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聯(lián)系我時(shí)，請告知來(lái)自 紡織服裝機械網(wǎng)摘要：工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中流量?jì)x表種類(lèi)較多，在實(shí)際應用選型時(shí)應充分考慮流量檢測裝置的安全性、測量介質(zhì)的工況、儀表的準確度、經(jīng)濟性等多種因素，通過(guò)上述綜合考慮做出合理選型
摘 要： 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中流量儀表種類(lèi)較多，在實(shí)際應用選型時(shí)應充分考慮流量檢測裝置的安全性、測量介質(zhì)的工況、儀表的準確度、經(jīng)濟性等多種因素，通過(guò)上述綜合考慮做出合理選型。
關(guān)鍵字： 流量?jì)x表 選型 介質(zhì)工況 儀表準確度
1 前言
流量參數是工業(yè)生產(chǎn)檢測過(guò)程中四大重要參數之一，同時(shí)也是最難測量的參數。國內外是以孔板、噴嘴和文丘里管為代表的節流裝置作為流量測量元件，配以導壓管和差壓變送器組成差壓式流量計，并以此作為測量標準，即無(wú)須實(shí)驗校準，通過(guò)查表計算確定差壓與流量的關(guān)系，并可估算其測量誤差。隨著(zhù)科技發(fā)展，新型的流量檢測儀表迅速得到推廣應用，根據其原理分為差壓式流量計、容積式流量計、渦輪流量計、電磁流量計、浮子流量計、渦街流量計、超聲波流量計、質(zhì)量流量計，不同原理的流量計對應不同的介質(zhì)和工況，實(shí)踐選型中要綜合各方面因素統一考慮。
2 流量計測量原理和應用范圍
1）差壓式流量計。差壓式流量計由差壓變送器和節流裝置組成，通過(guò)測量介質(zhì)流經(jīng)節流裝置時(shí)產(chǎn)生的靜壓差來(lái)確認流量數值，它是的測量方式，其節流裝置已形成標準［1］。標準節流裝置以孔板、噴嘴和文丘里管為代表，隨著(zhù)節流裝置的優(yōu)化改進(jìn)，各種非標準節流裝置得到了廣泛地應用和推廣?？梢詼y量液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)，適應多種環(huán)境，廣泛應用于冶金、石化、電力等行業(yè)。
2）容積式流量計。容積式流量計是利用機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，根據測量室逐次重復地充滿(mǎn)和排放該體積部分流體的次數來(lái)測量流體體積總量。容積式流量計加工成本高、體積較大，對前后直管段無(wú)特殊要求，適應于潔凈單相流體，可用于高黏度液體的測量（油品和天然氣），精度較高。不適用于高、低溫場(chǎng)合，需定期校準。
3）渦輪流量計。當流體流經(jīng)傳感器殼體時(shí)，流體的沖力使葉片旋轉，在一定的條件下，轉速與流速成正比，通過(guò)測量渦輪轉速即可得知流體的流量。渦輪流量計安裝要求嚴格，水平安裝在管道上，安裝場(chǎng)所要求無(wú)強電磁干擾與熱輻射源。適應于潔凈的氣體、液體，精度等級高于0.2級，價(jià)格較貴，不適用于高、低溫場(chǎng)合。
4）電磁流量計。電磁流量計原理是基于法拉第電磁感應定律。電磁流量計不受溫度、壓力、黏度、重度等外界因素影響，流量計本體沒(méi)有可動(dòng)部件，不受流體的影響，測量管內無(wú)收縮或凸出部件，對流體無(wú)壓損，電磁流量計是導電液體測量的，同時(shí)還能測量污水、漿狀流體、固液兩相、腐蝕性等導電介質(zhì)。電磁流量計測量范圍廣，測量精度高，一般為0.5級。
5）浮子流量計。浮子流量計檢測元件是由一根自下向上擴大的垂直錐形管和一個(gè)沿著(zhù)錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成，被測流體從下向上經(jīng)過(guò)錐管和浮子形成環(huán)隙時(shí)，帶動(dòng)浮子上下變化，通過(guò)浮子的位置算出流量值。浮子流量計適用于小管徑、低流速、小流量的測量。浮子流量計結構簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，精度較低，現場(chǎng)指示流量使用方便。
6）超聲波流量計。其原理是通過(guò)測量超聲波脈沖順流和逆流傳播時(shí)速度之差來(lái)測量流體的流速。流量計安裝要求嚴格，對兩點(diǎn)距離要求精確，同時(shí)要求直管段較長(cháng)，屬于非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀(guān)察的流體以及大管徑流量，如污水、明渠等流體。不適應于高溫（200℃）介質(zhì)，精度低（1～1.5級）。
7）渦街流量計。渦街流量計是應用流體振蕩原理來(lái)測量流量的。渦街流量計適用于測量液體、氣體或蒸汽，測量范圍廣，測量精度較高（0.5～1級）。在測量工況體積流量時(shí)受流體物性變化影響小，測量介質(zhì)溫度能達400℃，渦街流量計要求的直管段較長(cháng)，安裝處管道不能有振動(dòng)，流體流動(dòng)不能為脈動(dòng)流。
