流量測量儀表的選用
各種流量測量方法都是建立在不同的原理上，相應(yīng)的各種流量計(jì)具有各自不同的特點(diǎn)和適用場合。因此要綜合儀表自身特點(diǎn)、對象特點(diǎn)、安裝條件、使用環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)性等諸多因素來選用流量測量儀表。
儀表選型步驟
（1）明確是否真有必要安裝流量儀表。如果只是希望知道液體是否在管道中流動(dòng)和大致的數(shù)量，則選用廉價(jià)的流量指示器即可。
（2）確定要安裝流量測量儀表后，對候選儀表，從儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)因素方面進(jìn)行綜合比較分析。
（3）逐步淘汰不合適的候選儀表，直至zui終留下一種合適的儀表作為選中儀表。
按儀表性能選用
由于測量目的不同,在對不同對象測量流量時(shí)對儀表性能各種因素選擇有不同側(cè)重點(diǎn)。在過程控制中多是連續(xù)測量流量，要求儀表具有良好的可靠性和重復(fù)性。在商貿(mào)結(jié)算和儲(chǔ)運(yùn)測量中對精度要求較高。
（1）度。整體測量度要求多少，在較寬流量范圍保持度，還是在某一特定范圍即可，所選儀表的度能保持多久，是否易于校驗(yàn)，這些因素都要考慮。在流量控制系統(tǒng)中，檢測儀表度要在整個(gè)系統(tǒng)控制度要求下確定，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)不僅有流量檢測的誤差，還有信號傳輸、控制調(diào)節(jié)、操作執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素，不能僅片面考慮流量測量儀表的度。另外，度概念是與儀表引用誤差的，與儀表量程范圍有關(guān)，這就意味著度高的儀表其測量誤差不一定就小。
（2）重復(fù)性。重復(fù)性是指環(huán)境條件和介質(zhì)參數(shù)等不變的條件下，對某*量值短時(shí)間內(nèi)同方向進(jìn)行多次測量的一致性。重復(fù)性由儀表本身工作原理和制造質(zhì)量決定的，應(yīng)用時(shí)要求儀表重復(fù)性好。但是使用中如果流體性質(zhì)參數(shù)（如密度、黏度等）的變化較大，會(huì)造成一些流量計(jì)測量重復(fù)性差，此時(shí)要考慮對被測流體參數(shù)的修正。
（3）線性度。流量儀表輸出主要有線性和非線性平方根兩種。大部分流量儀表的非線性誤差已經(jīng)包含在基本誤差內(nèi)。對于寬流量范圍脈沖輸出用作總量積算的儀表，線性度是一個(gè)重要指標(biāo)，有時(shí)若在流量范圍內(nèi)用單一儀表系數(shù)，線性度差就會(huì)降低儀表度。隨著微機(jī)技術(shù)在測量儀表中的普及應(yīng)用，采用信號適配技術(shù)修正儀表系統(tǒng)非線性，以提主儀表度，擴(kuò)大流量范圍。如果在管道流量配比、流量相加或熱量計(jì)要對溫度差和流量相乘時(shí)應(yīng)選擇線性輸出的儀表，這樣可以簡化計(jì)算過程。
（4）上、下限流量和范圍度。選擇流量儀表的口徑應(yīng)按被測管道使用的流量范圍和被選儀表的上、下限流量來確定，不能簡單地按管道通徑配用。大多情況下流量儀表上限流量的流速接近或略高于管道經(jīng)濟(jì)流速，儀表選擇口徑與管徑相同的機(jī)會(huì)較多，安裝比較方便。然而同一口徑不同類型的儀表上限流量受各自工作原理和結(jié)構(gòu)的約束，差別很大。此外上限流量還需考慮不要因?yàn)榱魉龠^高而產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。有此儀表流量上限值訂購后不能改變，如容積式儀表的浮子式儀表。差壓式儀表孔板等設(shè)計(jì)確定后下限流量不能改變，但上限流量變動(dòng)可以以調(diào)整差壓變送器量程來適應(yīng)。有此儀表則不經(jīng)實(shí)流校驗(yàn)用戶可以自行重新設(shè)定流量上限值，如某些型號的電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)。
范圍度是上限流量與下限流量之比，該比值越大流量范圍越寬。速度式流量計(jì)（電磁、渦輪、渦街、超聲）的范圍度比差壓式流量計(jì)范圍度大。通常線性儀表范圍度10:1，非線性儀表范圍度3:1。目前差壓式流量計(jì)在范圍度拓寬方面有所進(jìn)展，如開發(fā)寬量程差壓變送器或同時(shí)采用幾臺(tái)差壓變送器切換來擴(kuò)大范圍度。要注意有些儀表范圍度寬是盡量把zui大上限流量的流速提得很高，如液體流速為7~10m/s，氣體流速為50~75m/s，實(shí)際上這么高流速一般不用，范圍度寬的關(guān)鍵是要有較低的下限流速。
