流量計的選型和安裝

 　　流量計的類型很多，不少于上百種，據(jù)統(tǒng)計現(xiàn)場使用的流量計當中，發(fā)現(xiàn)六成左右的選型存在問題。而即使選型正確，又有約一半以上在安裝和選點有諸多缺陷。正確選型與安裝，并非易事。歸納起來，正確選擇流量計取決于六個因素：傳感器技術參數(shù)、流體特性、流動的狀態(tài)、安裝、環(huán)境、經(jīng)濟性。

　　傳感器技術參數(shù)

　　總量、流量 ：總量(單位為 Nm3、m3或k g)，多用于貿(mào)易核算，準確度居于*。流量(瞬時量單位為m3/h，k g/h)，多用于流程工業(yè)，是控制系統(tǒng)的信息源頭，重復性是*。

　　連續(xù)，開關

　　一般流量傳感器的檢測和輸出為連續(xù)量，而開關量可用于簡單的二位式控制或設備保護，要求可靠性良好。

　　準確度

　　準確度不僅取決傳感器本身，還取決于校驗系統(tǒng)，是外加特性。要說明在什么流量范圍內(nèi)的準確度，如果用于控制系統(tǒng)，還應考慮與整個系統(tǒng)準確度相匹配。注意：廠家注明的誤差是%Fs(上限);還是%RD(測值)。

　　重復性

　　重復性是指環(huán)境條件介質(zhì)參數(shù)不變時，對某流量值多次測量的一致性，是傳感器本身的特征。在流程工業(yè)控制系統(tǒng)中，重復性往往比準確度還重要。不少廠家把重復性誤導為準確度，準確度應包括重復性與標定裝置的流量不確定度。

　　量程比

在一定準確度范圍內(nèi)，zui大與zui小流量之比。選型時檢測zui小流量一般選擇＞儀表的zui小的下限流量，常用流量在儀表的刻度流量50%左右，zui大流量在刻度流量的80%左右留有一定的冗余

壓力損失

　　流量傳感器(除電磁、超聲) 都有檢測件( 如孔板、渦輪等)，以及強制改變流向(如彎頭、科氏)都將產(chǎn)生不可恢復壓力損失，它將額外增加輸送的動力，才能維持正常運，有些數(shù)額很大，在提倡節(jié)能的今天應引起重視。

　輸出信號

　　一般為標準的模擬信號(0~10V，4~20mA等)已不能適應系統(tǒng)發(fā)展要求。通訊要求數(shù)字信號，Rosemount推出了HART協(xié)議，RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，RS232限于2Km以內(nèi)，RS485可達10Km。

　　響應時間

　　輸出信號隨流量參數(shù)變化反應的時間，對控制系統(tǒng)來說，越短越好;對脈動流，則希望有較慢的輸出響應。

　　綜合性能

　　傳感器的性能指標是相互制約的，在選型時額定壓力和額定溫度必須高于工作時zui高壓力和zui高溫度一個等級。

　　流體特性

　　流體類型 流體分為液體、氣體、蒸汽。不同的傳感器適合不同的介質(zhì)類型，選型時必須要注意選擇正確。

　　溫度、壓力、密度

　　它們是選擇傳感器提供的重要參數(shù)，特別是在工況下的參數(shù)，對于氣體流量還應了解其體積流量是工作狀態(tài)，還是標準狀態(tài)。

　　粘性

　　液體粘性相差較大會影響選型，如粘性大的液體宜用容積式流量傳感器，而不宜選用渦輪、浮子、渦街等流量傳感器。

　　腐蝕、結(jié)垢、臟污

　　對于這類流體，不宜選用有轉(zhuǎn)動件及有檢測件的傳感器。即使對于超聲、電磁式流量傳感器，也會因腐蝕管道帶來誤差。如口徑50mm，結(jié)垢0.5~1mm，將帶來0.5~1%的誤差。

　　特殊參數(shù)

