引(yǐn)言
　　流量儀表又稱爲(wèi)流量計 ，焦化裝(zhuāng)置常用的(de)流量(liàng)儀表(biǎo)有孔闆流量計(jì)、楔(xiē)式(shì)流量計、錐形(xíng)流量計(jì)、容積(jī)式(shì)流(liú)量計(jì)、渦街流量計、電(diàn)磁流量計、質(zhì)量(liàng)流量計等(děng)。它用于在不(bú)同(tóng)的安(ān)裝條件和環境(jìng)條件下實現對(duì)工藝(yì)管道内不同流體的測量(liàng)。
1流量(liàng)儀表的分(fèn)類及測(cè)量(liàng)原理
1.1孔闆(pǎn)流量(liàng)計
　　 孔(kǒng)闆流量(liàng)計 的設計依據是(shì)伯努力方程(chéng)。流(liú)體的(de)機械(xiè)能守(shǒu)恒即動能+重力勢能(néng)+壓力勢(shì)能=常(cháng)數(shù)。總的(de)說(shuō)來(lái)，差壓(yā)式流量計的工(gōng)作原理(lǐ)基(jī)于如(rú)下事實：如(rú)果流體流經一個收(shōu)縮（節流）件(jiàn)時，流(liú)體将被加(jiā)速。這種流體的加速(sù)将使(shǐ)它的動能(néng)增加(jiā)，而(ér)同時按照能量(liàng)守恒定(dìng)律，在流體被加(jiā)速處它的靜壓(yā)力一定會降低(dī)一個相對應的(de)值。因(yīn)此在(zài)孔闆(pǎn)上、下遊(yóu)側會産(chǎn)生一(yī)個與流量值(zhí)成平方關系(xì)的差(chà)壓，将此差(chà)壓從(cóng)孔闆兩側(cè)取壓口(kǒu)引出，送(sòng)至差壓(yā)變送器轉變爲(wèi)電信号(hào)輸出，再經專用智能流(liú)量(liàng)計算(suàn)儀運算後，即可獲知(zhī)流量值。
　　孔(kǒng)闆流(liú)量計由于(yú)已标準化(huà)且結(jié)構簡(jiǎn)單、牢固；易(yì)于複制(zhì)、通用性(xìng)強、價(jià)格低而獲(huò)得相當廣(guǎng)泛的(de)應用，焦化裝置共有(yǒu)孔(kǒng)闆(pǎn)流量計97台(tái)。但孔闆流量計易積污堵(dǔ)塞和易被磨損(sǔn)，壓損較(jiào)大，現場安裝條件高，要(yào)求的直管段過長（上遊(yóu)10d下遊5d），因(yīn)此也有一(yī)定的(de)局限性。
1.2楔式流量計
　　 楔式流量(liàng)計 的(de)檢(jiǎn)測件是(shì)一個v字形(xíng)楔塊（又稱楔(xiē)形節流(liú)件），它的圓(yuán)滑頂(dǐng)角朝下，這(zhè)樣有(yǒu)利于含懸浮顆(kē)粒的(de)液體或粘(zhān)稠液體順利通(tōng)過，不會在節流(liú)件上遊側産生(shēng)滞流。因此特别(bié)适合(hé)在石油、化工等行業中用(yòng)于體積流量和(hé)質量(liàng)流量的測(cè)量。

　　其測量原理(lǐ)是流體通(tōng)過楔形(xíng)流量計(jì)時，由(yóu)于楔(xiē)塊的節流(liú)作用，在其上、下遊側産生(shēng)了一個與流量(liàng)值成(chéng)平方(fāng)關(guān)系的差(chà)壓，将此差(chà)壓從楔(xiē)塊(kuài)兩側(cè)取壓(yā)口引出，送(sòng)至差壓變送器(qì)轉變爲電(diàn)信号(hào)輸出，再經(jīng)專用(yòng)智能流(liú)量計算(suàn)儀運算(suàn)後，即可(kě)獲知流(liú)量值。
