引言
　　流量(liang)儀表又稱爲流量(liang)計 ，焦化裝置常用(yong)的流量儀表有孔(kǒng)闆流量計、楔式流(liu)量計、錐形流量計(ji)、容積式流量計、渦(wo)街流量計、電磁流(liu)量計、質量流量計(ji)等。它用于在不同(tóng)的安裝條件和環(huán)境條件下實現對(dui)工藝管道内不同(tóng)流體的測量。
1流量(liang)儀表的分類及測(ce)量原理
1.1孔闆流量(liang)計
　　 孔闆流量計 的(de)設計依據是伯努(nu)力方程。流體的機(ji)械能守恒即動能(néng)+重力勢能+壓力勢(shi)能=常數。總的說來(lai)，差壓式流量計的(de)工作原理基于如(rú)下事實：如果流體(tǐ)流經一個收縮（節(jie)流）件時，流體将被(bei)加速。這種流體的(de)加速将使它的動(dòng)能增加，而同時按(àn)照能量守恒定律(lü)，在流體被加速處(chù)它的靜壓力一定(dìng)會降低一個相對(dui)應的值。因此在孔(kong)闆上、下遊側會産(chǎn)生一個與流量值(zhí)成平方關系的差(chà)壓，将此差壓從孔(kǒng)闆兩側取壓口引(yin)出，送至差壓變送(song)器轉變爲電信号(hao)輸出，再經專用智(zhì)能流量計算儀運(yùn)算後，即可獲知流(liu)量值。
　　孔闆流量計(jì)由于已标準化且(qie)結構簡單、牢固；易(yi)于複制、通用性強(qiáng)、價格低而獲得相(xiang)當廣泛的應用，焦(jiāo)化裝置共有孔闆(pǎn)流量計97台。但孔闆(pǎn)流量計易積污堵(du)塞和易被磨損，壓(yā)損較大，現場安裝(zhuang)條件高，要求的直(zhi)管段過長（上遊10D下(xià)遊5D），因此也有一定(ding)的局限性。
1.2楔式流(liu)量計
　　 楔式流量計(ji) 的檢測件是一個(gè)V字形楔塊（又稱楔(xiē)形節流件），它的圓(yuan)滑頂角朝下，這樣(yàng)有利于含懸浮顆(ke)粒的液體或粘稠(chóu)液體順利通過，不(bú)會在節流件上遊(yóu)側産生滞流。因此(ci)特别适合在石油(yóu)、化工等行業中用(yong)于體積流量和質(zhi)量流量的測量。

　　其測量原理是流(liu)體通過楔形流量(liàng)計時，由于楔塊的(de)節流作用，在其上(shàng)、下遊側産生了一(yi)個與流量值成平(ping)方關系的差壓，将(jiāng)此差壓從楔塊兩(liang)側取壓口引出，送(song)至差壓變送器轉(zhuan)變爲電信号輸出(chu)，再經專用智能流(liu)量計算儀運算後(hou)，即可獲知流量值(zhi)。
　　楔式流量計的優(you)點是重複性好、精(jing)确度高，經标定的(de)楔式流量計，精度(dù)達0.5級。具有自清潔(jie)能力，無滞流區。耐(nài)磨損、壽命長、可靠(kào)性高。永久壓損比(bǐ)孔闆小。一體型結(jie)構，現場安裝無需(xu)安裝導壓管路，直(zhi)接與管道進行螺(luo)紋或法蘭連接。施(shi)工省時省力，維護(hù)方便。它可以滿足(zú)大多數流體的測(cè)量要求，特别适用(yòng)于高粘度、低雷諾(nuo)數流體以及高腐(fǔ)蝕、高磨損流體的(de)流量測量，對于清(qīng)潔液體、高粘度流(liu)體、蒸氣、料漿、腐蝕(shí)性流體、氣體等都(dou)能保持流量與差(chà)壓的平方根成正(zheng)比關系。焦化裝置(zhì)加熱爐四路進料(liào)流量、輕蠟油和重(zhòng)蠟油出裝置流量(liang)的測量元件均使(shi)用楔式流量計。
1.3錐(zhui)形流量計
　　 錐形流(liu)量計 是一種差壓(ya)式流量計，它以獨(du)特的邊壁逐步收(shōu)縮節流方式，一改(gai)傳統節流裝置的(de)幾乎所有缺點。其(qi)原理與其它差壓(ya)式流量計一樣，是(shì)經典的密閉管道(dao)中流量守恒原理(lǐ)和流動連續性原(yuan)理，并具有自整流(liu)、自清洗、自保護功(gōng)能。其自清洗特性(xìng)使流體沿錐體被(bei)加速，髒污雜質無(wú)法存留錐體表面(miàn)；液體中的氣體或(huo)氣體中的液體以(yǐ)及顆粒、纖維等，通(tong)過錐體與管道縫(feng)隙被掃向下遊，不(bú)會有髒污、雜質存(cún)留、堵塞而影響測(ce)量，可保證儀表長(zhǎng)期穩定工作。其自(zi)保護功能使流體(ti)在錐體表面形成(chéng)附面層效應，使錐(zhuī)體表明得到保護(hu)，錐體關鍵尺寸不(bu)緻因磨損而改變(biàn)，保證了測量精度(dù)的長期穩定性。
　　錐(zhuī)形流量計的直管(guan)段要求極短，無積(jī)污、堵塞，可保持長(zhang)期測量穩定；其永(yǒng)久性壓損隻有孔(kǒng)闆的1/3；因此廣泛應(ying)用于石油、化工、電(dian)力、供熱等領域，焦(jiao)化裝置内幹氣、富(fu)氣、含硫污水等介(jiè)質的流量測量元(yuán)件均爲錐形流量(liàng)計。

