摘要(yao)：介紹了(le)電磁式(shì)、渦輪式(shi)、差壓式(shì)等幾種(zhong)化工裝(zhuang)置常用(yong)流量計(ji)的原理(li)及選型(xíng)與安裝(zhuāng)使用，從(cóng)理論和(hé)實踐兩(liang)方面闡(chǎn)述各自(zì)的特點(dian)。
流量儀(yi)表是過(guò)程自動(dong)化儀表(biǎo)與裝置(zhi)中的大(da)類儀表(biao)之一⭕,它(tā)被⚽廣泛(fan)應用于(yú)冶金:電(diàn)力、化工(gōng)、石油、交(jiāo)通、環境(jing)🐉保護及(ji)人👅民日(rì)常生活(huo)等國民(mín)經濟各(ge)個領域(yu)。在過程(chéng)🔴自動化(hua)儀表與(yu)裝置中(zhōng),流量儀(yi)🌈表有兩(liǎng)大功用(yòng):作爲過(guò)程自動(dòng)化控制(zhi)系統👈的(de)檢測儀(yi)表和測(ce)量📞物料(liào)數量的(de)💃總量表(biǎo)。
流量的(de)正确計(ji)量是生(sheng)産和能(neng)源考核(he)的必備(bei)手段,在(zai)提高生(shēng)産效率(lǜ),保障生(shēng)産安全(quán)和杜絕(jué)能源浪(làng)費等方(fāng)面發揮(huī)着無可(kě)替代的(de)作用。但(dàn)流量是(shi)一個動(dòng)🌐态量,它(tā)✂️是一個(gè)隻有當(dang)🈲流體發(fā)生運動(dòng)🔴時才實(shí)際存在(zài)的物理(li)量，因此(ci)它不僅(jǐn)是基本(běn)量的靜(jing)态組合(hé)，又由于(yú)其動态(tai)💔性質,流(liú)量量值(zhi)受到許(xu)多複雜(zá)因素的(de)影響,例(li)如流體(ti)内微觀(guan)分子之(zhī)間的相(xiàng)互作用(yong),宏觀的(de)湍流、旋(xuán)渦運動(dong)等,在具(ju)體的管(guan)道中還(hai)受到邊(biān)界條件(jian)(管壁)的(de)制約。面(miàn)對各種(zhǒng)的流量(liàng)儀表,如(ru)何根據(ju)流量、流(liú)态、安裝(zhuang)要求與(yǔ)環境條(tiáo)件、經濟(ji)性等因(yin)素合🈲理(li)選型,是(shi)應用好(hao)🙇♀️流量儀(yí)表的前(qian)提和基(ji)礎。流量(liang)計是使(shǐ)用比制(zhì)造要艱(jian)難得多(duō)😄的少數(shù)儀表之(zhī)一,本文(wen)根據實(shi)際使用(yòng)經驗,簡(jian)單介紹(shao)了化工(gong)裝置幾(jǐ)種常用(yòng)流量計(jì)的原理(lǐ)及選型(xíng)與使用(yòng)經驗。
1電(dian)磁流量(liang)計
電磁(cí)流量計(ji)是基于(yu)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應原理(lǐ)研制出(chu)的一種(zhong)測量🈲導(dao)♉電🌂液體(tǐ)體積流(liu)量的儀(yi)表,根據(jù)法拉第(dì)電磁感(gan)應定律(lü),導電體(tǐ)在磁場(chǎng)中作切(qiē)割磁力(li)線運動(dòng)時,導體(tǐ)中産生(shēng)感應電(dian)壓,該電(diàn)動勢的(de)大小與(yu)導體在(zài)磁場📱中(zhong)做垂直(zhi)于磁場(chang)運動的(de)速度成(cheng)正比,由(yóu)此再根(gen)據🧑🏽🤝🧑🏻管徑(jìng),介質的(de)🤞不同,轉(zhuǎn)換成流(liu)量。
電磁(ci)流量計(ji)無節流(liu)部件,因(yīn)此壓力(lì)損失小(xiao)，該儀表(biao)測量流(liu)體流量(liàng)時,不受(shòu)流體溫(wen)度、壓力(lì)、密度、粘(zhān)度及流(liu)體組份(fen)的影響(xiang),适👨❤️👨合于(yú)對有懸(xuán)浮物固(gu)體粒子(zi)的污水(shuǐ)、煤漿的(de)測量,特(te)别适合(hé)于🈲對腐(fǔ)蝕性介(jiè)質的測(cè)量。