　　楔(xiē)式流(liú)量計的優(yōu)點是重複性好、精确度高(gāo)，經标(biāo)定的(de)楔式流量計，精度達0.5級。具(jù)有自(zì)清潔能力(lì)，無滞流區。耐磨損、壽命長(zhǎng)、可靠(kào)性高。永(yǒng)久(jiǔ)壓損比(bǐ)孔(kǒng)闆小。一體(tǐ)型結構，現(xiàn)場安(ān)裝無(wú)需安(ān)裝導(dǎo)壓管(guǎn)路，直接與管道(dào)進行螺紋(wén)或法蘭連(lián)接。施(shī)工省(shěng)時省力，維(wéi)護方便。它可以(yǐ)滿足(zú)大(dà)多數流(liú)體的(de)測量要求，特别适用于高(gāo)粘度、低雷(léi)諾數(shù)流體(tǐ)以及高腐(fǔ)蝕、高磨(mó)損(sǔn)流體的流量測量，對(duì)于清潔液(yè)體、高(gāo)粘度流體、蒸(zhēng)氣(qì)、料漿、腐蝕性流體、氣(qì)體等都能(néng)保持流量(liàng)與差壓的平方根成(chéng)正比(bǐ)關系。焦化裝置(zhì)加熱爐四(sì)路進(jìn)料流量、輕(qīng)蠟油(yóu)和重(zhòng)蠟油(yóu)出(chū)裝置流(liú)量的(de)測量元件均使(shǐ)用楔式流(liú)量計。
1.3錐形流量計
　　 錐(zhuī)形流量計 是一(yī)種(zhǒng)差(chà)壓式流量(liàng)計，它以獨(dú)特的邊壁逐步(bù)收縮節流方式，一改傳統(tǒng)節流裝置(zhì)的幾乎(hū)所(suǒ)有缺(quē)點。其(qí)原(yuán)理與其(qí)它差壓式(shì)流量計一(yī)樣，是經典(diǎn)的密閉管(guǎn)道中流量(liàng)守恒原理(lǐ)和流動連續性(xìng)原理(lǐ)，并具(jù)有自(zì)整流、自清(qīng)洗、自(zì)保護(hù)功能。其自(zì)清洗(xǐ)特性使流(liú)體沿錐體被加(jiā)速，髒污雜質無法存(cún)留(liú)錐體表面；液體中(zhōng)的氣(qì)體或氣(qì)體(tǐ)中的(de)液體以及顆粒(lì)、纖維等，通過錐體與管道(dào)縫隙(xì)被掃(sǎo)向下遊，不(bú)會有髒污(wū)、雜質存留、堵(dǔ)塞(sāi)而影(yǐng)響測量，可保證(zhèng)儀表長(zhǎng)期穩定工作(zuò)。其自保護(hù)功能使(shǐ)流體在(zài)錐體表(biǎo)面形(xíng)成(chéng)附面層效(xiào)應，使(shǐ)錐體(tǐ)表明得到保護，錐體關鍵(jiàn)尺寸不緻(zhì)因磨(mó)損而改變，保證(zhèng)了測量精度的(de)長期(qī)穩(wěn)定性。
　　錐(zhuī)形流量計的直管段(duàn)要求極短(duǎn)，無積污、堵(dǔ)塞，可(kě)保持(chí)長期(qī)測量(liàng)穩定；其永(yǒng)久性(xìng)壓損隻有(yǒu)孔闆的(de)1/3；因此廣(guǎng)泛應(yīng)用于(yú)石油、化(huà)工(gōng)、電力、供熱(rè)等領(lǐng)域，焦化(huà)裝(zhuāng)置内幹氣、富氣、含硫(liú)污水等介(jiè)質的(de)流量(liàng)測(cè)量(liàng)元(yuán)件(jiàn)均爲錐(zhuī)形流量(liàng)計。

1.4容積式(shì)流量計
　　容(róng)積式(shì)流量計(jì)的原理(lǐ)是依(yī)靠入(rù)口壓(yā)力和出口壓力(lì)之間(jiān)的壓(yā)差推動轉子。流量計(jì)的兩個(gè)轉子是(shì)帶齒(chǐ)的，并互相(xiàng)齧合(hé)，交(jiāo)替(tì)的由(yóu)一個(gè)帶動另一(yī)個(gè)，橢圓齒(chǐ)輪既(jì)作測(cè)量用(yòng)也作驅動用(yòng)。它由測量部(bù)分(fèn)、密封聯(lián)軸器、調(diào)速(sù)器、顯示(shì)部分和發訊(xùn)部分組成。焦化裝置冷減(jiǎn)壓渣油進裝(zhuāng)置流量(liàng)和循(xún)環(huán)油出裝(zhuāng)置流量(liàng)使用容(róng)積式流量計測(cè)量。
