電磁熱量表和超聲波熱量表都是用于測量供暖/制冷系統中液體(通常是水)流過熱交換器時所傳遞的熱量的儀表。它們的主要區別在于測量流體流量的原理不同,這導致了它們在性能、適用性、成本和維護上的差異。
以下是兩者的主要區別:
流量測量原理:
電磁熱量表:
基于法拉第電磁感應定律。
在管道周圍產生一個磁場。
當導電流體(水是良導體)流過這個磁場時,會產生一個與流速成正比的感應電壓(電動勢)。
通過測量電極檢測這個電壓來計算流速。
超聲波熱量表:
基于超聲波傳播時間差原理。
在管道上安裝一對(或多對)超聲波換能器(探頭),彼此成一定角度或相對放置。
探頭交替發射和接收超聲波信號。
測量超聲波順流傳播和逆流傳播的時間差。
這個時間差與流體的流速成正比,據此計算流速。
對流體特性的要求:
電磁熱量表:
必須要求流體具有導電性(水的導電性通常足夠好)。
對流體中的氣泡、固體顆粒相對不敏感(只要不覆蓋電極或嚴重改變電導率)。
超聲波熱量表:
對流體導電性無要求,適用于任何能傳播超聲波的液體(水、油等)。
對流體中的氣泡、懸浮固體顆粒、結垢非常敏感。這些雜質會散射、吸收或反射超聲波信號,導致信號衰減或失真,影響測量精度甚至無法測量。
要求流體相對純凈、均質。
壓力損失:
電磁熱量表:
傳感器內部管道通常是直通的,無任何阻礙流體的部件。
壓力損失極小,幾乎可以忽略不計。
超聲波熱量表:
通常也沒有活動部件或明顯縮徑(外夾式或管段式)。
壓力損失也極小,接近電磁表。
注意:某些插入式超聲波流量計可能會有輕微壓損,但通常也很小。
測量精度:
兩者在理想的工況和流體條件下,都可以達到很高的精度(通常優于±1%)。
電磁熱量表: 精度通常非常穩定,受流體狀態變化(如粘度、密度微小變化)影響較小。在滿管、流速適中的導電流體中,精度最有保障。
超聲波熱量表: 精度高度依賴流體狀態。氣泡、雜質、管壁結垢、流速過低或過高都會顯著影響精度。在清潔、無氣泡、滿管、流速合適的條件下,精度也很高。
直管段要求:
兩者都需要上游和下游有足夠長度的直管段,以確保流體流動充分發展、穩定,從而保證測量精度。
具體要求取決于儀表設計和安裝位置(如閥門、彎頭后)。超聲波表對安裝位置和直管段的要求有時可能更嚴格一些。
安裝與維護:
電磁熱量表:
安裝時需要保證滿管。
需要接地以保證測量穩定性和安全性。
電極長期使用可能有結垢或污染的風險(尤其是在水質差時),需要定期檢查清潔(有些設計有刮刀電極)。
內襯材料需要根據流體化學性質選擇。
超聲波熱量表:
安裝相對簡單(尤其是外夾式),可不斷流安裝(外夾式優勢)。
無接觸流體的探頭(外夾式),無磨損、無堵塞風險(探頭本身)。
主要維護點是保持探頭與管壁的良好耦合(耦合劑可能干涸)和清潔探頭表面。
對管壁材質、厚度、內壁狀況(銹蝕、結垢)有一定要求(影響超聲波傳播)。
需要保證滿管。
成本:
歷史上,高精度的電磁熱量表成本通常高于超聲波熱量表。
但隨著技術發展和市場變化,兩者的價格差距在縮小,具體價格取決于品牌、精度等級、口徑大小等因素。大口徑的超聲波表有時可能更具成本優勢(尤其是外夾式安裝節省工程)。
適用場景:
電磁熱量表:
水質較差(有一定雜質但導電性尚可)、導電性流體。
要求長期穩定性好、精度高的場合。
大口徑管道(成本可能較高,但性能穩定)。
供熱管網的一次側、二次側等關鍵計量點。
超聲波熱量表:
水質較好、潔凈、無氣泡的流體(如閉式循環系統、新建系統)。
非導電性流體(油、化學溶液)。
需要不斷流安裝或維護的場合(外夾式優勢)。
對壓損要求極其嚴格的場合(兩者都滿足)。
大口徑管道(外夾式安裝方便,成本相對有優勢)。
樓宇或用戶的二級計量點(成本相對較低)。