平衡流量計(jì)是對(duì)傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行了很大的改進(jìn)，是有平衡整流的顯著特點(diǎn)。傳統(tǒng)的節(jié)流裝置只有一個(gè)流通的孔徑，節(jié)流后使其流體失去了理想的流體。
從而可以將差壓式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮的很好，平衡流量計(jì)幾乎適合用于所有流體的測(cè)量，它是流體測(cè)量技術(shù)的一場(chǎng)革命，就目前平衡流量計(jì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、水處理等行業(yè)當(dāng)中。
平衡流量計(jì)它是一種革命性的差壓式流量儀表，其工作原理是與其他差壓式流量計(jì)一樣，都是在密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理。
在理想的流體情況下管道中的流量與差壓平方根成其正比，用測(cè)出差壓值根據(jù)伯努利方程就可計(jì)算出管道中的流量。
HL系列平衡流量傳感器是一個(gè)多孔圓盤節(jié)流整流器，安裝在管道截面上，每個(gè)孔的尺寸與分布都是基于特殊公式與測(cè)試數(shù)據(jù)而定制的，就是稱為涵數(shù)孔。
當(dāng)其測(cè)量流體在穿過圓盤的函數(shù)孔時(shí)，流體將會(huì)被平衡整流，渦流被最小化，形成了近似理想的流體，通過取壓裝置，就可以獲得穩(wěn)定的差壓信號(hào)，是根據(jù)伯努利方程來計(jì)算出體積流量、質(zhì)量流量。
平衡流量傳感器是有對(duì)稱多孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能夠?qū)α鲌?chǎng)進(jìn)行平衡，降低了渦流、振動(dòng)與信號(hào)噪聲，流場(chǎng)穩(wěn)定性會(huì)大大的提高，使線性度比孔板提升了5-10倍，重復(fù)性有所提高，從其綜合性能來看，平衡流量計(jì)是屬于高檔流量計(jì)行列。
平衡流量計(jì)因?yàn)榱鲌?chǎng)穩(wěn)定，而且壓力恢復(fù)比孔板快兩倍，大大的縮短了對(duì)直管段要求其前后直管段一般都是為前3D后1D，最小可以小于0.5D，從而就省去了大量的直管段，尤其是特殊昂貴的材料管道。
多孔對(duì)稱的平衡設(shè)計(jì)，減少了紊流剪切力與渦流形成，從而大大降低了滯留死區(qū)的形成，更是保證了臟污介質(zhì)能順利通過多個(gè)孔，減小了流體孔所堵塞的問題。
渦街流量計(jì)的選用要結(jié)合工藝介質(zhì)的特點(diǎn)、流量計(jì)的性能、經(jīng)濟(jì)性、安裝及環(huán)境等方面來考慮，一般專業(yè)人員都可以做到。本文中重點(diǎn)說明幾點(diǎn)需要特別注意的問題。
1）根據(jù)抗管道和流體振動(dòng)情況選擇
渦街流量計(jì)是根據(jù)在流體管道中設(shè)置阻力體來產(chǎn)生漩渦，檢測(cè)漩渦的頻率來測(cè)流量的。在工業(yè)生產(chǎn)中，振動(dòng)是普遍存在和不可避免的，一般的工業(yè)振動(dòng)頻率大都在幾赫到幾千赫，渦街流量計(jì)的漩渦頻率正好落在這個(gè)范圍之內(nèi)，如果安裝渦街流量計(jì)的管道和流體發(fā)生振動(dòng)，勢(shì)必對(duì)渦街流量計(jì)的測(cè)量造成影響，所以渦街流量計(jì)必須有抗振補(bǔ)償功能。
常用的渦街流量計(jì)有電容式、壓電應(yīng)力式、超聲波式等種類，目前市場(chǎng)上這幾種都有著較好的抗振能力，其中電容式、壓電應(yīng)力式只能抗二維震動(dòng)，即對(duì)振動(dòng)方向在縱向（順流向）或與漩渦發(fā)生體軸線平行的方向振動(dòng)，具有抗振能力，基本可以消除，但對(duì)抗橫向（與漩渦升力方向一致）振動(dòng)能力很弱，而超聲波式具有抗三維振動(dòng)能力。因此在一般場(chǎng)合，振動(dòng)加速度小于1g，振動(dòng)頻率小于500Hz、振幅小于2.1mm（用手摸有較強(qiáng)烈的振感，有握不住的感覺），三種流量計(jì)都可以滿足要求，但在振動(dòng)特別強(qiáng)烈的場(chǎng)合，或有升力方向振動(dòng)的場(chǎng)合，選用超聲波流量計(jì)比較合適。
2）根據(jù)所測(cè)介質(zhì)情況選擇
