摘要：面對各種的(de)流量計 ，如何根據(jù)流量、流态、安裝要(yao)求與環境條件、經(jing)濟性等因素合理(lǐ)選型，是應用好流(liu)量儀表的前提和(hé)基☀️礎。在化工裝置(zhi)中要正确和有效(xiao)地選擇、使用流量(liang)測量方法和儀表(biao)，必須熟悉流量儀(yi)表和生産過程⛷️流(liu)體特性這兩方面(miàn)的技術，同時還應(ying)考慮經濟因🐅素。介(jiè)紹了化工裝置中(zhong)電磁流量計、渦輪(lun)流量計、差壓式流(liu)量計🤩的工作原理(lǐ)、安裝🔞方法、選型及(ji)使用與👨‍❤️‍👨維護維修(xiū)⛷️方法。分析了流量(liàng)計的選型和安裝(zhuang)要考慮的因素，指(zhi)出了今後流量計(ji)的發展和應用方(fang)向。
0引言
　　流量儀表(biao)是過程自動化儀(yí)表與裝置中的大(dà)類儀表之⭕一⛱️，它被(bèi)📱廣泛應用于冶金(jīn)、電力、化工、石油、交(jiāo)通、環境保護及人(rén)民日常生🔞活等國(guó)民經濟各個領域(yu)。在過程自動化儀(yi)表與裝置中，流量(liàng)儀表有兩大功用(yòng):作爲過程自動化(huà)控制系統💋的檢測(ce)儀表和測量物料(liao)數量的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻總量表。
　　流(liu)量的正确計量是(shi)生産和能源考核(he)的前提條件🌈，在提(tí)🐉高生産效率，保障(zhàng)生産安全和杜絕(jué)能源浪費等方面(miàn)有重要作用🤩。面對(dui)各種的流量儀表(biao)，如何根據流量、流(liú)态、安裝要求與環(huán)境條件、經濟性等(deng)因素合理選型，是(shi)應用好流量儀表(biao)的前提和基礎。
1流(liú)量計的選型
　　是指(zhi)按照生産要求，從(cong)儀表産品供應的(de)實際情況♍出發，綜(zōng)合地考慮測量的(de)安全、準确和經濟(ji)性，并根據被測流(liu)體的性質及流動(dong)情況确定流量取(qu)樣裝置的方式和(hé)測量儀表的型式(shì)與規格。
　　在保證儀(yi)表安全運行的基(ji)礎上，力求提高儀(yí)表的正确💰率和⭐節(jiē)能性。爲此，不僅要(yao)選用滿足正确率(lü)要求的🌈顯示儀表(biao)，而且要根據被測(ce)介質的特點選擇(ze)合理的🙇‍♀️測量方式(shi)。安裝在生産管道(dào)上長期運行的接(jie)觸式儀☔表，還應考(kao)慮流量測量元件(jiàn)所造成的能量損(sǔn)失。一般情況下，在(zai)同一生産管道中(zhong)不應選用多個壓(yā)損較大的測量元(yuan)件，如節流元件等(deng)。
1.1電磁流量計
1.1.1電磁(ci)流量計的工作原(yuan)理
　　電磁流量計 主(zhu)要由信号轉換器(qì)與傳感器構成，其(qí)原理是基于電磁(ci)感應定律，在傳感(gan)器中與被測管軸(zhóu)線垂直方向安裝(zhuang)一對檢測電極，當(dāng)流量計接入液态(tai)介質管道，導電液(ye)态物質沿管💃軸運(yùn)動時，導電液體作(zuo)切割磁力線運☎️動(dong)而産生感應電動(dong)勢，此感應📞電動勢(shi)由檢測電極測🆚出(chu)，其理論數值爲:
E=kVBd