1.5渦街流(liú)量計
　　渦街漩渦流量(liàng)計通(tōng)常稱(chēng)它爲漩渦流量計，又(yòu)稱卡門漩渦流(liú)量計，它(tā)是利用流體(tǐ)自(zì)然(rán)振蕩(dàng)的原理制(zhì)成的一種漩渦分離(lí)型流量計。當流(liú)體以足(zú)夠(gòu)大的(de)流速流(liú)過垂直(zhí)于流(liú)體(tǐ)流(liú)向的物體時，若該物(wù)體的幾(jǐ)何尺寸(cùn)适當(dāng)，則(zé)在(zài)物體(tǐ)的後面，沿(yán)兩條(tiáo)平行(háng)直(zhí)線上産(chǎn)生整齊排列、轉(zhuǎn)向相(xiàng)反的渦(wō)列(liè)。渦列的(de)個(gè)數，即渦街(jiē)頻(pín)率，和流(liú)體的(de)流速成正比。因而(ér)通(tōng)過測(cè)量漩渦頻(pín)率(lǜ)，就可以知道流體(tǐ)的流速，從(cóng)而測(cè)出流體的流量(liàng)。理論(lùn)和實踐研(yán)究證(zhèng)明，漩渦(wō)分(fèn)離頻率f與(yǔ)流體(tǐ)速度v成(chéng)正比，與漩渦發生(shēng)體迎(yíng)流面寬度(dù)d成反(fǎn)比，即(jí)f=sr×v/d，其中sr爲(wèi)斯特勞哈爾(ěr)系數。

　　 渦街(jiē)流量計(jì) 适用于(yú)測量管道雷諾數範圍在2×104~7×106的流(liú)體。超過(guò)了(le)這個(gè)範圍(wéi)，斯特(tè)勞哈爾系(xì)數(shù)便不是(shì)常數，精度(dù)就(jiù)要(yào)降低。流體的流(liú)速必須(xū)在規定(dìng)範圍内(nèi)。被測介(jiè)質爲氣體(tǐ)時，最(zuì)大流速應小于(yú)60m/s；爲蒸(zhēng)汽時(shí)，應小(xiǎo)于70m/s；爲(wèi)液體時，應(yīng)小于7m/s。流體(tǐ)的壓(yā)力和溫度(dù)也要(yào)在規定(dìng)範(fàn)圍。焦(jiāo)化裝(zhuāng)置共(gòng)有9台(tái)渦街流量計用(yòng)于工藝管道内(nèi)淨化風、蒸(zhēng)汽、除(chú)氧水、氮氣(qì)等介(jiè)質的流量(liàng)測量(liàng)。

1.6電磁(cí)流量計
　　 電(diàn)磁流量計 的工(gōng)作原理是(shì)基于(yú)法拉第電磁感(gǎn)應定(dìng)律。在(zài)電磁(cí)流量計中，測量(liàng)管内(nèi)的導電介(jiè)質相當于(yú)法拉第試驗中的導(dǎo)電金(jīn)屬杆(gǎn)，上下(xià)兩端的(de)兩個電(diàn)磁線(xiàn)圈(quān)産生恒(héng)定磁場。當有導(dǎo)電介(jiè)質流(liú)過時，則會産生感應電壓。管道内部(bù)的兩個電極測量(liàng)産生的感應(yīng)電壓。測量管道(dào)通過不導電的(de)内襯(chèn)（橡(xiàng)膠(jiāo)，特氟(fú)隆等(děng)）實現(xiàn)與流(liú)體(tǐ)和(hé)測量電極(jí)的電磁隔離(lí)。電(diàn)磁流量計(jì)主要(yào)由磁路系統、測量導管、電極、外(wài)殼、襯裏和(hé)轉換(huàn)器等部分組成(chéng)。
　　用電磁流量計測量流體(tǐ)流量(liàng)時，介(jiè)質溫(wēn)度不(bú)能太(tài)高，一般不(bú)超過120℃，壓力一(yī)般(bān)不超過1.6mpa，流速不得低(dī)于0.3m/s。被(bèi)測介質必(bì)須是導電(diàn)性(xìng)液體，最(zuì)低電(diàn)導率>20us/cm,被測介質中不能含有較(jiào)多的(de)鐵磁性物(wù)質及(jí)氣泡。不能用(yòng)于測量氣體(tǐ)、蒸汽(qì)、石油(yóu)制品(pǐn)等非(fēi)導電性流(liú)體。焦化(huà)裝(zhuāng)置循環水及新鮮水(shuǐ)進裝置、切焦水(shuǐ)回流、切(qiē)焦水泵入口流量(liàng)均使(shǐ)用電(diàn)磁流量計(jì)來測(cè)量。
