摘要：面對各種(zhǒng)的流量計 ，如何(he)根據流量、流态(tài)、安裝要求與環(huán)境條件、經濟性(xing)等因素📱合♊理選(xuǎn)型，是應用好流(liú)量儀表的前提(ti)和基礎。在化工(gōng)裝置中要正确(què)🐕和有效地選擇(zé)、使用流量測量(liàng)方法和儀表，必(bì)須熟悉流量儀(yí)表🥵和生産過程(cheng)流體特性這兩(liang)方面的技術，同(tóng)時還應考慮經(jīng)濟因素。介紹了(le)化工裝置中電(dian)磁流量計、渦輪(lún)流量計、差壓式(shi)流量計🏃‍♂️的🔴工作(zuo)原理、安裝方法(fǎ)、選型及使🔴用與(yǔ)維護維修方法(fa)。分析了流🐕量計(jì)的選型和安裝(zhuāng)要考慮的因素(sù)，指出了今🈲後流(liú)量計的發展和(hé)應用方向。
0引言(yán)
　　流量儀表是過(guo)程自動化儀表(biao)與裝置中的大(dà)類儀表之一，它(ta)被廣泛應用于(yu)冶金、電力、化工(gong)、石油、交通、環境(jìng)保護及人民日(ri)常生活等國民(min)經濟各個領域(yu)。在過程自動化(huà)儀表與🍓裝置中(zhōng)♻️，流量儀表有兩(liang)大功用:作爲過(guo)程自動化控制(zhi)系統的檢測儀(yi)表和測量🤩物料(liào)數量的總量表(biǎo)。
　　流量的正确計(jì)量是生産和能(néng)源考核的前提(tí)條件💁，在提高生(sheng)産效率，保障生(sheng)産安全和杜絕(jué)能源浪費等方(fāng)面有重要作用(yong)。面對💔各種的流(liú)量儀表，如何根(gēn)據流量、流态、安(an)裝要求與環境(jing)條件、經濟性等(deng)因素合理選型(xing)🙇‍♀️，是應用好流量(liàng)儀表的前提和(he)🚶基礎。
1流量計的(de)選型
　　是指按照(zhào)生産要求，從儀(yi)表産品供應的(de)實際情況出🐇發(fā)，綜合💘地考慮測(cè)量的安全、準确(que)和經濟性，并根(gēn)🎯據被💰測流體的(de)性質及流♍動情(qíng)況确定流量取(qu)樣裝置的方式(shì)和測量儀表的(de)型式與規格。
　　在(zài)保證儀表安全(quán)運行的基礎上(shang)，力求提高儀表(biao)的正确率和節(jiē)能性。爲此，不僅(jǐn)要選用滿足正(zheng)确率要🏃🏻求的顯(xiǎn)示儀表，而且要(yao)根據被測介質(zhì)的特點選擇🙇🏻合(hé)理的測量方式(shi)。安裝在生産管(guǎn)道上長期運行(háng)的接觸式儀表(biǎo)，還應考慮流量(liang)測⛷️量元件所造(zao)成的能🐉量損失(shī)。一般情況下，在(zài)同一生産管道(dao)🈲中不應選用🆚多(duō)個壓損較⛷️大的(de)測量元件，如♉節(jie)流元件等。
1.1電磁(ci)流量計
1.1.1電磁流(liú)量計的工作原(yuán)理
　　電磁流量計(jì) 主要由信号轉(zhuǎn)換器與傳感器(qì)構成，其原理是(shì)基于電磁感應(yīng)定律，在傳感器(qi)中與被測管軸(zhou)線垂直方向安(an)裝一🎯對檢測電(dian)極，當流量計接(jie)入液态介質管(guan)道，導電液态物(wu)質沿管軸運動(dong)時，導電液體作(zuò)切割磁力線運(yun)🛀🏻動而産生感應(ying)電動☂️勢，此感應(yīng)🈲電動勢由檢測(ce)電極測出，其理(lǐ)論數值爲:
E=kVBd
　　式中(zhong):E爲感應電動勢(shì);k爲調整系數，因(yin)儀表構造而異(yì);V爲被測液體平(ping)均流速;B爲磁感(gan)應強度;d爲被測(ce)管内徑。