　　式(shì)中:E爲感應電動勢(shi);k爲調整系數，因儀(yi)表構造而異;V爲被(bèi)測💃🏻液體平均流速(su);B爲磁感應強度;d爲(wei)被測管内🔴徑。
　　測量(liàng)流量時，流體流過(guò)垂直于流動方向(xiang)的磁場，導電性流(liú)體的流動感應出(chu)一個與平均流速(sù)成正比的電勢。其(qí)感應電壓信号通(tōng)過兩個電極檢出(chū)，并通過電纜🔞傳送(song)至轉換器，經過信(xin)号處理及相關運(yun)算後，将累計流量(liàng)和瞬❌時流量顯示(shì)在轉換器的顯示(shi)⭐屏上。電磁流量計(jì)無節流部件，因此(cǐ)壓力損失小，該儀(yi)表測量流體流量(liang)時，不受流體溫度(du)、壓力、密度、粘度及(ji)流體組份的影響(xiǎng)，适合于對有懸浮(fú)物固體粒子⛹🏻‍♀️的污(wu)水、煤漿的測量，特(te)别适合于對腐蝕(shi)性介質的測量。
　　選(xuǎn)型與使用時應注(zhù)意:電磁流量計所(suo)測液體應具有測(cè)量所需的電導率(lǜ)，并要求電導率分(fen)布大體上均勻，不(bu)能用于測量電導(dǎo)率很低的液體，如(rú)石油制品和有機(jī)溶劑等。電磁流量(liàng)計的測量🈲精度是(shi)建立在液體充滿(man)管道的🌈情形下，目(mu)前在管道中有空(kong)氣的情況下測🈲量(liang)問題尚未得到很(hěn)好解決，因此電磁(ci)流量計不能測量(liàng)氣體、蒸汽和含有(yǒu)較多較大氣泡的(de)液體。同☔時應注意(yi)不同溫度及腐蝕(shi)性介質應選用🚶‍♀️不(bú)同内襯材料和電(dian)極材料。電磁流☎️量(liàng)計雖可以🛀在任意(yì)管道上安裝，但電(diàn)磁流量計測量電(diàn)極的軸線必須保(bǎo)持水平方向，且與(yǔ)管道中心線互相(xiang)垂直。爲避免在管(guǎn)内無液體時出現(xiàn)指針不在零位的(de)錯覺，電磁流量計(jì)的變送器應安裝(zhuāng)于任何時候均充(chōng)滿液體的地方，同(tóng)時，該流量計的信(xin)号較爲微弱，因而(er)在使用時應注意(yì)外來幹擾對其測(ce)量精度的影📱響，變(biàn)送器應安裝于遠(yuǎn)離一切磁源的地(di)方，不允許有振動(dong)。
　　電磁流量計的測(cè)量範圍是有限制(zhì)的，許多用戶定表(biao)時，常常把🈲它和水(shui)表相比較，以爲可(ke)以測量很低的流(liu)✏️速，其實不能按原(yuán)先♻️管道口徑來定(dìng)貨，最好按💔實際流(liú)🐅量來定儀表的口(kou)徑。
　　電磁流量計也(ye)有防護等級，如果(guǒ)用戶對儀表安裝(zhuang)❄️環📧境有要求🔞，安裝(zhuāng)地點在地下陰井(jing)或其它一些潮📞濕(shī)的🛀🏻地方，建議用戶(hu)選用分體式的。
　　電(diàn)磁流量計可以測(cè)腐蝕性液體，但初(chu)期用戶要正确🏃‍♂️辯(biàn)明介質🚶‍♀️以及其屬(shǔ)性，以免選型時在(zài)電極材料的選💯擇(ze)上發生錯誤，導緻(zhi)傳感器在後期使(shǐ)用過程📐中報廢，給(gei)用戶🔴帶來不便和(hé)經濟上的損失。