（5）壓力損失。壓力損失關(guān)系到能量消耗。除了電磁式、超聲式等流量計(jì)外，大部分流量傳感器要在流通通道中設(shè)置靜止或活動(dòng)檢測元件或改變流動(dòng)方向，產(chǎn)生隨流量改變的不能恢復(fù)的壓力損失。因此選表時(shí)要按照管道系統(tǒng)泵送能力和儀表進(jìn)口壓力等確定zui大流量的容許壓力損失，避免流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生過大壓力損失而影響流通效率。有些液體還應(yīng)注意過度的壓力降可能引發(fā)氣穴現(xiàn)象和液相氣化，造成測量度降低和儀表損壞。
（6）輸出信號特性。儀表的輸出信號有模擬量和數(shù)字量兩種。模擬量輸出一般適合于過程控制，測量儀表容易與控制回路其他單元儀表配接。脈沖量輸出適合于總量和高度測量流量。
（7）響應(yīng)時(shí)間。在脈動(dòng)流動(dòng)場所應(yīng)注意儀表對流動(dòng)階躍變化的響應(yīng)。瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間常數(shù)在毫秒或秒級，響應(yīng)頻率在數(shù)百赫茲以下。如果配用顯示儀表，可能延長響應(yīng)時(shí)間。
按儀表性能進(jìn)行儀表選型時(shí)，要注意各種性能指標(biāo)不能單獨(dú)考慮，因?yàn)橐瑫r(shí)滿中各項(xiàng)指標(biāo)是相當(dāng)因難的，因此要進(jìn)行綜合比較分析。
按流體特性選用
按流體類型等初步選定儀表品種后，還要考慮流體特性，進(jìn)一步考慮對所選方案的適應(yīng)性。這是因?yàn)榱黧w的溫度、壓力、密度、黏度和潤滑性、氣體壓縮系數(shù)及濕度、電導(dǎo)率、導(dǎo)熱系數(shù)、腐蝕性、臟污結(jié)垢等流體特性對儀表應(yīng)用有很大影響。
（1）流體溫度、壓力的影響。測量氣體時(shí)溫度壓力的變化會(huì)引起密度發(fā)生較大變化，影響到測量準(zhǔn)確性。因此要作溫度、壓力的修正。測量氣體時(shí)還要確認(rèn)要得到的是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的還是工作狀態(tài)下的體積流量。另外還要考慮流體的溫度壓力對流量儀表的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和材質(zhì)有無影響，特別是溫度、壓力的zui大、zui小值，以免影響使用壽命。
（2）流體密度的影響。一般情況下流體密度可視為常數(shù)，不需修正。而在測量氣體時(shí)，有些儀表的范圍度和線性度取決于氣體密度，通常要知道在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和使用狀態(tài)下的密度，或者將流動(dòng)狀態(tài)的密度數(shù)值轉(zhuǎn)換到某些*的參比值。實(shí)際流量結(jié)算時(shí)經(jīng)常采用質(zhì)量流量，但通常測量體積流量居多，需要乘以密度值折算成質(zhì)量流量，因此更應(yīng)重視流體密度對測量結(jié)果的影響。
（3）黏度與潤滑性。黏度是判別牛頓流體和非牛頓流體的一個(gè)參數(shù)。氣體是牛頓流體，各種氣體黏度數(shù)值小，差別不明顯，不會(huì)隨溫度壓力的變化而有很大變化。大多數(shù)液體是牛頓流體。有些儀表只適用于牛頓流體，若測量非牛頓流體（例如油漆、巧克力、鉆井泥漿、紙漿等）就會(huì)帶來誤差。有此儀表特性參數(shù)用管道雷諾數(shù)表示，而管道雷諾數(shù)是流體黏度、密度以及管道流速的函數(shù)。電磁式、超聲式、科里奧得流量計(jì)的流量值在很寬的黏度范圍內(nèi)，可認(rèn)為不受液體黏度影響。但是容積式、浮子式、渦輪式、渦街流量計(jì)受液體黏度影響較大，當(dāng)黏度超過一定數(shù)值時(shí)影響過大而不能使用。大部分容積式儀表黏度增大范圍度擴(kuò)大，而渦輪式和渦街式流量計(jì)黏度增加而范圍度減小。
潤滑性與黏度有一定關(guān)系。潤滑性對有活動(dòng)測量元件的儀表（容積式或渦輪式）非常重要，有些液體特別是有機(jī)溶劑潤滑性極差，會(huì)縮短儀表軸承壽命，進(jìn)而影響儀表運(yùn)行性能范圍度。
（4）化學(xué)腐蝕與結(jié)垢。流體化學(xué)腐蝕和結(jié)垢，會(huì)導(dǎo)致儀表接觸零件受損，降低儀表性能和使用壽命。要針對不同腐蝕性流體，選擇具有防腐蝕性能的儀表。
（5）壓縮系數(shù)和其他參量。知道氣體壓縮系數(shù)可以求得工作狀態(tài)下的流體密度。某些流量方法還需要用到其他參量，如熱式流量計(jì)的熱傳導(dǎo)和比熱容、電磁流量計(jì)的液體電導(dǎo)率、超聲流量計(jì)的聲速等。