　　測量流(liu)量時，流體流過(guo)垂直于流動方(fāng)向的磁場，導⛷️電(dian)性流🌏體的🔆流動(dòng)感應出一個與(yu)平均流速成正(zheng)比💚的電勢。其感(gǎn)應電壓信号通(tōng)過兩個電極檢(jian)出，并通過電纜(lǎn)傳送至轉換器(qi)，經過信号處理(li)及相關運算後(hou)，将累計流量和(he)瞬時流量顯💔示(shi)在轉換器的顯(xiǎn)示屏上。電磁流(liú)量計無節流部(bu)件，因此壓力損(sǔn)失小，該儀表測(cè)量流⚽體流量時(shi)，不受流體溫度(dù)、壓力、密度、粘度(dù)及流體組份的(de)影響，适💛合于對(duì)有懸浮物固體(tǐ)粒子的污水、煤(méi)漿的測👣量，特别(bié)适合于對腐蝕(shi)性介質🈲的測量(liàng)。
　　選型與使用時(shí)應注意:電磁流(liu)量計所測液體(ti)應具有測量🐆所(suo)需的電導率，并(bing)要求電導率分(fèn)布大體上均勻(yun)，不能💯用于測量(liàng)電導率很低的(de)液體，如石油制(zhì)品和有機溶劑(ji)等。電磁流量計(ji)的測量精度是(shi)建立在液體充(chong)♉滿管道的情形(xing)下，目前在管道(dào)✍️中有空氣☔的情(qíng)況下測量問題(tí)尚未得到很好(hǎo)解決，因此電磁(cí)流量計不能測(cè)量氣體、蒸汽和(hé)含有較多較大(dà)氣泡的液體。同(tóng)時應注☎️意不同(tóng)🔞溫度及腐蝕性(xing)介質應選用不(bu)同内襯材料和(hé)電極材料。電磁(ci)流量計雖可以(yi)💋在任意管道上(shang)安裝，但電磁流(liú)量計測量電極(jí)🈲的軸線必須保(bao)持水平方向，且(qie)㊙️與管道中心線(xiàn)互相垂直。爲避(bi)免在管内無液(yè)體時出現指針(zhen)不在零位的錯(cuò)🍉覺，電🔆磁流量計(ji)的變送器應安(an)🥵裝于任何時候(hou)均充滿液體的(de)🌈地方，同時，該流(liu)量計的📞信号較(jiào)爲微弱，因而在(zài)使用時應注意(yi)外來幹擾對其(qí)測量精度的影(ying)響，變送器應安(ān)裝于🔞遠離一切(qie)磁源的地方，不(bú)允許有振動。
　　電(diàn)磁流量計的測(cè)量範圍是有限(xiàn)制的，許多用戶(hu)定表時，常常把(bǎ)它和水表相比(bi)較，以爲可以測(cè)量很低的流速(sù)，其實不能按原(yuan)先管道口徑來(lái)定貨，最好按🛀🏻實(shi)際流量來定儀(yi)表的口徑。
　　電磁(cí)流量計也有防(fang)護等級，如果用(yong)戶對儀表安裝(zhuāng)環境有要求🐇，安(an)裝地點在地下(xià)陰井或其它一(yi)些潮濕的地方(fāng)😄，建議用戶選用(yòng)⛱️分體式的。
　　電磁(cí)流量計可以測(ce)腐蝕性液體，但(dan)初期用戶要正(zheng)确㊙️辯明介質以(yǐ)及其屬性，以免(mian)選型時在電極(ji)材料的選擇上(shang)發生錯誤，導緻(zhì)傳感器在後期(qi)使用過程中報(bào)廢，給用戶🧑🏾‍🤝‍🧑🏼帶來(lái)不便和經濟上(shang)的損失。
　　随着工(gong)業對儀器儀表(biao)的需求增加，電(diàn)磁流量計的用(yòng)💘途也越來越廣(guǎng)泛，能夠适應不(bu)同行業的需求(qiú)，如石油、化工、污(wū)水治理等等💔。現(xian)在的國産電磁(ci)流量計質量上(shang)完全可以媲美(měi)國外同類進口(kǒu)産品。電磁流量(liàng)計用于對複雜(zá)的工業管道系(xi)統進行流體監(jiān)測，對系統的原(yuan)🌈料及成品情況(kuàng)進行實時監控(kòng)，爲系統🔆的自動(dong)化控制☁️提供依(yi)據等等。