　　随(suí)着工業對儀器儀(yi)表的需求增加，電(dian)磁流量計的用♻️途(tú)也越來越廣泛，能(néng)夠适應不同行業(ye)的需求，如石油、化(hua)工、污水治理🚶‍♀️等等(deng)。現在的國産電磁(ci)流量計💋質量上🤞完(wán)全可以媲美國外(wai)同類進口🚩産品。電(diàn)磁流量計用于♌對(duì)複雜的工業管道(dào)系統進行🌈流體監(jian)測🤞，對系統的原料(liào)及成品情況進行(háng)實時監控，爲系統(tǒng)📐的自動化控制🚶‍♀️提(tí)供依據等等🔴。
　　由于(yú)電磁流量計分布(bù)分散，運行環境較(jiào)爲複雜，其安裝🆚工(gong)藝💰極可能影響其(qi)運行工況和發生(shēng)故障的機率，從而(ér)影響整個儀表控(kong)制系統的運行。故(gu)對電磁流量‼️計原(yuan)理的分析、安裝工(gōng)藝的研究，以及調(diao)試技術的不斷總(zong)結和更新十分必(bi)要。
1.1.2電磁流量計的(de)安裝
　　電磁流量計(ji)安裝前，應仔細核(hé)對其參數，主要核(he)對🔞其口徑、内襯🆚、電(diàn)極等參數是否符(fu)合設計要求，有集(ji)🛀中BA控♍制的應确認(ren)其與控制系統的(de)匹配性。在安裝👈前(qián)，應對已安裝好的(de)管㊙️道進行🈲防腐處(chù)理，法蘭接口處應(yīng)清理幹淨，在确✨認(rèn)被測物質流向之(zhi)👣後，按流量計上所(suǒ)标定的方向安裝(zhuāng)。
1.2渦輪流量計
　　渦輪(lun)流量計 是一種速(sù)度式流量儀表，由(you)于具有測量精度(dù)高、反應🏒速度快、測(cè)量範圍廣、價格低(dī)、安裝方便等優點(dian)，被🍉廣泛應用🚩于化(hua)😄工生👈産中。
　　渦輪流(liu)量計廣泛應用于(yú)以下一些測量對(duì)象:石油🌈、有機🌐液體(tǐ)、無機液、液化氣、天(tian)然氣、煤氣和低溫(wen)流體等。渦🚶輪流🌈量(liang)計由渦輪、軸承、前(qián)置放大器、顯示儀(yí)表組成。渦輪變送(song)🈲器的工作原理是(shì)當流體沿着管道(dào)🌐的軸線方向流動(dong)，并沖擊渦輪葉片(pian)時，便有與流量、流(liu)速和流體密度乘(cheng)積成比例的力作(zuo)用在葉片上，推動(dòng)渦輪旋轉。在渦輪(lun)旋轉的♍同時，葉片(pian)周期性地切割電(dian)磁鐵産生的磁力(lì)線，改變線圈的磁(ci)通量。根據🔞電磁感(gan)應原理，在🧑🏾‍🤝‍🧑🏼線圈内(nèi)将感應出🤞脈動的(de)電勢信号(此脈動(dòng)信号的頻率與被(bèi)測流體的流量成(chéng)正比)。渦輪變送器(qì)輸出的脈沖信号(hào)，經前置放大器放(fàng)🐇大後，送入顯示儀(yi)表，就實✊現㊙️了流量(liang)的測量。
　　在化工裝(zhuāng)置中選型與使用(yòng)應注意:流量計本(ben)體最好選用316不鏽(xiù)鋼材料以防腐;應(ying)注意确保被測介(jie)質對渦輪不能有(you)腐蝕，特别❄️是軸承(chéng)處，否則應采取措(cuo)施，在一般化工場(chǎng)所應☎️優先考慮軸(zhou)承✔️使用聚四氟乙(yi)烯、碳石墨材料。安(an)裝渦輪流量計前(qián)，管💰道要清掃，被測(ce)介質不潔淨時，要(yào)加過濾器，否則渦(wo)輪、軸承易♌被卡住(zhu)，測不出流量來。變(biàn)送器應水平安裝(zhuang)，避免垂直安裝，并(bìng)保證其前後有适(shi)應的直管段，一般(bān)前10D，後⭐5D。選用渦輪流(liu)量計主要是看中(zhong)其高正确率，但應(yīng)注意，流量計正确(què)率愈高，對現場使(shǐ)用條件的變化就(jiù)🏒越敏感，因此安裝(zhuāng)渦輪流量計時，前(qian)後管道法蘭要水(shuǐ)平，否則管道應力(lì)對流量計影響很(hen)大。傳感器安裝應(ying)🔴便于維修并避免(mian)管道振動、無強電(diàn)磁幹擾與💋抗輻射(she)影響的場所。