選型(xíng)與使用(yong)時應注(zhù)意:電磁(ci)流量計(jì)所測液(ye)體應具(jù)有測量(liang)🌈所需的(de)電導率(lǜ),并要求(qiú)電導率(lǜ)分布大(da)體上🈚均(jun)勻,不能(neng)💜用于測(cè)量電導(dǎo)率很低(di)的液體(tǐ),如石油(you)制品和(he)有機溶(rong)劑等。電(diàn)磁流量(liàng)計的測(ce)量精度(dù)是建立(li)在液體(tǐ)充滿管(guan)道的情(qíng)形下，目(mù)前在管(guǎn)道🆚中有(you)空氣的(de)情況下(xia)測量問(wen)題尚未(wei)得到很(hěn)好解☀️決(jue),因此電(dian)磁流量(liàng)計不能(neng)測量氣(qi)體、蒸汽(qi)和含有(you)較多較(jiao)大氣泡(pào)✏️的液體(ti)。後時應(yīng)注意不(bú)同溫度(du)及腐蝕(shi)性介質(zhi)應選用(yòng)不同内(nèi)襯材料(liào)和電極(jí)材料。電(dian)磁流量(liàng)計雖可(ke)以☎️在任(ren)意管道(dào)上安裝(zhuang),但☂️電磁(cí)流量計(ji)測量電(dian)極的軸(zhou)㊙️線必須(xū)保持水(shuǐ)平方向(xiang),且與管(guan)道中心(xīn)線互相(xiang)垂直。爲(wèi)避免在(zai)管内無(wú)液體時(shí)出現指(zhi)針不在(zài)零位的(de)錯覺,電(diàn)磁流量(liang)計的變(bian)送器📐應(yīng)安🈲裝于(yú)任何時(shi)候均充(chong)滿液體(ti)的地方(fāng),同時,該(gai)流量計(ji)的信号(hào)較爲微(wei)弱,因而(er)在使用(yong)時應㊙️注(zhù)意外來(lái)幹擾對(dui)其測量(liang)精度和(he)影響,變(bian)送器應(yīng)安裝于(yu)💋遠離一(yi)切磁源(yuán)的地方(fāng),不允許(xu)有振動(dong)。
2渦輪流(liú)量計
渦(wō)輪流量(liàng)計是一(yi)種速度(du)式流量(liàng)儀表,由(you)于具有(yǒu)測量精(jing)度高,反(fǎn)應速😘度(du)快,測量(liàng)範圍廣(guǎng)，價格低(di)廉,安裝(zhuāng)方便等(deng)優點,被(bei)廣🌐泛應(ying)用于化(huà)工生産(chǎn)中。
渦輪(lún)流量計(jì)由渦輪(lún)、軸承、前(qian)置放大(dà)器.顯示(shì)儀表組(zǔ)成。渦🈲輪(lún)變送器(qì)的工作(zuo)原理是(shì)當流體(tǐ)沿着管(guǎn)道的軸(zhóu)線方向(xiang)流動，并(bing)沖🚩擊渦(wo)輪葉片(pian)時,便有(yǒu)與流量(liàng)qv、流🥵速V和(hé)流體密(mì)度ρ乘積(ji)成比例(lì)的力作(zuo)用⭕在葉(ye)片上,推(tuī)動渦輪(lun)旋轉。在(zài)渦輪旋(xuán)轉的同(tong)時,葉片(piàn)周🚶♀️期性(xing)地切割(ge)電磁鐵(tie)産生的(de)磁力線(xiàn),改變線(xian)圈的磁(ci)通量。根(gen)據⛱️電磁(cí)感應原(yuan)理，在線(xiàn)圈内将(jiang)感應出(chū)脈動的(de)電勢信(xìn)号(此脈(mo)動信号(hào)的頻率(lǜ)與被測(cè)流體的(de)流量成(cheng)正比)。渦(wō)輪變送(song)器輸出(chu)的脈沖(chòng)信号,經(jing)前置⛱️于(yu)👌放大器(qì)放大後(hou),送入顯(xian)示儀表(biao),就實現(xiàn)了流量(liang)的測量(liang)。