　　由于電(diàn)磁流量計分布(bù)分散，運行環境(jing)較爲複雜，其安(an)裝工藝極可能(neng)影響其運行工(gōng)況和發生故障(zhang)的機率🥰，從而影(ying)響整個儀表控(kòng)制系統的運行(háng)。故對電磁流量(liang)計原理的分析(xī)、安裝工藝的研(yan)究，以及調試⭐技(jì)術的不斷總結(jie)和更新十分必(bi)要。
1.1.2電磁流量計(ji)的安裝
　　電磁流(liú)量計安裝前，應(ying)仔細核對其參(can)數，主要核對其(qí)口徑、内襯、電極(jí)等參數是否符(fu)合設計要求，有(you)集中BA控制的應(ying)确認其與控制(zhi)系統的匹配性(xing)。在安裝前，應對(duì)已安裝好的管(guan)道進行防腐處(chù)理，法蘭接口處(chu)應清理幹淨，在(zài)确認被測物質(zhi)流向之後，按流(liú)量計上所标定(ding)的方向安裝✉️。
1.2渦(wo)輪流量計
　　渦輪(lun)流量計 是一種(zhong)速度式流量儀(yi)表，由于具有測(cè)量精度高、反應(ying)速度快、測量範(fàn)圍廣、價格低、安(ān)裝方便等優點(diǎn)，被廣泛應用于(yú)化工生産中。
　　渦(wō)輪流量計廣泛(fàn)應用于以下一(yī)些測量對象:石(shí)油、有機液體、無(wu)機液、液化氣、天(tiān)然氣、煤氣和低(di)溫流體等。渦輪(lún)流量計👅由渦輪(lún)、軸承、前置放大(da)器、顯示儀表🔞組(zǔ)成。渦輪變送器(qi)的工💚作原理是(shì)當流體沿着管(guǎn)道的軸線方向(xiàng)流動，并沖擊渦(wō)輪葉片時，便有(you)與流量、流速和(hé)流體密度乘積(jī)成比例的力作(zuò)❄️用在葉片上，推(tuī)動渦輪旋轉🐇。在(zai)渦輪旋轉的🥵同(tong)時，葉片周期性(xìng)地切割電磁鐵(tie)産生的磁力線(xiàn)，改變線🔅圈的磁(ci)通量。根⚽據電磁(cí)感應原理，在⭐線(xiàn)圈内将感應出(chū)脈動的電勢信(xìn)号(此脈⛷️動信号(hao)的頻🤟率與被🈲測(cè)流體的流量成(cheng)正比)。渦輪變送(sòng)器輸出的脈沖(chong)信号，經前置放(fàng)大器放大後，送(sòng)入顯示儀表，就(jiù)實現了流量的(de)測量。
　　在化工裝(zhuāng)置中選型與使(shi)用應注意:流量(liang)計本體最好選(xuan)用316不鏽鋼材料(liào)以防腐;應注意(yi)确保被測介質(zhi)對渦輪不能有(yǒu)腐蝕，特别⁉️是軸(zhóu)承處，否則應采(cǎi)取措施，在一❓般(ban)化工場所應優(you)先考🔞慮軸承使(shi)用聚四氟👈乙烯(xi)、碳石墨材料。安(ān)裝渦輪流量計(jì)前，管道要清掃(sǎo)，被測介質不潔(jié)淨時，要加過濾(lü)器，否則渦輪、軸(zhou)承易被卡住，測(ce)不出流量來。變(bian)送器📐應水平安(an)裝，避免垂💛直安(ān)裝，并保證其前(qian)後有适應的直(zhí)管段，一般前10D，後(hòu)5D。選用渦輪流量(liàng)計主要是看中(zhong)其高正确率，但(dàn)應注意，流量計(jì)正确率愈高，對(dui)現場💋使用條件(jiàn)的變💰化就💰越敏(mǐn)感，因此安裝渦(wo)輪流量計時，前(qian)後管道法蘭要(yào)水平，否則管道(dào)應力對流量計(jì)影響很大。傳感(gan)器安裝應便于(yú)維修并避免管(guan)道振🔴動、無強電(diàn)磁幹擾與抗輻(fú)射影✂️響的場所(suǒ)。
