固體流量計是一個有趣的解決方案，以表示在管道和槽流量。“有趣”是因為它們僅適度準確，價格昂貴，安裝后需要進行大量調整，并且通常僅與它們周圍的整個過程一樣好。盡管如此，這項技術仍然存在–因為沒有其他事情可以完成這項工作。
就像我父親曾經說過，當我要錘子時，我會帶著橡膠槌出現時，“你需要正確的工具來完成正確的工作。” 流量計是測量多種固體材料流量的正確工具。
這個簡單的事實導致了固體流量計的幾種不同版本的發展。在本文中，我們將討論和評估這些內容，以便您也將擁有適合您的工業流程應用程序的工具。
有幾種用于計量固體流量的技術：
沖擊流量計–沖擊流量計是固體流量計的非常流行形式，通常被稱為“沖擊流量計”，它通過進料管或斜槽引導物料，并為物料形成特定的軌跡，使其撞擊平坦的傳感板。
沖擊產生的力的大小是通過稱重傳感器或LVDT（線性可變差動變壓器）來測量的。當板在材料的作用力作用下偏轉時，稱重傳感器或LVDT偏轉并產生信號，該信號通過積分器轉換為流速（圖2）。
向心流量計–這是沖擊設計的一種變化。向心固體流量計引導材料通過彎曲的感應板，該感應板連接到一個或多個稱重傳感器。進入彎道時，材料必須平行于傳感板引導，施加在稱重傳感器上的切向力會傳遞到積分器，然后轉換為流速（圖2）。
科里奧利流量計–固體科里奧利流量計的原理與液體科里奧利流量計的原理不同。在固體應用中，材料進入流量計并被引導到由電動機驅動的旋轉葉片上。電機連接至扭矩臂，扭矩臂安裝至稱重傳感器。隨著送入科里奧利流量計的物料量增加，電動機上的扭矩也會增加。稱重傳感器檢測到這種增加，并向積分器發送信號，積分器將其轉換為流速（圖2）。
微波流量計–較少使用的技術之一，微波或雷達流量計，將24或125 GHz微波發射到管道或斜槽中的物料流中。根據多普勒原理，反射回傳感器的微波變化將被測量并作為4至20 mA信號進行傳輸，以在PLC系統中縮放以成為流量。基于微波的產品可用于氣動給料系統，因為物料流的額外力不會影響測量，就像上面討論的三種技術一樣（圖2）。
電容式流量計–使用電容的固體流量傳感器基于兩個獨立的測量值。一種是從空管到滿管的電容變化，該變化與材料的濃度成正比。另一個是速度測量，它使用兩個傳感器來指示材料從非常好個傳感器移動到第二個傳感器所花費的時間。然后，將來自這些測量的信號饋入積分器，該積分器輸出流量。電容測量也可以用于氣動系統（圖2）。
流量計技術：比較
當然，每種技術都有其優點和缺點。接下來，您將發現一些在嘗試確定非常適合您的特定應用的產品時要考慮的更關鍵的方面。
沖擊流量計：兩個明顯的優勢
首先，它們可以處理非常低到非常高的流速。其次，材料堆積在傳感板上不會影響其準確性或可重復性，因為僅水平的沖擊力會導致傳感器變形。任何額外的重量（例如，某些物料粘住）都不會改變系統的輸出。
沖擊計是所有這些技術中非常古老的一種，已經使用了60多年。沖擊固體流量計可以非常緊湊-某些只有650 mm高，而另一些則適合于充氣重力輸送機輸入，并且高度為2500 mm。隨著單元尺寸的增加，成本也隨之增加。但是，外殼設計為防塵的，非常易于清潔和校準。
向心流量計：更高的精度
離心式固體流量計獲得精度獎。但是，在使用此類產品時必須小心。具有正確的材料特性和流動性，向心解決方案可以非常精確。但是，如果材料完全發粘-并且開始積聚在傳感板上-當測量切向力時，向心流量計的信號將開始偏移。此外，向心設計限制了流速，但該技術還提供了防塵罩，并易于校準。
科里奧利流量計：高流量，高精度，高功率使用
科里奧利固體流量計是涉及高流速和要求高精度的應用的理想選擇。隨著過程儀表的發展，更高的流速和精度似乎已成為常態。科里奧利設計也已經過嘗試和測試，但是它有一些缺點。磨料會過早磨損儀表的刀片，這意味著必須更換它們。
大粒徑可能會成為問題，因為它們會堵塞或阻塞放電。科里奧利電度表的另一個缺點是，該裝置由低壓電動機驅動。對于所有其他樣式，該設備需要典型的儀表電源（通常為230 VAC或更低），而交流電動機則需要120至600 VAC。
微波流量計：低成本但精度較低
微波流量計已經開始作為低成本，低精度的替代品，已經取代已經討論過的大型設備而獲得了一些應用。一種適合您的手并且可以在不到一個小時的時間內安裝的產品，而不是必須用比您更高的設備吊裝它的優點。校準既快速又簡單，并且無需擔心移動或旋轉機械零件，因此非常有吸引力。但是，任何要求準確性的過程都不會從此類產品中受益。
微波裝置也可用于涉及重力進料固體，密相或稀相氣動輸送機的系統中。微波固體流量計通常看起來類似于微波液位傳感器。
電容式流量計：安裝簡單，精度較低
電容式流量計也已經上市了一段時間。兩種測量原理的使用有助于提高總流量測量的準確性，但是該設備無法處理更大體積的材料。
安裝簡單明了，因為它只涉及拆除一段管道并安裝流量計。校準也很容易，但精度不如大型機械裝置。
電容單元可與重力供氣或密相氣動系統一起使用，與大型機械設備相比，這也是一種極具價格競爭力的解決方案。電容式固體流量計與基于液體的流量計非常相似，因為它看起來幾乎完全像電磁流量計。
選擇，選擇：如何決定？
選擇正確的產品將歸因于古老的三重約束：價格，準確性和適合性。如果您有能力花錢，則不必為了負擔得起而犧牲所需的東西。
準確性取決于您的過程要求。適應性取決于產品的性能，包括材料密度，流速，溫度，水分含量，粒度，安裝空間，預進料裝置，材料兼容性等變量。重要的是不要忘記危險區域的認證！
成為專家或不成為專家
我從事流量計工作已經八年了，我認為自己很精通。我的同事已經使用此技術35年了，他們認為自己很有經驗。但是，我還沒有見過任何認為自己是流量計專家的人！
有太多變數要考慮，其中許多變數會隨著季節而變化，甚至隨著天氣的每天變化而變化。不幸的是，沒有快速簡便的答案。在應用正確的產品和選件時，有必要對應用進行詳細的了解。
我的建議是與您當地的供應商交談，并向他或她提供盡可能多的信息。在西門子，我們為您提供一份應用調查表，要求您輸入所有必需的數據。然后，我們為該應用程序生成一個建議，并突出顯示我們可能希望進一步調查的任何內容。我們的目標是始終確保您的應用中我們產品的非常佳性能。
有時候你只需要一把錘子
正如我之前所說，固體流量計可能不是世界上非常令人驚奇的技術。但是，它們是許多工業流程應用程序中必不可少的部分，原因很簡單，其他任何事情都無法完成。
當然，對于您的日常房屋維修，您可以購買具有激光準確性和功率足以每秒射出幾百米指甲的高級指甲槍。但實際上，有時您只需要一把錘子。同樣，有時您只需要一個固體流量計–即可完成工作的正確工具。