在化工(gōng)裝置中(zhong)選型與(yu)使用應(yīng)注意:流(liú)量計本(běn)體最好(hao)選用316不(bu)鏽鋼材(cai)料以防(fang)腐;應注(zhu)意确保(bao)被測介(jiè)質✍️對渦(wo)輪不能(néng)有腐蝕(shi).特别🌏是(shi)軸承處(chu)，否則應(ying)采取措(cuo)施,在一(yi)般化工(gong)場所應(ying)優先考(kao)慮軸承(cheng)使用聚(ju)四氟乙(yǐ)烯碳石(shi)墨材料(liao);安裝渦(wo)輪流量(liang)計前,管(guan)💁道要清(qing)掃，被測(ce)介質不(bú)潔淨時(shi),要加🥰過(guò)濾器,否(fou)則渦輪(lun)、軸承易(yì)被卡住(zhù),測不出(chū)流量來(lái)。變送器(qi)📐應水平(ping)安裝,避(bi)免垂直(zhí)安裝，并(bing)🚶♀️保證其(qí)前後有(yǒu)㊙️适應的(de)直管段(duàn),一般前(qián)10D,後5D。選⁉️用(yong)渦輪流(liu)量計主(zhu)要是看(kan)中其高(gao)精度☀️,但(dàn)應注意(yi),流量計(ji)精‼️度愈(yu)高,對現(xiàn)場使用(yòng)條件的(de)變化就(jiù)越敏❗感(gan),因此安(an)裝渦輪(lún)流量計(jì)時,前後(hou)管道法(fǎ)蘭要水(shui)平,否則(zé)管道應(ying)力對流(liu)量計影(yǐng)響很大(dà)。傳感器(qì)安裝應(ying)💚便于維(wei)修并避(bì)免管道(dao)振動、無(wu)強🏃🏻♂️電磁(ci)幹擾與(yu)抗輻射(she)影響的(de)🧑🏽🤝🧑🏻場所。
3差(chà)壓式流(liu)量計
差(cha)壓式流(liu)量計是(shì)根據安(an)裝于管(guǎn)道中流(liu)量檢測(ce)件産生(shēng)的差壓(yā)、已知的(de)流❓體條(tiao)件和檢(jian)測件與(yu)管道的(de)幾何尺(chi)寸來測(cè)🏃量流量(liang)的儀表(biǎo)。是早期(qi)大量使(shǐ)用的一(yi)種測量(liàng)流量👈的(de)計量儀(yi)表。差壓(ya)式流量(liang)計由三(san)部份🌍組(zu)成:(1)将被(bèi)測液體(ti)的流量(liàng)變換成(chéng)差壓信(xìn)号的節(jiē)流裝置(zhi);(2)傳輸差(cha)壓信号(hào)的信号(hao)管路;(3)測(ce)量差壓(ya)值的差(chà)壓儀或(huo)差壓✨變(bian)送器及(ji)顯示儀(yí)表。通常(cháng)以檢測(ce)件的型(xing)式對差(chà)壓🈲式流(liu)量計分(fen)類,如孔(kong)闆流量(liàng)計、文丘(qiu)裏管流(liu)量計及(ji)均速管(guǎn)流量計(ji)等。
在化(hua)工裝置(zhi)中選型(xíng)與使用(yòng)羞壓式(shì)流量計(jì)注意:差(chà)壓式流(liu)量計壓(ya)損大,測(cè)量範圍(wéi)度窄,一(yī)般爲3:1或(huò)4:1,測量的(de)重複性(xìng)、精度✏️在(zài)流量計(jì)中屬中(zhong)等水平(ping)。差壓式(shì)流㊙️量計(ji)的安裝(zhuang)應包括(kuo)節流裝(zhuang)置、壓差(chà)引壓導(dǎo)管、差壓(yā)計三部(bu)份。在測(ce)量流體(ti)流量時(shi),爲防止(zhi)液體中(zhōng)有氣🌈進(jin)入并存(cún)在導壓(yā)管内及(ji)防止液(yè)體中有(you)沉澱物(wù)析出,差(chà)壓計應(yīng)安裝在(zài)節流裝(zhuang)置的下(xia)方,測量(liang)氣體流(liu)量時爲(wei)防止液(yè)體✏️污物(wù)或灰塵(chén)進人🏃🏻導(dǎo)壓管,則(ze)差壓計(jì)應安裝(zhuang)在節流(liú)裝置上(shang)方,測量(liang)水蒸汽(qi)時要保(bǎo)持兩根(gen)引壓管(guan)内的冷(lěng)凝液柱(zhù)高度相(xiàng)等,防止(zhi)高💚溫燕(yan)汽與差(cha)壓計直(zhi)接接觸(chu)。