　　某些流體參數(shù)會影響傳感器的工作，如壓縮性系數(shù)影響差壓式;比熱及熱傳導系數(shù)影響熱式;電導率影響電磁;聲速影響超聲。

　　單相、多相

　　相是指在一個系統(tǒng)中具有相同的物理、化學性質(zhì)的物質(zhì)，不同的相有較明顯的界面，通常工業(yè)中大多為單相，隨著工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了多相流(氣固、氣液、液固或氣固液)等的流量測量問題。

　　流動的狀態(tài)

　　與許多物理參數(shù)(如壓力、溫度、物位、成分)不同的是，流量必須以流體流動為前提，沒有流動就不存在流量。

　　滿管、非滿管

　　一般流體均應充滿管道，但當液體流量較小，管道又處于水平時，則可能出現(xiàn)非滿管流動，目前已有非滿管流量傳感器。

　　層流、紊流

　　反映流體在管道中流動的狀態(tài)，影響流量系數(shù)的大小，當Re<2320時為層流，僅有很少情況，如流體粘性大，管道小，流速低，才會出現(xiàn)層流。工業(yè)中多為紊流。

　　封閉、明渠

　　工業(yè)中多為封閉管道，明渠僅用于液體的排放。

　　充分發(fā)展紊流

　　流量傳感器多為速度型，即管內(nèi)流速分布影響流量系數(shù)，所以要求流量傳感器應安裝在一種特定的充分發(fā)展紊流中。只要傳感器前具有30倍直徑長度即可取得。

　　脈動流

　　流體中任一參數(shù)(流速、溫度、壓力、密度)隨時間變化的流動，易產(chǎn)生誤差，應附加設備去掉脈動流，準確進行測量。

　　安裝及環(huán)境

　　流量傳感器常由于安裝不當而無法正常工作，如：方向裝反，流速分布不理想，引壓管中出現(xiàn)二相，環(huán)境惡劣，缺少必要的附件等。

　　管道的布局 有些傳感器(如浮子式)只能安裝在垂直管道上;而有些為避免流體的重力只能裝在水平管道上;而如果流體中含有固體顆粒，傳感器又不宜安裝在水平管道上。

　　流向 流量傳感器中絕大多數(shù)不能反向安裝。

　　直管段長度 除浮子、容積、科氏外，都要求傳感器前后有較長的直管段，以節(jié)流裝置及測點速的插入式傳感器要求zui高(達30~50D)。

　　管徑 不少流量傳感器管徑范圍較窄，限制了選用，可采用變徑管彌補，但要注意變徑后仍應處于傳感器的正常工作范圍，應避免流速過小，輸出太弱;流速過高、強度受損的情況。

　　維護空間 應具有必要的裝卸、維護空間。

　　配件 針對某一傳感器，應考慮安裝必要的配件，如流動調(diào)整器、過濾器">過濾器、氣體分離器、阻尼器等。

　　流量傳感器應避免安裝在高溫、振動、粉塵、腐蝕、潮濕、易爆易燃、有電磁干擾的環(huán)境中。

　　經(jīng)濟性

　　初始購置費 開始與廠商接觸時，應注意：理性對待廠商所宣傳的技術指標;根據(jù)需求選用，不要盲目選用高指標;注意傳感器的制造材料。

　　安裝 管徑大，特別要注意安裝中的附加問題，如是否為方便維修而加裝旁路管道、必要的配件等(如過濾器、流動調(diào)整器)。

　　維修、配件 有些傳感器的檢測件，轉(zhuǎn)動件易于磨損，腐蝕(如渦輪、容積、孔板)，維修量不小。

　　校驗 有些傳感器工作一段時間后，因腐蝕、磨損，準確度會下降， 如用于貿(mào)易核算， 應定期校驗。

　　運行費 流量傳感器一般均有壓損，因此會帶來額外的運行費，特別是管徑較大時，其年運行費可能數(shù)倍于購置費。

　　誤差的損失 如用于貿(mào)易核算，特別是較貴重的能源、化工原料，應選用度高的傳感器，否則因誤差造成的經(jīng)濟損失，將數(shù)倍于購置費。