电磁热量表和超声波热量表都是用于测量供暖/制冷系统中液体(通常是水)流过热交换器时所传递的热量的仪表。它们的主要区别在于测量流体流量的原理不同,这导致了它们在性能、适用性、成本和维护上的差异。
以下是两者的主要区别:
流量测量原理:
电磁热量表:
基于法拉第电磁感应定律。
在管道周围产生一个磁场。
当导电流体(水是良导体)流过这个磁场时,会产生一个与流速成正比的感应电压(电动势)。
通过测量电极检测这个电压来计算流速。
超声波热量表:
基于超声波传播时间差原理。
在管道上安装一对(或多对)超声波换能器(探头),彼此成一定角度或相对放置。
探头交替发射和接收超声波信号。
测量超声波顺流传播和逆流传播的时间差。
这个时间差与流体的流速成正比,据此计算流速。
对流体特性的要求:
电磁热量表:
必须要求流体具有导电性(水的导电性通常足够好)。
对流体中的气泡、固体颗粒相对不敏感(只要不覆盖电极或严重改变电导率)。
超声波热量表:
对流体导电性无要求,适用于任何能传播超声波的液体(水、油等)。
对流体中的气泡、悬浮固体颗粒、结垢非常敏感。这些杂质会散射、吸收或反射超声波信号,导致信号衰减或失真,影响测量精度甚至无法测量。
要求流体相对纯净、均质。
压力损失:
电磁热量表:
传感器内部管道通常是直通的,无任何阻碍流体的部件。
压力损失极小,几乎可以忽略不计。
超声波热量表:
通常也没有活动部件或明显缩径(外夹式或管段式)。
压力损失也极小,接近电磁表。
注意:某些插入式超声波流量计可能会有轻微压损,但通常也很小。
测量精度:
两者在理想的工况和流体条件下,都可以达到很高的精度(通常优于±1%)。
电磁热量表: 精度通常非常稳定,受流体状态变化(如粘度、密度微小变化)影响较小。在满管、流速适中的导电流体中,精度最有保障。
超声波热量表: 精度高度依赖流体状态。气泡、杂质、管壁结垢、流速过低或过高都会显著影响精度。在清洁、无气泡、满管、流速合适的条件下,精度也很高。
直管段要求:
两者都需要上游和下游有足够长度的直管段,以确保流体流动充分发展、稳定,从而保证测量精度。
具体要求取决于仪表设计和安装位置(如阀门、弯头后)。超声波表对安装位置和直管段的要求有时可能更严格一些。
安装与维护:
电磁热量表:
安装时需要保证满管。
需要接地以保证测量稳定性和安全性。
电极长期使用可能有结垢或污染的风险(尤其是在水质差时),需要定期检查清洁(有些设计有刮刀电极)。
内衬材料需要根据流体化学性质选择。
超声波热量表:
安装相对简单(尤其是外夹式),可不断流安装(外夹式优势)。
无接触流体的探头(外夹式),无磨损、无堵塞风险(探头本身)。
主要维护点是保持探头与管壁的良好耦合(耦合剂可能干涸)和清洁探头表面。
对管壁材质、厚度、内壁状况(锈蚀、结垢)有一定要求(影响超声波传播)。
需要保证满管。
成本:
历史上,高精度的电磁热量表成本通常高于超声波热量表。
但随着技术发展和市场变化,两者的价格差距在缩小,具体价格取决于品牌、精度等级、口径大小等因素。大口径的超声波表有时可能更具成本优势(尤其是外夹式安装节省工程)。
适用场景:
电磁热量表:
水质较差(有一定杂质但导电性尚可)、导电性流体。
要求长期稳定性好、精度高的场合。
大口径管道(成本可能较高,但性能稳定)。
供热管网的一次侧、二次侧等关键计量点。
超声波热量表:
水质较好、洁净、无气泡的流体(如闭式循环系统、新建系统)。
非导电性流体(油、化学溶液)。
需要不断流安装或维护的场合(外夹式优势)。
对压损要求极其严格的场合(两者都满足)。
大口径管道(外夹式安装方便,成本相对有优势)。
楼宇或用户的二级计量点(成本相对较低)。