氣體渦輪流量(liàng)計 選型要從以(yi)下幾個方面考(kǎo)慮:
1)氣體密度。對(dui)氣體渦輪流量(liang)計，流體物性的(de)影響主要是氣(qi)體密度。它對儀(yí)表系數的影響(xiǎng)較大，且主要在(zai)低流量😍區域💞。若(ruo)氣體密度變化(huà)頻繁，要對流量(liàng)計的流量系數(shù)采👌取修正♻️措施(shī)。
2)流量範圍。渦輪(lún)流量計流量範(fan)圍的選擇對其(qi)正确率🆚及使⭕用(yong)年限有較大的(de)影響，并且每種(zhǒng)口徑的流量計(jì)都有一定的測(cè)量範圍，流量計(ji)口徑的選擇也(yě)🚶‍♀️是由流🌍量範圍(wei)決定的⛱️。對于每(měi)✔️日儀表實際運(yùn)行時間不超過(guò)8小時的斷續工(gong)作場合，選擇實(shi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼際使用時最大(da)流量的1.3倍作爲(wèi)流量⛷️範圍上限(xiàn);對于每日儀表(biǎo)實際運行時間(jiān)不低于8小時的(de)連續工作場合(he)，選擇實際使用(yòng)時最大流量的(de)1.4倍作爲流量範(fàn)圍上限。儀表🌈下(xià)限流量以實際(ji)使用最小流量(liàng)的0.8倍☁️爲合适。
3)壓(yā)力損失。盡量選(xuan)用壓力損失小(xiao)的渦輪流量計(jì)。
4)正确率等級。一(yī)般來說，選用渦(wo)輪流量計主要(yào)是看中其高正(zhèng)确率。但是流量(liàng)計正确率愈高(gāo)，對現場使用條(tiáo)件的變化就愈(yù)敏感，所以，對儀(yi)表正确率的選(xuan)擇要慎重，應從(cong)經濟角😘度考慮(lü)。對于大口徑輸(shū)氣管線的貿易(yi)結算儀表，在儀(yi)表上多投入是(shi)合算的。而對于(yú)輸送量不大的(de)場合📱選用中等(deng)精度水平的即(jí)可。
5)結構型式。内(nèi)部結構宜選用(yong)反推式渦輪流(liu)量計。因💁爲反推(tui)式結構在一定(ding)流量範圍内可(ke)使葉輪處于浮(fú)遊✔️狀态，軸向不(bú)存在接觸點，無(wu)端面摩擦和磨(mó)損，可延長軸承(chéng)的使用壽命。按(an)管道連接方式(shi)選型，流量計有(you)水平和垂直🔅安(ān)裝兩種方式，水(shuǐ)平安裝與管💯道(dao)連接方式✊有法(fa)蘭連接、螺紋連(lian)接和夾裝連接(jie)。中等口徑選用(yòng)🛀法🐇蘭連接，小口(kǒu)徑和高壓管道(dao)選用螺🤞紋連接(jie)，夾裝連接隻适(shì)用于低壓中小(xiao)管徑，垂直安裝(zhuāng)隻有螺紋連接(jiē)。按環境條件選(xuan)型，考✉️慮溫度、濕(shī)度的影響。天然(rán)氣計量要🈲選擇(ze)本安型防爆渦(wo)輪流量計。
1.3差壓(yā)式流量計