（6）多相和多組分流。流量儀表都是測量單相流的。若是多相流或多組分流，或流動(dòng)中液相與氣相發(fā)生變化會(huì)造成測量誤差，甚至無法測量。一般漿液可用電磁流量計(jì)，或用專門設(shè)計(jì)的質(zhì)量式、超聲式和差壓式流量計(jì)。
安裝條件
各種流量計(jì)由于測量原理不同，則對安裝條件提出不同要求。例如有些儀表（如差壓式、渦輪式）需要長的直管段，以保證儀表進(jìn)口端流動(dòng)達(dá)到充分發(fā)展，而另有一些儀表（如容積式、浮子式）則無此要求或要求很低。安裝條件方面需考慮的因素包括：儀表的安裝方向、流動(dòng)方向、上下游段管道狀態(tài)、閥門位置、防護(hù)性配件、脈動(dòng)流影響、振動(dòng)、電氣干擾和維護(hù)空間等。
管道安裝布置方向應(yīng)該遵守儀表制造廠家規(guī)定。有些儀表水平安裝和垂直安裝對測量性能有較大影響；在水平管道可能沉淀固體顆粒，因此測量漿體的儀表裝在垂直管道上。
通常在儀表外殼面標(biāo)注流體流動(dòng)方向，必須遵守，因?yàn)榉聪蛄鲃?dòng)可能損壞儀表。為防止誤操作可能引起反向流動(dòng)，有必要安裝止回閥保護(hù)儀表。有些儀表允許雙向流動(dòng)，但正向和反向之間的測量性能也可能存在差異，需要對正反兩面?zhèn)€流動(dòng)方向分別校驗(yàn)。
理想的流動(dòng)狀態(tài)應(yīng)該是無漩渦、無流速分布畸變。大部分儀表或多或少受進(jìn)口流動(dòng)狀況的影響，管道配件、彎管等都會(huì)引入流動(dòng)擾動(dòng)，可適當(dāng)調(diào)整上游直管段改善流動(dòng)特性。對于推理式流量計(jì)，上下游直管段長度的要求是保證測量度的重要條件，具體長度要求參照制造廠家的建議。
流量計(jì)較準(zhǔn)是在實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定流條件下進(jìn)行的，但是實(shí)際管道流量并非全是穩(wěn)定流，如管路上裝有定排量泵、往復(fù)式壓縮機(jī)等就會(huì)產(chǎn)生非定常流（脈動(dòng)流），增加測量誤差。因此安裝流量計(jì)必須遠(yuǎn)離脈動(dòng)源處。
工業(yè)現(xiàn)場管道振動(dòng)對流量計(jì)（渦街流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)等）的測量準(zhǔn)確性也有影響。可對管道加固支撐、加裝減振器等。
儀表的口徑與管徑尺寸不同，可用異徑管連接，流速過低儀表誤差增加甚至無法工作，而流速過高誤并也會(huì)增加，同時(shí)還會(huì)因使測量元件超速或壓力降過大而損環(huán)儀表。
環(huán)境條件
環(huán)境條件因素包括環(huán)境溫度、濕度、大氣壓、安全性、電氣干擾等。儀表的電子部件和某些儀表流量檢測部分會(huì)受環(huán)境溫度變化的影響。濕度過高會(huì)加速大氣腐蝕和電解腐蝕并降低電氣絕緣，濕度過低則容易感生靜電。電力電纜、電動(dòng)機(jī)和電氣開關(guān)都會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。應(yīng)用在爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境，按照氣氛適應(yīng)性。爆炸性混合物分級分組、防護(hù)電氣設(shè)備類型以及其他安全規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)選擇儀表。有可燃性氣體或可燃性塵粒時(shí)必須用特殊外殼的儀表，同時(shí)不能用高電平電源。如果有化學(xué)侵蝕性氣氛，儀表外殼必須具有外部防腐蝕和氣密性。有些場所還要求儀表外殼防水。
經(jīng)濟(jì)費(fèi)用
經(jīng)濟(jì)方面不能只考慮儀表本身購置費(fèi)用，還必須包括附件、安裝、運(yùn)行、維護(hù)、校驗(yàn)、備品備件費(fèi)等。
各種流量計(jì)安裝費(fèi)用差別很大，如有的需要直管段、旁路管、截止閥等，費(fèi)用不低甚至超過儀表本身。流量計(jì)運(yùn)行費(fèi)用主要是工作時(shí)能量消耗，包括電力消耗、氣源耗能、大口徑管道泵送能消耗等。商貿(mào)結(jié)算和儲(chǔ)運(yùn)發(fā)放用儀表為了維持度。必須花費(fèi)資金配有校驗(yàn)裝置。維護(hù)費(fèi)用是儀表投入使用后保持正常工作所需費(fèi)用，包括維護(hù)勞務(wù)和備用件費(fèi)，有些進(jìn)口儀表的備用件費(fèi)用相對整臺(tái)儀表要貴得多。在選擇儀表時(shí)要綜合考慮性價(jià)比。
本文由天能儀表渦街流量計(jì)原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處
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