1.4容積式流量(liang)計
　　容積式流量計(ji)的原理是依靠入(ru)口壓力和出口壓(yā)力之間的壓差推(tui)動轉子。流量計的(de)兩個轉子是帶齒(chǐ)的，并互相齧合，交(jiāo)替的由一個帶動(dong)另一個，橢圓齒輪(lún)既作測量用也作(zuo)驅動用。它由測量(liang)部分、密封聯軸器(qì)、調速器、顯示部分(fèn)和發訊部分組成(chéng)。焦化裝置冷減壓(ya)渣油進裝置流量(liàng)和循環油出裝置(zhì)流量使用容積式(shi)流量計測量。
1.5渦街(jiē)流量計
　　渦街漩渦(wo)流量計通常稱它(tā)爲漩渦流量計，又(you)稱卡門漩渦流量(liàng)計，它是利用流體(ti)自然振蕩的原理(lǐ)制成的一種漩渦(wo)分離型流量計。當(dāng)流體以足夠大的(de)流速流過垂直于(yú)流體流向的物體(ti)時，若該物體的幾(jǐ)何尺寸适當，則在(zai)物體的後面，沿兩(liang)條平行直線上産(chan)生整齊排列、轉向(xiàng)相反的渦列。渦列(liè)的個數，即渦街頻(pin)率，和流體的流速(su)成正比。因而通過(guo)測量漩渦頻率，就(jiu)可以知道流體的(de)流速，從而測出流(liu)體的流量。理論和(hé)實踐研究證明，漩(xuan)渦分離頻率f與流(liu)體速度v成正比，與(yu)漩渦發生體迎流(liú)面寬度d成反比，即(ji)f=Sr×v/d，其中Sr爲斯特勞哈(hā)爾系數。

　　 渦(wō)街流量計 适用于(yú)測量管道雷諾數(shu)範圍在2×104~7×106的流體。超(chāo)過了這個範圍，斯(sī)特勞哈爾系數便(bian)不是常數，精度就(jiù)要降低。流體的流(liu)速必須在規定範(fan)圍内。被測介質爲(wèi)氣體時，最大流速(su)應小于60m/s；爲蒸汽時(shí)，應小于70m/s；爲液體時(shí)，應小于7m/s。流體的壓(ya)力和溫度也要在(zai)規定範圍。焦化裝(zhuāng)置共有9台渦街流(liú)量計用于工藝管(guǎn)道内淨化風、蒸汽(qì)、除氧水、氮氣等介(jie)質的流量測量。

1.6電(diàn)磁流量計
　　 電磁流(liú)量計 的工作原理(li)是基于法拉第電(diàn)磁感應定律。在電(dian)磁流量計中，測量(liang)管内的導電介質(zhì)相當于法拉第試(shì)驗中的導電金屬(shǔ)杆，上下兩端的兩(liǎng)個電磁線圈産生(sheng)恒定磁場。當有導(dao)電介質流過時，則(ze)會産生感應電壓(ya)。管道内部的兩個(gè)電極測量産生的(de)感應電壓。測量管(guǎn)道通過不導電的(de)内襯（橡膠，特氟隆(lóng)等）實現與流體和(hé)測量電極的電磁(ci)隔離。電磁流量計(ji)主要由磁路系統(tǒng)、測量導管、電極、外(wai)殼、襯裏和轉換器(qì)等部分組成。
　　用電(dian)磁流量計測量流(liú)體流量時，介質溫(wēn)度不能太高，一般(ban)不超過120℃，壓力一般(ban)不超過1.6MPa，流速不得(de)低于0.3m/s。被測介質必(bì)須是導電性液體(tǐ)，最低電導率>20uS/cm,被測(cè)介質中不能含有(you)較多的鐵磁性物(wu)質及氣泡。不能用(yong)于測量氣體、蒸汽(qi)、石油制品等非導(dǎo)電性流體。焦化裝(zhuang)置循環水及新鮮(xiān)水進裝置、切焦水(shui)回流、切焦水泵入(ru)口流量均使用電(diàn)磁流量計來測量(liàng)。
1.7質量流量計

