关于液体、气体与蒸汽流量测量
稳定的产品质量、安全性、工艺优化和环境保护——这些只是工业流量测量成为过程控制重要元素的几个原因。水、气体、蒸汽、矿物油和化学品等都是需要日复一日进行测量的流体。您可以从我们全面的产品组合中选择适合您工艺需求的流量计。在本页面上,我们概述了工业流量计的测量原理及其应用领域,并展示了智能测量技术和多变量传感器如何创造附加价值。凭借数十年的专业经验,Endress+Hauser提供了广泛的流量测量产品组合,将技术深度与行业专业知识相结合。
优势
- 流量测量为过程控制提供支持:从具备通信能力的单个测量点到面向更高层级控制系统的完整解决方案——Endress+Hauser流量计均根据客户需求量身定制。
- 近年来,结合自动化过程控制与先进的通信接口(现场总线系统),流量测量技术不断拓展至越来越多的新兴应用领域。
- 您可以在多种测量原理中进行选择——基于科里奥利或热式原理的质量流量测量,基于电磁、涡街或超声波原理的体积流量测量。
- 我们的产品组合涵盖从满足基本应用的基础型流量计,到适用于严苛应用的多变量和智能流量测量仪表;从1毫米管径的小型仪表,到最大4米管径的大型设备,几乎可为任何应用提供解决方案——无论是生命科学、石油与天然气、水务和环境,还是电力与能源等行业,均可适用。
流量测量在工业过程中为何具有关键意义?
精确的流量测量使操作人员能够更精准地控制其生产过程。了解流体(即液体、气体或蒸汽)的确切流量,使用户能够创建和维持适宜操作条件、提高工厂效率,并保持甚至提升产品质量。
除过程控制和工厂效率外,安全运行条件是流量测量发挥重要作用的另一个领域,因为流量偏差往往预示着过程错误或材料故障。在化工制造、石油与天然气或制药等某些行业中,错误的流量可能导致安全风险。例如,通过精确的流量测量设备,可以预见甚至防止腐蚀性和潜在爆炸性流体的泄漏。
许多行业都受到严格的环境、安全和贸易交接计量法规的约束。流量测量可用于监测排放、废物排放或资源消耗,从而帮助工厂运营者遵守法律标准。
流量测量是如何实现的——各类流量测量技术概览
有多种流量测量技术可供选择,每种技术适用于不同类型的流体、工艺条件和精度要求。它们的应用范围涵盖从低温液体到水流量测量,再到气体和蒸汽流量测量等广泛领域。
科里奥利测量原理
科里奥利测量原理通过利用科里奥利力来确定质量流量。在流量计内部,一个激振器使一根或多根测量管发生振荡。当流体流经这些管子时,其惯性会进一步使振荡产生扭曲。两个传感器将此变化检测为相位差,该相位差与质量流量直接相关。点击此处了解更多关于此测量原理的信息。
科里奥利流量计具有高通用性,适用于液体和气体。凭借高精度,科里奥利质量流量计是生命科学、化工、石化、石油与天然气以及食品加工等行业中贸易交接应用的理想选择。
Endress+Hauser科里奥利流量计
科里奥利流量测量产品范围非常广泛,能够满足各行各业的测量需求。Endress+Hauser推出的Proline Promass系列高精度科里奥利流量计,适用于测量各种工艺流体的质量流量、密度和粘度。产品系列涵盖以下流量计...