一般渦街流量計(jì)可以測(cè)量氣體、液體和蒸汽介質(zhì)的流量，但由于各種介質(zhì)特性千差萬別，傳感器結(jié)構(gòu)形式各種各樣，其適應(yīng)性也不同。壓電應(yīng)力式和電容式渦街流量計(jì)應(yīng)用范圍較廣，但在測(cè)低密度和低流速氣體流量時(shí)，由于受到漩渦能量的限制，發(fā)生漩渦不強(qiáng)烈信號(hào)低，電容式渦街流量計(jì)由于存在兩個(gè)導(dǎo)壓孔，不易測(cè)量贓物介質(zhì)；超聲波式雖然能測(cè)量低流速介質(zhì)流量，但對(duì)脈動(dòng)較敏感；具體情況如下：
2.1）對(duì)于介質(zhì)中含有粉塵和固體顆粒或懸浮物的流體不宜選用電容渦街流量計(jì)。因?yàn)樵阡鰷u發(fā)生體兩側(cè)有兩個(gè)導(dǎo)壓小孔，容易堵塞，使輸出信號(hào)為零。凡是帶有導(dǎo)壓小孔的其它類型的流量計(jì)和電容流量計(jì)具有相似的情況。
2.2）超聲波渦街流量計(jì)雖然抗振性能強(qiáng)，但使用溫度范圍不如電容式和壓電應(yīng)力式寬。一般壓電式渦街流量計(jì)測(cè)溫上限不超過300℃。超過時(shí)壓電元件絕緣下降，輸出信號(hào)變小，抗干擾能力大大降低；電容式渦街流量計(jì)的測(cè)溫上限達(dá)400℃，具有較好的耐高溫性能；而超聲波式渦街流量計(jì)測(cè)溫上限不超過200℃，如果被測(cè)流量介質(zhì)溫度超過此范圍，則可能損壞超聲波探頭。另外，超聲波渦街流量計(jì)不宜在含有過多氣泡的液體或含雜質(zhì)的液體中測(cè)量，因?yàn)橛羞^多氣泡的液體，超聲波不易穿過，可能造成測(cè)量上的困難甚至不可能測(cè)量。液體中含有雜質(zhì)會(huì)對(duì)超聲波起到慢反射或吸收的作用，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
3）渦街流量計(jì)的選擇不僅要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度，還要考慮檢修吹掃介質(zhì)的溫度
渦街流量計(jì)的被測(cè)介質(zhì)溫度可能是常溫，但是在檢修時(shí)需要用蒸汽吹掃管線，蒸汽的溫度在150℃以上，如果選型時(shí)只考慮到介質(zhì)的溫度而選擇適用溫度范圍低的渦街流量計(jì)，在檢修吹掃管線時(shí)，就有可能損壞敏感元件。
4）在使用狀態(tài)下，如果被測(cè)介質(zhì)有明顯的脈動(dòng)，則不宜選擇超聲波渦街流量計(jì)
因?yàn)槌暡u街流量計(jì)對(duì)小流量敏感度很高，在這種場(chǎng)合使用，會(huì)使輸出信號(hào)不穩(wěn)定甚至失真。
5）在液體中混有大量氣泡的場(chǎng)合，不宜選用各種渦街流量計(jì)
電磁流量計(jì)日常維護(hù)及常見故障的解決方法：
電磁流量計(jì)運(yùn)行中產(chǎn)生故障的第一類為儀表本身故障，即儀表結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的故障；第二類為外界原因引起的故障，如安裝不妥流動(dòng)畸變，沉積和結(jié)垢等。本章重點(diǎn)討論的是應(yīng)用方面和上述第二類外界原因的故障。按照故障發(fā)生時(shí)期分類，可分為：①調(diào)試期故障；②運(yùn)行期故障。調(diào)試期故障出現(xiàn)在新裝用后調(diào)試初期，主要原因是儀表選用或設(shè)定不當(dāng)，安裝不妥等。運(yùn)行期故障足在運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)，主要原因有流體中雜質(zhì)附著電極襯里，環(huán)境條件變化出現(xiàn)新干擾源等。按故障外界源頭分析來自3個(gè)方面：①管道系統(tǒng)和安裝等方面引起的；②環(huán)境方面引起的；③流體方面引起的。來源①主要在調(diào)試期表現(xiàn)出來；來源②和③則在調(diào)試期和運(yùn)行期均會(huì)出現(xiàn)。
一、調(diào)試期故障
本類故障在電磁流量計(jì)初始裝用調(diào)試時(shí)就出現(xiàn)，但一經(jīng)改進(jìn)排除故障，以后在相同條件下一般就不會(huì)再度出現(xiàn)。常見調(diào)試期故障主要有安裝不妥、環(huán)境干擾、流體特性影響三方面原因。
1、管道系統(tǒng)和安裝等方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障，常見的例如將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網(wǎng)高點(diǎn)；流量傳感器后無背壓，液體逕直排人大氣，形成其測(cè)量管內(nèi)非滿管；裝在自上向下流的垂直管道上，可能出現(xiàn)排空等。
2、環(huán)境方面