壓差引(yǐn)壓導管(guan)的材質(zhi)應按🏃🏻♂️被(bei)測介質(zhi)的性質(zhì)和參數(shù)确定，其(qí)内徑不(bú)小于6mm,長(zhang)度㊙️最好(hao)在16mm以内(nèi)。壓差引(yin)壓導管(guǎn)應🛀🏻垂⛱️直(zhi)或傾斜(xié)敷設,起(qi)🎯.傾斜度(du)不小于(yú)1:12,粘度高(gao)的流體(ti),其傾斜(xie)度㊙️應更(geng)增大🏃。當(dāng)壓差引(yǐn)壓導✊管(guan)長♍度超(chāo)過30m時,導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾(qing)斜🎯,并在(zài)最高點(diǎn)與最低(dī)點裝設(shè)集氣器(qì)(或💚排氣(qì)閥)和沉(chén)澱器(或(huo)排污㊙️閥(fa))。嚴寒地(dì)區壓差(cha)引壓導(dao)管應加(jiā)防凍保(bao)護,同時(shi)要防止(zhi)過熱,否(fou)則壓差(cha)引壓導(dao)管中流(liú)體汽化(huà)會産生(shēng)假差壓(yā)。
4轉子流(liu)量計
轉(zhuan)子流量(liàng)計爲低(dī)中等精(jīng)度儀表(biǎo),屬變面(miàn)積式流(liu)量計的(de)一🏒種。轉(zhuǎn)💋子流量(liang)計是以(yǐ)浮子在(zai)垂直錐(zhuī)形管中(zhōng)随着流(liú)量📧變化(huà)而升降(jiàng),改變它(tā)們之間(jian)的流通(tong)面積來(lai)進行測(cè)量的體(ti)積流量(liàng)儀表。一(yi)般分爲(wèi)玻璃和(hé)金🏃🏻屬轉(zhuǎn)子流量(liàng)計,作爲(wei)直觀流(liu)動指示(shì)或測🤟量(liàng)精度要(yào)求不高(gāo)的現場(chǎng)指示儀(yí)表,轉子(zǐ)流量計(jì)被廣泛(fàn)地用㊙️在(zai)化工行(hang)業。.
轉子(zǐ)流量計(ji)适合于(yu)對中、小(xiao)口徑中(zhong)流體和(hé)雷諾數(shu)較❌低的(de)📐流🤞體的(de)流量測(ce)量。轉子(zǐ)流量計(ji)壓力損(sun)失較低(dī),有較寬(kuān)的流量(liang)範圍度(du),一殷爲(wèi)10:1,最低爲(wèi)5:1,最高爲(wèi)25:1。
選型與(yǔ)使用時(shí)應注意(yì):轉子流(liu)量計主(zhǔ)要測量(liàng)對象是(shi)單相液(yè)體或氣(qì)體,液體(ti)中含有(you)微粒固(gù)體或氣(qì)體中含(han)有液滴(dī)通常不(bu)适用。玻(bō)璃管轉(zhuǎn)子流計(jì)應選帶(dai)有透明(míng)防護罩(zhao)💯,一旦玻(bō)璃錐管(guan)🈲破裂,可(kě)擋住流(liu)體正向(xiàng)散濺，以(yi)作緊急(jí)處理。用(yong)于氣體(tǐ)時應選(xuan)用導杆(gan)或帶棱(léng)筋導向(xiang)的儀表(biǎo),以避免(miǎn)操作不(bu)慎浮子(zi)擊碎錐(zhuī)管。轉子(zi)流量計(ji)🈲必須垂(chuí)直安裝(zhuang)在無振(zhen)動的管(guǎn)🤟道上🐪,流(liú)體自下(xia)‼️而上流(liu)過儀表(biao),其中心(xīn)線與鉛(qiān)垂線間(jian)夾角❓-般(bān)不超過(guò)5度。儀表(biao)🈲安裝時(shi)無嚴格(ge)上㊙️遊直(zhí)管段長(zhang)度要求(qiu),如被測(cè)介質含(han)粒狀雜(zá)✏️質，應在(zài)儀表上(shàng)遊裝🔴過(guò)濾器。爲(wèi)保證在(zài)長期使(shi)用過程(chéng)中的測(ce)量精度(dù),要💚注.意(yì)保持浮(fú)子和錐(zhuī)管的清(qing)潔,特别(bie)是小口(kǒu)徑儀表(biao),必要時(shí)可設置(zhi)沖洗配(pei)管,定時(shí)沖💃🏻洗。