8）質(zhì)量流量計。質(zhì)量流量計是依據科里奧利原理［2］?？蓽y氣體、液體、漿液。測量管路內件和活動(dòng)件，壓損小，無(wú)上下游直管段要求，測量精度高（0.5～0.2級）。測量低密度介質(zhì)和低壓氣體誤差大，要求測量管道不能振動(dòng)，流量傳感器安裝固定要求嚴格，適應小管徑（＜200mm）測量，加工精度高，價(jià)格較高。
3 選型分析
流體流量是一個(gè)動(dòng)態(tài)量，處于運動(dòng)狀態(tài)的流體內部不僅存在著(zhù)粘性摩擦作用，還會(huì )產(chǎn)生不穩定的旋渦和二次流等復雜流動(dòng)現象。測量?jì)x表本身受到眾多因素的影響，選型應根據流體工況特性、安裝要求、環(huán)境條件、經(jīng)濟性等因素合理選型。
1）安全性能，即流量傳感器在運行中不會(huì )發(fā)生機械強度或電氣回路故障而引起事故。如高溫高壓流體其流量傳感器一般選用無(wú)可動(dòng)部件、強度高的標準節流裝置（標準孔板、渦街、彎管等）或非接觸式流量計，且材質(zhì)要求耐磨，而不選用插入式流量計或結構強度低的靶式、渦輪流量計，以確保在高速汽流沖刷下不發(fā)生節流裝置或傳感器損壞造成介質(zhì)泄露。測量腐蝕性介質(zhì)時(shí)，根據腐蝕性強度選用合適內襯材質(zhì)，可燃性氣體的環(huán)境應選用防爆型儀表。
2）流體特性。流體特性主要指流體成分、溫度、壓力、黏度等。根據實(shí)際情況逐步確認選型范圍。首先從成分（液體、氣體、蒸汽、臟流污程度）區分，差壓式流量計和渦街流量計基本適應以上流體。導電性液體可電磁流量計，小管徑液體、氣體測量可選用浮子流量計，潔凈單相高黏度液體、氣體的測量可選用容積式流量計。采用機械式（熱脹冷縮）測量元件和電氣絕緣材料限制的流量計，不適應高低溫流體，如容積式流量計、渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計。流體壓力變化，其密度發(fā)生變化導致測量數據變化，差壓式流量計和渦街流量計需引入溫壓補償修正測量數據。黏度主要受溫度、壓力影響，黏度變化改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，從而影響流量計的流量系數，最終導致測量數據不準確。
3）安裝環(huán)境?，F場(chǎng)安裝環(huán)境主要指測量管徑大小、直管段長(cháng)度、管道是否有振動(dòng)、周?chē)欠裼袕姶艌?chǎng)干擾和高溫輻射熱等。管徑＞800mm可選用插入式流量計；根據實(shí)際直管段長(cháng)度可選用帶自整流的節流裝置，如V形錐、雙文丘里；渦街流量計由于測量漩渦釋放頻率，故振動(dòng)干擾大；強磁場(chǎng)對電磁流量計和電信號放大處理器干擾大，高溫輻射造成電子元件發(fā)熱影響使用壽命，可把測量元件部分和信號處理部分分開(kāi)，即選用分體式流量計。
4）節能性。流體經(jīng)過(guò)流量?jì)x表前后的壓損，壓損值越小節能性越好。非接觸式如超聲波流量計、電磁流量計、彎管流量計無(wú)壓損；差壓式節流裝置都存在壓損；非標準節流裝置壓損相對較小，如渦街、威力巴、均速管、圓缺孔板、V形錐等；標準節流裝置壓損相對較大，如文丘里、標準孔板。
5）準確度和經(jīng)濟性。要求流量測量系統的誤差小、精度等級高、重復性好、量程比寬。一般本身其性能相對穩定、重復性好、使用壽命較長(cháng)、量程比范圍寬的流量計有利于后期增加工藝設備測量參數調節，從而減少投資。系統精度高的流量計其價(jià)格相對要高，在保證工藝要求的準確度范圍內，綜合后期維修費用合理選擇。流量計的標定非常重要，由于大部分類(lèi)型的流量計其流量系數和儀表常數都是實(shí)體標定得出，標定系數的數據直接影響運行參數的準確性，因此要選擇有能力進(jìn)行實(shí)體標定的制造單位。
6）介質(zhì)工況。生產(chǎn)過(guò)程中需特別注意的是流體的流向可能發(fā)生變化問(wèn)題，有些工藝生產(chǎn)中流體流向會(huì )發(fā)生短暫改變，如雙膛型石灰窯爐膛在燃燒和蓄熱變換期間煤氣需切斷，為保護前方煤氣加壓，把連接煤氣加壓機進(jìn)出口管道的回流閥打開(kāi)，回流閥打開(kāi)期間，管道內的壓力瞬間降低，管道內殘存煤氣發(fā)生倒流現象，從而影響儀表的使用和安全。
7）工藝參數。根據工藝參數選擇儀表的型號、規格。工藝參數是確定儀表具體型號、規格的最終依據，工藝參數要詳細、清楚，稍有差錯就會(huì )導致儀表測量數據不準確，甚至不能使用。例于低壓流體（如煤氣）工作壓力變化引起流量變化較大，因而壓力參數范圍要小且準確。一般流量計耐壓要高于現場(chǎng)工作壓力一個(gè)等級，流體流速要達到流量計要求的流速，否則要縮徑處理，流量檢測元件材質(zhì)要滿(mǎn)足流體要求，量程范圍應合適等。
綜上所述，不同類(lèi)型的儀表其內部結構、測量原理和方式都不相同，適用的工作條件也不一樣，其使用方法、安裝方法，每種型式都有它的優(yōu)缺點(diǎn)。因此在流量計選型時(shí)要多方面考慮，對流量計的特性作全面比較，綜合選擇出適于生產(chǎn)要求、安全可靠、準確節能、經(jīng)濟耐用的流量?jì)x表。
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