主要是管道雜散電流干擾，空間電磁波干擾，大電機(jī)磁場(chǎng)干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨(dú)接地保護(hù)可獲得滿意測(cè)量，但如遇管道有強(qiáng)雜散電流（如電解車間管道）亦不一定能克服，須采取流量傳感器與管道緣絕的措施（參見下文案例12）。空間電磁波干擾-般經(jīng)信號(hào)電纜弓I入，通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)，但也曾遇到屏蔽保護(hù)還不能克服（見案例10）。
3、流體方面
液體含有均勻分布細(xì)小氣泡通常不影響正常測(cè)量，唯所測(cè)得體積流量是液體和氣體兩者之和；氣泡增大會(huì)使輸出信號(hào)波動(dòng)，若氣泡大到流過電極遮蓋整個(gè)電極表面，使電極信號(hào)回路瞬時(shí)斷開，輸出信號(hào)將產(chǎn)生更大波動(dòng)。低頻（50／16 Hz-50／6 Hz）矩形波激磁電磁流量計(jì)測(cè)量液體中含有固體超過一定含量時(shí)將產(chǎn)生漿液噪聲，輸出信號(hào)亦會(huì)有一定程度波動(dòng)。兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí)，若兩種液體電導(dǎo)率（或各自與電極間電位）有差異，在混合未均勻前即進(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測(cè)量，輸出信號(hào)亦會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。電極材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)選配不善，產(chǎn)生鈍化或氧化等化學(xué)作用，電極表面形成絕緣膜，以及電化學(xué)和極化現(xiàn)象等，均會(huì)妨礙正常測(cè)量。
二、運(yùn)行期故障
經(jīng)初期調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后在運(yùn)行期間出現(xiàn)的故障，常見故障原因有：流量傳感器內(nèi)壁附著層，雷電擊，環(huán)境條件變化。
1、內(nèi)壁附著層
由于電磁流量計(jì)測(cè)量含有懸浮固相或污臟體的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比其他流量儀表多，出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對(duì)較高。若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近，儀表還能正常輸出信號(hào)，只是改變流通面積，形成測(cè)量誤差的隱性故障；若是高電導(dǎo)率附著層，電極間電動(dòng)勢(shì)將被短路；若是絕緣性附著層，電極表面被絕緣而斷開測(cè)量電路。后兩種現(xiàn)象均會(huì)使儀表無法工作。
2、雷電擊
雷電擊在線路中感應(yīng)瞬時(shí)高電壓和浪涌電流，進(jìn)入儀表就會(huì)損壞儀表。雷電擊損儀表有3條引入途徑：電源線，傳感器勺轉(zhuǎn)換器間的流量信號(hào)線和激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的分析，引起故障的感應(yīng)高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線路引入的，其他兩條途徑較少。還從發(fā)生雷擊事故現(xiàn)場(chǎng)了解到，不僅電磁流量計(jì)出現(xiàn)故障，控制室中其他儀表電常常同時(shí)出現(xiàn)雷擊事故。因此使用單位要認(rèn)識(shí)設(shè)置控制室儀表電源線防雷設(shè)施的重要性。
3、環(huán)境條件變化
主要原因同上節(jié)調(diào)試期故障環(huán)境方面，只是干擾源不在調(diào)試期出現(xiàn)而在運(yùn)行期間再介入的。例如一臺(tái)接地保護(hù)并不理想的電磁流量計(jì)，調(diào)試期因無干擾源，儀表運(yùn)行正常，然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源（例如測(cè)量點(diǎn)附近管道或較遠(yuǎn)處實(shí)施管道電焊）干擾儀表正常運(yùn)行，出現(xiàn)輸出信號(hào)大幅度波動(dòng)。
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