5熱(rè)式質量(liang)流量計(jì)
熱式質(zhi)量流量(liàng)計是利(lì)用傳熱(re)原理,即(ji)流動中(zhōng)的流體(ti)與熱源(yuán)(流體中(zhōng)⛱️加熱的(de)物體或(huò)測量管(guan)外加熱(rè)體)之間(jiān)熱量交(jiāo)換關系(xì)來測量(liàng)流量的(de)儀表。熱(re)式質量(liang)流量計(ji)目前主(zhu)要👅用于(yú)測🙇♀️量氣(qì)體。
熱式(shi)流量儀(yi)表主要(yào)有兩種(zhǒng),(1)利用流(liú)動流體(ti)傳遞熱(rè)量⁉️改變(bian)測量⁉️管(guǎn)壁溫度(dù)分布的(de)熱傳導(dao)分布效(xiào)應的熱(rè)分布式(shi)🈚流量💁計(jì);(2)利🍉用熱(rè)👨❤️👨消散(冷(lěng)卻)效應(ying)的金氏(shì)定律的(de)熱式質(zhì)量✔️流量(liang)計。
選型(xíng)使用時(shí)應注意(yì):與其他(ta)流量計(ji)相比,熱(re)式質量(liang)流❌量計(ji)具有中(zhong)等測量(liang)精度,适(shi)用于低(di)流速範(fan)圍測量(liang),因其響(xiang)應時😘間(jiān)長,不适(shì)應脈動(dong)流流量(liàng)測量;在(zai)測量氣(qì)體時流(liu)體🆚溫度(dù)變🥰化并(bing)不💔影響(xiang)質量流(liu)量,但溫(wen)🏃🏻度變化(hua)過大,比(bi)熱容的(de)變化會(huì)導緻量(liang)程變化(hua);熱式質(zhi)量流量(liàng)計隻能(néng)用于測(cè)☂️量清潔(jie)單相流(liú)體一氣(qi)體或液(ye)體,用氣(qi)體的型(xing)号不能(neng)用✌️于液(yè)體,反之(zhi)亦然。對(dui)🌏于熱分(fen)布式氣(qì)體還必(bi)須❤️是幹(gan)燥氣體(ti),不能含(hán)有濕氣(qì)。安裝中(zhong)大部分(fèn)熱式質(zhi)量流量(liang)計的流(liu)量傳感(gan)器可任(ren)何姿💯勢(shì)(水平、垂(chuí)直或傾(qing)斜🤞)安裝(zhuang),其性能(neng)不受安(an)裝姿勢(shi)影響,通(tong)常認爲(wèi)熱分布(bu)式無上(shang)下🥰遊直(zhí)管段長(zhǎng)度要求(qiu)，但應注(zhu)意帶測(ce)量管的(de)浸入式(shì)流量傳(chuan)感🌐器和(he)插人式(shi)儀表需(xu)要一定(ding)長🐇度前(qián)置直管(guan)段。
6結束(shù)語
流量(liàng)儀表大(dà)都需要(yao)适合的(de)測量介(jiè)質和工(gōng)況條件(jian)🌈爲🐪依托(tuo)方可發(fa)揮正确(que)作用，隻(zhī)有優勢(shi)而沒有(you)缺點的(de)流量儀(yí)表現今(jin)是🧑🏾🤝🧑🏼不存(cun)在的,合(he)理的選(xuan)擇儀表(biao)對于現(xiàn)場工程(chéng)師和管(guǎn)理者是(shi)至關重(zhong)要🧡的。綜(zong)上所述(shù),在化工(gōng)裝置中(zhong)要正确(que)和有效(xiao)地選擇(ze)、使用流(liú)量測量(liang)方法和(hé)儀表,必(bì)須熟悉(xi)流量儀(yí)表和💯生(sheng)産過程(chéng)流體特(te)性這兩(liǎng)方面的(de)技術,同(tóng)時☎️還應(ying)考慮經(jing)濟因素(su)🐕，歸納起(qi)來五個(ge)方面因(yin)素，即性(xing)能要求(qiu)、流體特(te)性、安💋裝(zhuang)要求、環(huán)境條件(jian)和費用(yong)。
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