　　差壓(ya)式流量計 是根(gen)據安裝于管道(dào)中流量檢測件(jian)産生的差壓、已(yi)❄️知🐪的流體條件(jian)和檢測件與管(guǎn)道的幾何尺寸(cun)來測👅量流量的(de)儀表，是早期大(da)量使用的一種(zhǒng)測量流量的計(jì)量儀表。差壓式(shì)流量計由三部(bu)份組成:1)将被測(cè)液體的流量變(bian)換成差壓信号(hao)的節流裝置;2)傳(chuán)輸差壓信号的(de)信号管路;3)測量(liang)差壓值的差壓(yā)儀或差壓🔅變送(song)器及顯示儀表(biao)。通常以檢測件(jiàn)的型式對🤩差壓(yā)式流量計分類(lei)，如孔闆流🍓量計(ji)、文丘裏管流量(liang)計及👨‍❤️‍👨均🔴速管流(liu)量計等。
　　在化工(gong)裝置選型與使(shǐ)用中，斟選差壓(ya)式流量計時應(ying)注📱意:差壓式流(liú)量計壓損大，測(cè)量範圍度窄，一(yi)般爲3∶1或4∶1，測量的(de)重⛹🏻‍♀️複性、正确率(lü)在流量計中屬(shǔ)中等水平。差壓(yā)式流量計的安(an)👅裝應包括節流(liú)裝置、壓差引壓(yā)導管、差壓計三(sān)部分。在測量⭐液(yè)體流量時，爲防(fáng)止液體中有氣(qì)🌈進人并存在導(dǎo)壓管内及防止(zhǐ)液體中有沉澱(dian)物析出，差壓計(jì)應安裝在節流(liú)裝置的下方㊙️，測(cè)量氣體流量時(shí)爲防止液體污(wū)物或灰塵進人(ren)導壓管，則差壓(ya)計應安裝在節(jie)流裝置上方🈲，測(ce)量水蒸汽時要(yào)保持兩根引壓(yā)管内的冷凝液(yè)柱高度相等，防(fáng)止高溫蒸汽與(yǔ)差壓計直接接(jiē)觸。壓差🙇‍♀️引壓導(dǎo)管❄️的材質應按(àn)被測介質的🚶性(xing)質和參數确定(dìng)，其内徑不小🏃于(yú)6mm，長度最好在16mm以(yi)内。壓差引壓導(dǎo)管應垂直或傾(qing)斜敷設，其傾斜(xié)度不小于1∶12，粘度(dù)高的流體，其傾(qing)斜🏃🏻‍♂️度應更大。當(dāng)壓差引壓導管(guǎn)長度超過30m時，導(dao)壓管應🌈分段傾(qīng)斜，并在最高點(dian)與最低點裝設(she)🈲集氣器(或排氣(qì)閥🔅)和沉澱器(或(huo)排污閥)。嚴寒地(di)區壓差㊙️引壓導(dao)管應加防凍保(bao)✂️護，同時要防止(zhǐ)過💃熱，否則壓差(chà)引壓導管中流(liu)體汽化會産生(sheng)假差壓。
2結束語(yǔ)
　　流量儀表大都(dou)需要适合的測(ce)量介質和工況(kuàng)條件爲依托方(fang)可發揮正常作(zuo)用，隻有優勢而(ér)沒有缺點的流(liu)量儀表現今是(shì)不存在的，合理(lǐ)的選擇儀表對(duì)于現場工程師(shī)和管理🔅者是至(zhì)關重要🐇的。綜上(shàng)所述，在化工裝(zhuang)💁置中要正确和(hé)有效地選擇、使(shǐ)😍用流量測量方(fāng)法和儀表，必須(xu)熟悉流量儀表(biǎo)和⭐生産過程流(liú)體特性，同時還(hai)應考慮經濟因(yin)素，歸納起來爲(wei)五個方面因素(sù)，即性能要求、流(liú)❓體特性、安裝要(yào)求、環境條件和(he)費用。總之，沒有(you)一種測量方式(shì)或流量計對各(gè)種流體及流動(dong)情況都能适應(yīng)，不同的測量方(fāng)式和結構，要求(qiu)不同的測量操(cāo)作、使用方法和(he)使用條件，每種(zhong)型式都有它特(tè)有的優缺點。因(yin)此，應在對各種(zhǒng)測量🚩方式和儀(yí)表特性作全面(mian)比較的基礎上(shàng)選擇适于生産(chan)要求的，既安生(sheng)可靠又經濟耐(nai)用的最佳型式(shi)。

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