氣體(ti)渦輪流量計 選型(xíng)要從以下幾個方(fang)面考慮:
1)氣體密度(du)。對氣體渦輪流量(liang)計，流體物性的影(yǐng)響主要是氣體密(mi)度。它對儀表系數(shu)的影響較大，且主(zhu)要在低流量區域(yu)🔴。若氣體密度變化(huà)頻繁，要對流量計(jì)的流量系數采取(qu)修正措施。
2)流量範(fàn)圍。渦輪流量計流(liú)量範圍的選擇對(dui)其正确率及使🐆用(yong)年限有較大的影(yǐng)響，并且每種口徑(jìng)的流量計都有一(yi)定的測量範圍，流(liu)量計口徑的選擇(zé)也是由流🌐量範圍(wei)決定的✍️。對于每日(rì)儀表🐕實際運行時(shí)間不超過🏃8小時的(de)斷🌈續工作場㊙️合，選(xuǎn)擇實際使用時最(zui)大流量的💰1.3倍作爲(wei)流量範圍上限;對(dui)于每日儀表實際(ji)運行時💋間不低于(yu)8小時的😍連續工作(zuò)場合，選擇實際使(shi)用時最大流量的(de)1.4倍作爲流❄️量範圍(wei)上限。儀表下限流(liu)量以實際使用最(zuì)小流量的🔱0.8倍爲合(hé)适。
3)壓力損失。盡量(liàng)選用壓力損失小(xiǎo)的渦輪流量計。
4)正(zheng)确率等級。一般來(lai)說，選用渦輪流量(liàng)計主要是看中其(qi)🐇高正确率。但是流(liú)量計正确率愈高(gāo)，對現場使用條件(jiàn)的變化就愈敏感(gǎn)，所以，對儀表正确(què)率的選🥵擇要慎🔞重(zhòng)，應從⭐經濟角度考(kǎo)慮㊙️。對于大🐉口徑輸(shū)氣管線的貿易結(jié)算儀表🐆，在儀表上(shang)多投入是合算的(de)。而✂️對于輸送量不(bu)大的場合選用中(zhōng)等精💁度水平的即(jí)可。
5)結構型式。内部(bù)結構宜選用反推(tuī)式渦輪流量計。因(yin)爲反推式結構在(zài)一定流量範圍内(nèi)可使葉輪處于👨‍❤️‍👨浮(fu)遊🈲狀态，軸向不存(cun)在接觸點，無端面(mian)摩擦和磨損，可延(yan)長軸承的使用壽(shòu)命。按管♻️道連接方(fang)式選型，流量計有(yǒu)水☀️平和垂直安裝(zhuang)兩種方式，水平安(ān)裝與管道連接方(fāng)式有法蘭連接、螺(luó)紋連接和夾裝連(lian)接。中等口徑選用(yòng)法蘭連接，小口徑(jìng)💃🏻和高壓管道選用(yòng)螺紋連接，夾裝連(lián)接隻适用于低壓(ya)中小管徑，垂直安(an)裝隻有螺紋連接(jiē)。按☎️環境條件選型(xing)，考🍉慮溫度、濕度的(de)影響。天然氣計量(liàng)要選擇本安型防(fáng)爆渦輪流量計。
1.3差(cha)壓式流量計