- ... 适用于极小流量以及高流量测量。
- ... 专为卫生型应用而设计。
- ... 适用于蜂蜜、酸奶或沥青等高粘度液体。
- ... 适用于不同类型的气体,如氢气或二氧化碳。
这些传感器坚固耐用,其中部分型号特别适用于具有挑战性的流体,如腐蚀性酸、液化二氧化碳或液化天然气(LNG)等低温介质。即使在生物技术行业的一次性应用场景中,也能实现高测量性能。另一个非常重要的应用领域是贸易交接计量,例如原油运输、精炼碳氢化合物的装卸撬装以及牛奶运输等场景。
科里奥利质量流量计成功案例
番茄酱质量的在线监测,团队协作成效显著
了解番茄酱生产商如何通过在线粘度测量,在生产过程中持续控制产品质量,节省等待实验室结果的时间,避免产品损失并减少非计划成本。
显著减少计量误差与维护成本
了解Arkema如何将体积流量计替换为质量流量计,改变维护成本过高且计量误差已达到不可接受水平的现状。
番茄酱质量的在线监测,团队协作成效显著
了解番茄酱生产商如何通过在线粘度测量,在生产过程中持续控制产品质量,节省等待实验室结果的时间,避免产品损失并减少非计划成本。
显著减少计量误差与维护成本
了解Arkema如何将体积流量计替换为质量流量计,改变维护成本过高且计量误差已达到不可接受水平的现状。
电磁测量原理
电磁测量原理基于法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中运动时会产生感应电动势。在电磁流量计(磁感应式)中,两个励磁线圈产生人工磁场。当流体中带电荷的粒子穿过该磁场时,即产生感应电压,并由电极进行测量。该感应电压与流体的流速成正比,从而可推算出体积流量。点击此处,了解更多测量原理。
电磁流量测量设备(也称为磁流量计)对压力、温度、密度或粘度不敏感,因此可用于测量所有电导率高于5 μS/cm的导电液体,无论是否含有夹带固体颗粒。该测量仪表适用于连续流量测量与监测、灌装和计量等任务。典型应用包括水管理领域,也适用于食品与饮料、生命科学、化工加工,以及在采矿或隧道建设等严苛环境中对磨蚀性浆料的测量。
Endress+Hauser电磁流量计
Proline Promag系列可广泛应用于各行业,适用于通径从2毫米至3米的管道。该电磁测量计不仅在水务和环境行业中具备高精度,亦适用于高温工艺及卫生级应用,即便安装空间受限,也能实现可靠测量。其中一款产品专为无外部供电的偏远地区设计;多款产品可在管道障碍物下游实现精确测量,或用于计量交接。电磁流量计结构坚固,无活动部件及缩径结构,因此不会产生压损;同时,维护需求低。
电磁流量计成功案例
用于可持续电网扩展的测量技术
了解在A-Nord高压直流输电线路建设过程中,在遵守环境法规的前提下,Hölscher Wasserbau如何以可持续的方式开采、处理并回注地下水。
电解应用中的可靠测量
了解Westlake Vinnolit如何通过氯碱电解法生产氯气、烧碱和氢气,并依托Promag Proline P 300/500作为不受电气干扰的高精度流量计,实现精准测量。
彭德尔顿市在污水处理厂使用流量计
了解俄勒冈州彭德尔顿市如何在其污水处理厂利用Promag W全通径无压损、无需前后直管段(0 x DN)流量计实现更优测量。
用于可持续电网扩展的测量技术
了解在A-Nord高压直流输电线路建设过程中,在遵守环境法规的前提下,Hölscher Wasserbau如何以可持续的方式开采、处理并回注地下水。
电解应用中的可靠测量
了解Westlake Vinnolit如何通过氯碱电解法生产氯气、烧碱和氢气,并依托Promag Proline P 300/500作为不受电气干扰的高精度流量计,实现精准测量。
彭德尔顿市在污水处理厂使用流量计
了解俄勒冈州彭德尔顿市如何在其污水处理厂利用Promag W全通径无压损、无需前后直管段(0 x DN)流量计实现更优测量。
涡街测量原理
涡街测量原理基于流体在流经非流线型障碍物(钝体)时会产生涡街(卡门涡街)这一现象——例如桥墩后方即会出现此类涡街。在涡街流量计的传感器内部,管道中央设有一个钝体。当流体流速达到一定值时,会在该钝体下游形成旋涡。旋涡脱落频率与流体的平均流速成正比,进而与体积流量成正比。电容式传感器检测钝体两侧交替变化的压力。点击此处,了解更多测量原理。
