孔板流量计和超声波流量计的区别

西安华恒仪表制造有限公司将从以下几点为大家介绍孔板流量计和超声波流量计的区别：

1：使用要求

充满管道的流体，当它们流经管道内的节流装置时，流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的压差就越大，所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
特点
▲ 孔板流量计 节流装置结构易于复制，简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉。
▲孔板计算采用国际标准与加工
▲ 孔板流量计 应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用。
▲标准型节流装置无须实流校准，即可投用。
▲ 一体型孔板流量计 安装更简单，无须引压管，可直接接差压变送器和压力变送器。
智能型孔板流量计特点
▲采用进口单晶硅智能差压传感器
▲高精度，完善的自诊断功能
▲智能孔板流量计智能孔板流量计其量程可自编程调整。
▲智能孔板流量计可同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。
▲具有在线、动态全补偿功能外，智能孔板流量计还具有自诊断、自行设定量程。
▲配有多种通讯接口
▲稳定性高
▲量程范围宽、大于10：1
智能型孔板流量计技术指标
▲高精度：±0.075%
▲高稳定性：优于0.1%FS/年
▲高静压：40MPa
▲连续工作5年不需调校
▲可忽略温度、静压影响
▲抗高过压


2 技术性能的比较
 
表1 超声波流量计 与 孔板流量计 技术性能的比较

2.1 量程比

由于结构特点，孔板流量计是通过节流元件来完成测量的，所以其量程比通常只有1：3，最高可达1：10，而超声波流量计没有任何阻流件，其量程比可达1 ：200。

这两个数据表明：如果实现一种测量方案，假定其流量范围是从1m3/h ~ 40m3/h, 使用超声波流量计只需要一路工艺计量回路就可以实现，如果采用孔板流量计，需要多路才能实现。

2.2 压损

由于孔板流量计的结构有阻流件，超声波流量计没有阻流件，那么显而易见：孔板流量计的压损很大，超声波流量计压损实际可以忽略不计。节流装置能耗计算如下：

以下以1 个典型用户用气参数进行能耗计算：用气量160× 104m3/d，用气压力0.6MPa。

节流装置压力损失计算式：（最大刻度差压50kPa、β =0.68）

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

节流装置能耗计算式：（压缩机效率η =0 .8 ）

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

2.3 精度

孔板流量计的计量精度理论上可以达到1%，但是通过大量的实践证明，由于孔板流量计抗干扰能力较差，现场精度最高能达到2%，一般情况下在3% 左右。超声波流量计的精度则可以达到0.5% 甚至更高。

2.4 测脉动流

由于孔板流量计是靠孔板前后的差压信号来实现流量测量的，脉动流会使孔板前后的差压不准， 所以孔板流量计不适合测脉动流， 而超声波流量计可以测量脉动流的强度并消除其干扰，所以它适合测脉动流。

2.5 测双向流

孔板流量计依据一个节流元件来实现 测量 目的， 这个节流元件具有严格的方向性，因此孔板流量计无法测双向流。超声波流量计只与超声信号在流体中的传播时间有关，因此可以测双向流。

2.6 测湿气体

孔板流量计不适合测量湿气体；若被测气体为湿气体，那么在孔板流量计的前端容易积液，使得上下游差压产生变化，而孔板流量计正是根据上下游的压差来测量流量的，如果差压产生变化，则孔板流量计不可能准确测量气体的流量。超声波流量计具有自检测功能，如果所测量气体为湿气体，对超声波流量计产生影响时，仪表本身可以修正，因此超声波流量计适用于湿气体的测量（湿气体体积组分含量低于5%）。

2.7 清洗计量管路

孔板流量计本身有阻流件， 清洗球无法通过，因此孔板流量计安装在管线上时无法在线清洗计量管路，只有拆除孔板流量计才能清洗管路。而对超声波流量计来说，不存在这样的问题。

2.8 涡流影响

孔板流量计采用差压法测量气体的流量，涡流直接影响孔板两端的差压， 因此孔板流量计对涡流很敏感， 要求有很长的直管段才能满足测量精度的要求。 新的国际标准ISO 5167已经对孔板流量计上游直管段的长度作了更高的规定：孔板流量计上游直管段至少要有44D，若孔板流量计上游有汇管存在，则上游直管段的长度至少要有145D。（详见《国际流量计量学术动态及发展趋势》（《中国计量》2002 年）或ISO 5167-2）。英国烃源公司下属的南莫克姆天然气计量站改造时， 请英国国家工程实验室（NEL）做了详细的流体动力学分析， NEL经过大量试验得出结论：原ISO5167规定的上游18D直管段确实无法满足对计量精度的要求，修改后的ISO5167-2对直管段的长度规定是必须的。

而大多多声道的超声波流量计本身具有对涡流强度的分析能力，可以消除涡流对流量测量的影响，对涡流不敏感。

2.9 流速分布的影响

孔板流量计由于结构原理的限制，要求测量时流速分布均匀，但是由于现场计量管路的复杂性，气体在管路的流速分布是不可能均匀对称的，因此孔板流量计对流速分布不对称非常敏感。

超声波流量计可以修正流速分布不对称的现象。

2.10 重复性

对于孔板流量计而言，随着使用过程中孔板边缘的磨损，孔板流量计的精度和重复性都会下降，而超声波流量计无压损、无示值漂移现象，重复性高。

2.11 工艺管路复杂性比较

对于孔板流量计，由于量程比窄，计量管路多，而且上、下游直管段长，现场工艺管路复杂。

超声波流量计量程比宽，上、下游直管段短，工艺管路简单。

2.12 维修维护率比较

孔板流量计有阻流件，上游易积液、对高含硫的天然气，其孔板磨损快，维修维护率高。

超声波流量计无可动部件，特殊材料的超声探头可以抗H2S 的腐蚀，维护简单。

2.13 一次性投资比较

孔板流量计由于量程比窄，对于相同的流量计量要求，其计量管路多，虽然直接的计量仪表投资少，但是相关的阀门、温度变送器、压力变送器、直管段、汇管等一次性投资多。

超声波流量计单表价格高于孔板流量计，但是由于量程比宽，整个计量回路少，实际现场一次性投资少。

3 现场安装使用的比较（见表2）
现场安装使用比较