　　差壓(yā)式流量計 是根據(jù)安裝于管道中流(liú)量檢測件産生的(de)差壓、已知的流體(ti)條件和檢測件與(yǔ)管道的幾何尺寸(cun)來測🔞量流量的儀(yí)表，是早期大🏃🏻量使(shi)用的一種測量流(liu)量的計量儀表。差(chà)壓式流💞量計由三(san)部份組成:1)将被測(ce)液體的流量變換(huàn)成差壓信号的節(jie)流裝置;2)傳輸差壓(yā)信号的信号管路(lu);3)測量差壓值的差(chà)壓儀或差壓變送(sòng)器及顯示儀表。通(tong)常以檢測件的型(xíng)式對🏒差壓式流量(liàng)計分類，如孔闆流(liu)量計、文丘♌裏管流(liú)量計及均速管流(liu)量計等。
　　在化工裝(zhuang)置選型與使用中(zhōng)，斟選差壓式流量(liang)計時應注意:差㊙️壓(yā)式流量計壓損大(dà)，測量範圍度窄，一(yi)般爲3∶1或4∶1，測量❗的重(zhong)複性、正确⁉️率在流(liú)量計中屬中等水(shuǐ)平。差壓式流量計(ji)的安裝應包括節(jiē)流裝置、壓差引壓(yā)導管、差📱壓計三部(bu)👨‍❤️‍👨分。在測量液體流(liu)量時，爲防止液體(tǐ)中有氣進人并存(cun)在導壓管内及防(fáng)止液體中有沉澱(diàn)物析出，差壓計應(yīng)安裝在節流裝置(zhì)的下方😄，測量氣體(tǐ)流量時爲防止液(ye)體污物或灰塵進(jìn)人導壓👉管，則差壓(yā)計應安裝在節流(liu)裝置上方，測量水(shui)蒸💔汽時要保持兩(liǎng)根引壓管内的冷(lěng)凝液柱高度相等(deng)🍓，防止高溫蒸汽與(yǔ)差壓計直接接觸(chu)。壓差引壓導管✔️的(de)材質應按被測介(jie)質的✍️性質和參數(shù)确定，其内徑🔱不小(xiao)👨‍❤️‍👨于6mm，長度最好在16mm以(yi)内。壓差引壓導管(guǎn)應垂直或傾斜敷(fu)設，其傾斜度不小(xiǎo)于1∶12，粘度高的流體(tǐ)，其傾斜度應更大(da)。當壓差引壓導管(guan)長度超過30m時，導壓(yā)管📞應分段傾斜，并(bìng)在最高☔點與最低(di)點裝設集氣器(或(huo)排氣閥)和沉澱器(qi)(或排污閥)。嚴寒地(di)區壓差引壓導管(guan)應加防凍保護，同(tóng)時要防止過熱，否(fou)則壓差引壓導🏃‍♀️管(guǎn)中流體汽化會産(chan)⭐生假差壓。
2結束語(yǔ)
　　流量儀表大都需(xū)要适合的測量介(jie)質和工況條件爲(wei)🔴依托方可發揮正(zheng)常作用，隻有優勢(shì)而沒有缺點的流(liu)量儀表現㊙️今是不(bú)存在的，合理的選(xuan)擇儀表對❗于現場(chǎng)工程師和管理者(zhe)是至關重要的。綜(zong)上所述，在化工裝(zhuāng)置中要正确和有(yǒu)效地選擇、使用流(liú)量測量方法和儀(yí)表，必須熟悉流量(liàng)儀表和生産過程(chéng)流💘體特性，同時還(hai)應考慮經濟因素(su)，歸納起來爲🈚五個(ge)方面因素，即性能(neng)要求、流體特性、安(an)裝要求、環境條件(jiàn)和費用。總之，沒有(yǒu)♻️一種測量方式或(huo)流量計對各種流(liú)體及流動情況都(dōu)能适應，不同的測(ce)量方式和結構，要(yào)求不同的測量操(cāo)✌️作、使用方法和使(shi)用條件😄，每種型式(shi)都有它特有的優(you)🎯缺點。因此，應在對(dui)各種⛷️測量方式和(he)儀表特性作全面(mian)比較的基礎上選(xuan)擇适于生産要求(qiú)的，既安生可靠又(yòu)經濟🔞耐用的最佳(jiā)型式。

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