　　有一(yi)直管，以角速度ω繞(rao)定軸O在平面内轉(zhuan)動，管内有一質點(dian)m沿管以速度v向外(wai)移動。由于質點m處(chù)在既有旋轉運動(dòng)，又有直線運動的(de)體系中，因此它将(jiang)獲得兩個加速度(du)分量：向心加速度(du)ar,其值爲rω2,方向指向(xiàng)軸O；切向加速度ac，其(qí)值爲2ωv,方向與ar垂直(zhi)，它來自旋轉管道(dao)，同時又對管道産(chan)生反作用力，這就(jiu)是科裏奧利力，其(qi)計算公式爲Fc=2mωv。後來(lai)人們用管道振動(dòng)的方法來代替轉(zhuan)動，從而制出了質(zhì)量流量計。質量流(liu)量計由傳感器、變(biàn)送器、顯示器三部(bù)分組成。
　　傳感器：敏(mǐn)感元件是測量管(guan)。它通過激勵線圈(quan)使管子産生振動(dòng)，流動的流體在振(zhen)動管内産生科氏(shì)力，由于測量管進(jin)出側所受的科氏(shi)力方向相反，所以(yi)管子會産生扭曲(qǔ)，再通過電磁檢測(cè)器或光電檢測器(qi)，将測量管的扭曲(qǔ)變成電信号，以進(jìn)入變送器作進一(yi)步的處理。
　　變送器(qì)：把來自傳感器的(de)低電平信号或二(er)進制信号進行轉(zhuan)換、放大，并輸出與(yu)流量和密度成正(zhèng)比例的4~20ma标準信号(hào)，或頻率/脈沖信号(hao)，或數字信号。
　　顯示(shì)器：接受變送器來(lái)的信号，通常以數(shu)字的形式顯示被(bei)測流體的瞬時流(liu)量、累計流量、密度(dù)、溫度等信号。
焦化(hua)裝置熱減壓渣油(yóu)、燃料氣進裝置流(liu)量和柴油、混合蠟(là)油、穩定汽油、液化(huà)氣出裝置流量的(de)測量及計量均通(tong)過質量流量計實(shí)現。
2流量儀表的選(xuǎn)型技巧
　　流量儀表(biǎo)選型可以從五個(gè)方面進行考慮，這(zhe)五個方面爲流量(liang)計儀表性能方面(mian)、流體特性方面、安(ān)裝條件方面、環境(jing)條件方面和經濟(jì)因素方面。五個方(fang)面的詳細因素如(rú)下：
1、儀表性能方面(miàn)：精度、重複性、線性(xìng)度、流量範圍、信号(hao)輸出特性、響應時(shi)間、壓力損失等；
2、流(liú)體特性方面：溫度(dù)、壓力、密度、粘度、化(hua)學腐蝕、磨蝕性、結(jié)垢、混相、相變、電導(dǎo)率等；
3、安裝條件方(fāng)面：管道布置方向(xiàng)、流動方向、檢測件(jian)上下遊側直管段(duàn)長度、管道口徑、維(wei)修空間、電源、接地(di)、安裝等；
4、環境條件(jiàn)方面：環境溫度、濕(shī)度、電磁幹擾、安全(quan)性、防爆、管道振動(dong)等；
5、經濟因素方面(mian)：儀表購置費、安裝(zhuāng)費、運行費、校驗費(fèi)、維修費、儀表使用(yong)壽命、備品備件等(děng)。
流量計儀表選型(xing)的步驟如下：
1、依據(ju)流體種類及五個(gè)方面考慮因素初(chū)選可用儀表類型(xing)（要有幾種類型以(yǐ)便進行選擇）；
2、對初(chū)選類型進行資料(liao)及價格信息的收(shou)集，爲深入的分析(xī)比較準備條件；
3、采(cǎi)用淘汰法逐步集(ji)中到1~2種類型，五個(ge)方面因素要反複(fu)比較分析最終确(què)定預選目标。
結束(shù)語
　　流量是工業生(sheng)産過程中常用的(de)過程控制參數。随(sui)着科學技術的發(fa)展，新型的流量儀(yi)表還在不斷湧現(xiàn)。流量計的選型應(yīng)當首先了解流量(liang)儀表的性能特點(diǎn)，再結合所應用場(chang)合的工況條件，選(xuan)擇性能合适的産(chǎn)品。随着生産工藝(yi)複雜程度和自動(dong)化程度的提高，會(huì)對流量測量及控(kong)制提出更新、更高(gao)和更多的要求，如(rú)5~7m特大口徑、特大流(liú)量測量；超微小流(liú)量測量；鋼水等高(gāo)溫介質的流量測(ce)量；液氮等超低溫(wēn)介質的流量測量(liang)，等等。近年來，核磁(ci)共振流量計、放射(shè)性同位素流量計(jì)等新型儀表已日(rì)臻完善，流量測量(liàng)精度也在不斷提(tí)高。

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