涡街流量计可广泛应用于液体、气体和蒸汽的流量测量,在化工、石化、电力和供热等严苛工况应用中尤为可靠。其测量性能基本不受压力、密度、温度和粘度变化的影响。典型应用包括饱和蒸汽或过热蒸汽,工业气体如压缩空气、氮气、氢气、二氧化碳、液化气体(深冷介质),以及液体如全去离子水、溶剂、导热油、锅炉给水或冷凝水等。
Endress+Hauser涡街流量计
Endress+Hauser的Proline Prowirl系列多变量涡街流量计可同时测量质量流量、修正体积流量、能量流量(如热差)、温度,甚至过程压力。同一款产品可适用于气体、蒸汽或液体应用。该产品系列以坚固耐用著称,即使在严苛条件下也能提供精确的测量值。Prowirl 200是Endress+Hauser首款可监测蒸汽品质(干度分数)的涡街流量计,能够在质量和能量两方面实现更精确的蒸汽系统平衡。其他优势还包括:无零点漂移,K系数终身有效,长期稳定性高;此外,通过合理选型,可获得较宽的量程比。
热式测量原理
热式流量测量原理基于对流换热效应,用于测量气体的质量流量。当气体流过加热表面时,会带走热量,使表面产生强制冷却。热式流量计利用该效应测量流速。热式质量流量计的传感器通常由两个温度元件组成:一个测量气体温度,另一个可自加热或测量自身温度。加热元件与气体温度之间保持恒定的温差,电子单元根据流量变化调节加热功率,所施加的功率即为流量的度量。点击此处,了解更多测量原理。
热式质量流量计适用于各种应用场景中的工业气体消耗测量与流量监测,特别是在低流量和低压工况下表现尤为出色。应用范围包括但不限于压缩空气监测、天然气消耗计量、二氧化碳和氮气监测、工艺气体流量控制、泄漏检测以及配气管网中的分户计量。
Endress+Hauser热式流量计
Endress+Hauser的Proline t-mass热式质量流量计凭借其灵活编程能力脱颖而出——可适配多种单一气体或混合气体,在宽量程范围内保持高性能,并具备全面的诊断功能、现场仪表功能校验以及过程稳定性监测能力。t-mass仪表量程比高、压损可忽略不计、低流量灵敏度高,且无需压力或温度补偿。这些特性共同带来更高的过程安全性与测量精度,降低资本支出与运营成本,提升操作灵活性,并实现高效能源利用与过程优化。该多变量仪表可输出质量流量、修正体积流量、能量流量及温度。Proline t-mass流量计提供管段式和插入式两种版本,其中插入式适用于较大管道或矩形风道的测量。
超声波测量原理
超声波流量测量原理基于一个简单的物理事实:逆流而行所需的力量和时间都比顺流而行更大。因此,该测量方法被称为时差法。它在测量管内或管壁上安装传感器,交替发射和接收超声波信号,并测量信号的传播时间。当管道中的流体开始流动时,顺流方向的信号被加速,逆流方向的信号则被延迟。这一时间差与流速成正比。点击此处,了解更多测量原理。
超声波流量计适用于液体和气体的流量测量,不受电导率、压力及粘度等介质特性的影响。在流量监测、管网平衡及验证等对灵活性和成本效益要求较高的场景中尤为适用。同时,在石化、化工及水行业的严苛工况下,超声波流量计同样应用广泛。典型应用包括交接计量、泄漏检测、供水管网管理、供热/制冷循环中的能量计量、石化与炼油厂输送管线,以及工业过程设计领域。
Endress+Hauser超声波流量计
Endress+Hauser的Proline Prosonic Flow和FLOWSIC系列超声波流量计,提供管段式和捆绑式两种传感器类型。管段式流量计在石化、化工和水行业的严苛应用中具有可靠的精度保证。捆绑式传感器则是短期安装甚至永久测量的理想选择,适用于在不中断工艺的情况下进行改造、测量腐蚀性、危险或有毒流体、高压高温工艺条件,以及最大4米管径的测量场景。
得益于先进的Flow DC流场扰动补偿功能,仪表入口直管段需求可大幅缩短,从而使得在狭小空间内的安装成为可能。此外,该系列产品还具备无压损、维护需求低以及使用寿命长等优势。
超声波流量计成功案例
多变量流量计具有哪些优势?
多变量流量计能够以更少的仪表获取更丰富的过程信息,帮助运营方降低运营成本,提升工艺效率。
Endress+Hauser多变量流量计可同时测量多个过程变量,为工业应用带来显著优势。例如,多个参数的实时数据有助于实现更优的过程控制与诊断,帮助工厂运营方在精确加药、批次配料、泄漏检测及能源消耗等多个环节优化工艺流程。另一项优势在于,一台仪表可替代多个单参数传感器,从而降低资本支出,简化安装,并减少维护成本。
Endress+Hauser提供哪些多变量流量计?
