全性，电磁干扰，维护空间等。经济因素：购置费，安装费，维护费，校验费，使用寿命，运行费（能耗），备品备件等。2、分析因素按初选确定的各方案，由初选仪表根据各制造厂样本、技术数据和选型手册，充分了解仪表性能；再分别按性能要求和仪表规范、流体特性、安装场所、环境条件和经济性考虑五个方面因素，按前所述的问题条件，逐一分析，列表比较。考虑顺序按测量目的和测重点与初选时不同，一般先从“性能要求和仪表规范”开始，如下图所示考虑其他因素。-部门内部公开性能要求和仪表规范流体特性环境条件安装条件经济考虑15流量-部门内部公开如使用对象认为“经济因素”是主要因素（如大管径输送的要求泵送费用低、商贸核算要求测量误差造成损失小），则在考虑“性能要求和仪表规范”的同时提前考虑“经济因素”。实际上五个方面因素相互影响，结束一方面的考虑因素，再考虑另一方面因素时，有时候还要重新考虑前一方面因素，五方面因素交替考虑，其相互关系如下所示。使用目标要求流体特性及其影响因素性能要求和仪表功能因素经济因素安装条件因素环境条件因素初选适用仪表最终选定仪表开始结束16流量-部门内部公开常用流量测量仪表的性能及流体特性的适用情况（见表2），主要按被测流体特性，初步选定流量仪表的类型（见表3），最终选定尚需要根据用户的要求及安装要求（见表4），环境适应性（表5），经济性（见表6）上述其他几方面对要求供最终选型时参考。液位、流量测量仪表具体各选型规范要求参看HG-205070-2000自动化仪表选型设计规定相关章节。17流量：表1-封闭管道流量计分类图-部门内部公开18流量：表2-流量仪表性能选择因素数据-部门内部公开19流量：表3-流量测量方法和仪表初选-部门内部公开20流量：表4-常用流量仪表安装条件适应性和要求-部门内部公开21流量：表5-环境影响和适应性比较-部门内部公开22流量：表6-经济因素相对费用比较-部门内部公开23-部门内部公开谢谢!