电磁流量计和超声波流量计的区别

2023年01月04日 11:37

  电磁流量计和超声波流量计在测量原理上都是基于法拉第电磁感应定律的,其结构都是基于法拉第杯,这是由于法拉第杯在磁场中作圆周运动的原理,利用电磁流量计在不同的测量管道中所具有的不同的测量容积,其原理类似。

  但是两者之间存在着很多差异性。

  具体来说,电磁流量计和超声波流量计之间有着以下几点比较明显的差异:

  一、介质流速

  在测量介质的流速上,电磁流量计的工作原理与电磁感应相似,而超声波流量计的工作原理与超声波是不一样的。

  对于电磁流量计来说,在测量介质中一般都存在着流速很低的水管道,因此一般情况下,所测量出来的管道直径都会很小。

  而超声波流量计虽然也存在着流速较低的情况,但是由于超声流量计自身对流体没有过滤作用。

  因此就使得其测量出来的介质流速也比较低。

  二、管道材质

  超声波流量计的测量管材质多为不锈钢,但是电磁流量计的测量管材质多为塑料、铝、黄铜等。

  超声波流量计不受温度变化的影响,不会产生腐蚀反应。

  但电磁流量计在有腐蚀性介质的地方容易发生腐蚀现象,所以在设计管道时尽量选择使用不锈钢或者钛合金材质的管道。

  比如,使用不锈钢材料做管道,可以减少很多不必要的腐蚀问题。

  三、测量原理

  电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律,其结构与超声波流量计类似。

  但是超声波流量计中则是基于声强的差异进行测量,这是由于在超声作用下管道的振动产生声强,同时通过管道时会引起声强传播速度(声速)与管道振动速度(质量流量大小)的差产生声速差,这样的结果导致声强传播速度与管道振动速度有差异也会形成声强差。

  通过这种方法可以实现不同测量方法的融合与补偿。

  电磁流量计不存在声强传播距离的差异,但是电磁流量计需要有一定流量才能进行测量,因此其测量结果是根据超声波多普勒效应而得出来的流量值,即为流量随流速变化率。

  如果用超声波流量计测量管道液体的话,需要注意两点:一是当流体流速较高时会影响超声回波信号;二是如果测量流体流动速度较快并且有旋涡时可能会引起传感器探头发生偏移。

  四、结构形式和安装要求

  电磁流量计的测量原理决定了它在安装和维护上的麻烦,而由于电磁流量计的结构特点,很难采用标准或通用的连接管道来进行安装,只能进行局部改造以达到与其他仪表良好的匹配。

  超声波流量计在测量时只需要考虑仪表内流道空间,在结构上非常简单,同时由于其结构特性较好,因此可以安装相对简单;

  但是由于超声波流量计的测量原理要求测量介质与电极间必须有一定的流速,因此其需要安装导流筒来进行流道内径调节;另外由于其测量原理决定了它只能安装在具有较大干扰性气体(如:烟尘、废气、液体等)以及多尘场合。

  五、信号处理方式

  电磁流量计和超声波流量计的信号处理方式也有很大差异,电磁流量计的信号处理方式有模拟信号处理和数字信号处理。

  数字信号处理一般是采用微处理器或单片机来实现的,所以这一点上电磁流量计比(也称为:模拟信号)要好一些。

  但由于电磁流量是一个较为复杂的测量过程,其输出信号比较多,而且具有一定的复杂性。

  另外一方面,如果要实现对大流量测量的话,需要进行多点采样、比较等工作才能保证测量精度;而对于小流量来说,由于其自身就具有一定的复杂性,因此也很难采用数字量处理方式来实现。

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