基于科里奥利测量原理的Promass系列仪表以其多变量特性著称。这些流量计不仅可测量流量,还能同时测量质量流量、密度、温度甚至粘度。因此,科里奥利流量计不仅能提供高精度的流量定量信息,还能提供有关过程流体的宝贵定性信息。这些附加信息可广泛应用于交接计量、浓度测量、过程与质量控制,以及物料平衡的直接计算。Promag系列电磁流量计同样可将多项参数测量集成于一台设备,包括体积流量、电导率和温度,是水务和环境、公用工程、质量监测及能源应用的理想选择。Prowirl系列涡街流量计可同时测量体积流量、温度和压力,能够对气体修正体积和能量、蒸汽质量、能量、热差乃至干度进行精确补偿。因此能够帮助客户在公用工程和能源管理领域提升效率。
访问各产品页面,详细了解其测量参数及相应优势。
流量计何时才算“智能”?
智能流量计已从简单的测量设备转变为过程优化、预测性维护及上层系统无缝集成的战略性工具,这在日益数字化的世界中已成为关键要素。Endress+Hauser通过Heartbeat Technology心跳技术、先进诊断功能以及全系列流量计产品中多样化的连接选项,助力实现这一转型。
Heartbeat Technology心跳技术赋能仪表智能化
Endress+Hauser Heartbeat Technology心跳技术是实现仪表智能化的关键。其自诊断、自校验和自监测功能可提供深入的过程与设备洞察,助力过程优化与状态监测。可溯源校验、设备功能信心保障、合规性支持、预测性维护以及校准周期延长,是Heartbeat Technology心跳技术众多优势中的部分体现。
Proline Promag的“结垢指数”
水处理厂的运营方经常因管道结垢堵塞而面临意外停机。集成于Heartbeat Technology心跳技术中的专利结垢指数功能,可通过电磁流量计对结垢情况进行持续监测,用于趋势分析。由此,可实现基于状态的维护,优化清洗周期,同时降低成本并减少意外停机次数。最终提高工厂可用性和工艺可靠性。
HBSI – 提升传感器可靠性的信心保障
Heartbeat Technology心跳技术的HBSI值可对电磁流量计中磁场强度的潜在变化进行监测。借助该功能,工厂运营方能够检测到磁场干扰及其对Proline Promag设备测量精度的影响。
配备FlowDC功能的Proline Prosonic Flow确保管道部件下游的测量性能稳定一致
Endress+Hauser的FlowDC功能可确保超声波流量计即使在产生湍流的管道部件下游,也能保持规定的测量性能。这意味着运营方在受限空间内拥有安装灵活性——入口直管段可大幅缩短,仪表可安装于弯头、变径管等障碍物下游。
无缝集成、工厂控制与数据管理的解决方案
成熟创新的连接方案,助力工厂控制系统集成
与现有工厂控制系统的无缝集成,对于高效运营和监控至关重要。Endress+Hauser提供创新的连接解决方案,确保数据传输的可靠性以及与各类控制平台的广泛兼容性。这不仅便于实施,还能实现实时数据访问,增强过程透明度,最终助力更明智的决策和更流畅的工厂运营。
先进的以太网连接以及创新的Single Pair Ethernet with APL,可实现与PLC(可编程逻辑控制器)和DCS(分布式控制系统)环境的高效、便捷集成。4~20mA和IO‑Link作为成熟可靠的通信技术,可轻松集成至I/O系统或IO‑Link主站中。
SmartBlue – 实现设备高效无线操作
设备设置与调试工作,如今只需指尖轻触即可完成。使用SmartBlue App处理工程、操作及维护中的日常任务,比以往任何时候都更加简便——无需专用工具,仅需一部移动设备。
此外,SmartBlue在现场应用中设立了新的安全标准。Fraunhofer-Gesellschaft的独立测试已证实其可靠的安全机制,能够有效保护设备免遭未经授权的访问。
通过Sample and Adjust功能,实现过程浓度读数与实验室分析结果的一致性
产品质量控制在食品与饮料行业至关重要。当前,“从实验室走向现场”的趋势正推动用户从传统的实验室分析转向可靠的在线浓度测量,借助科里奥利流量计实现连续质量监控。Endress+Hauser的Sample and Adjust应用程序使用户能够将仪表的浓度读数与通过人工取样和实验室分析获得的有效参考值进行对齐。该应用提供从取样到Promass浓度读数调整的完整、简单且直观的分步指导。
工业物联网生态系统Netilion
Netilion是基于云的工业物联网(IIoT)生态系统,支持多种品牌的设备。它将物理工厂中的数据转化为数字信息,为用户提供可付诸行动的信息。Netilion使用户能够随时随地实现工业流程的数字化与优化。该平台符合国际公认的云平台安全标准,并提供多项定制化服务,如Netilion Value、Netilion Analytics和Netilion Inventory。