1.7質量流(liú)量計

　　有一(yī)直管(guǎn)，以角速度ω繞定(dìng)軸o在(zài)平(píng)面内轉(zhuǎn)動，管内有一質(zhì)點m沿管以速度(dù)v向外移動。由于質點(diǎn)m處在既有(yǒu)旋轉運動(dòng)，又有(yǒu)直線運動的體(tǐ)系中(zhōng)，因(yīn)此(cǐ)它将(jiāng)獲得兩(liǎng)個(gè)加速(sù)度分量：向心加速度(dù)ar,其值爲rω2,方(fāng)向指向(xiàng)軸(zhóu)o；切向加速(sù)度ac，其值爲2ωv,方向與ar垂直，它(tā)來自旋(xuán)轉管道(dào)，同時又對管道(dào)産生(shēng)反(fǎn)作(zuò)用力(lì)，這就(jiù)是科裏奧(ào)利力，其計算公(gōng)式爲(wèi)fc=2mωv。後來人們(men)用管道(dào)振動的(de)方法來代(dài)替轉(zhuǎn)動，從而制出了(le)質量流量(liàng)計。質(zhì)量流(liú)量(liàng)計由傳(chuán)感器(qì)、變(biàn)送(sòng)器、顯(xiǎn)示器三部分組(zǔ)成。
　　傳(chuán)感(gǎn)器：敏感元件(jiàn)是測量管(guǎn)。它通過激(jī)勵線圈使(shǐ)管子産生振動，流動的流(liú)體在(zài)振(zhèn)動(dòng)管内(nèi)産(chǎn)生科氏力，由(yóu)于測(cè)量管進出(chū)側所受的(de)科氏(shì)力方(fāng)向相反，所(suǒ)以管子會産生(shēng)扭曲，再通過電(diàn)磁檢(jiǎn)測器或光電檢(jiǎn)測器，将測(cè)量管(guǎn)的扭曲變成電(diàn)信号，以進入變送器作進(jìn)一步(bù)的處理。
　　變(biàn)送器：把來(lái)自傳(chuán)感器的(de)低電平(píng)信号(hào)或二進制信(xìn)号(hào)進(jìn)行轉換(huàn)、放大，并(bìng)輸出與流量(liàng)和(hé)密度成(chéng)正比例(lì)的(de)4~20ma标準信号(hào)，或頻率/脈(mò)沖信(xìn)号，或數字(zì)信号(hào)。
　　顯示器：接(jiē)受變送器來的(de)信号，通(tōng)常以數(shù)字的(de)形式(shì)顯示(shì)被(bèi)測(cè)流體的瞬(shùn)時流量、累計流量、密(mì)度、溫(wēn)度等(děng)信号。
焦化裝置熱減(jiǎn)壓渣油、燃(rán)料氣(qì)進(jìn)裝(zhuāng)置流量和(hé)柴(chái)油、混(hùn)合(hé)蠟油、穩定(dìng)汽油(yóu)、液化氣出裝置(zhì)流量的(de)測量及計量均通過質(zhì)量流量計(jì)實(shí)現(xiàn)。
2流量儀表的選型技巧
　　流(liú)量儀表選型可以從(cóng)五個(gè)方面進行(háng)考慮(lǜ)，這五(wǔ)個(gè)方面爲流量(liàng)計儀表性(xìng)能(néng)方面、流(liú)體特(tè)性(xìng)方面、安(ān)裝條(tiáo)件方面、環(huán)境條件方面(miàn)和經濟因素方面(miàn)。五個(gè)方面的詳(xiáng)細因(yīn)素如下：
1、儀表性能方面：精(jīng)度、重(zhòng)複性、線性(xìng)度、流量範(fàn)圍、信号輸出特性、響(xiǎng)應時間、壓力損失等；
2、流體特性(xìng)方面：溫度(dù)、壓力(lì)、密度、粘度、化學(xué)腐蝕(shí)、磨(mó)蝕(shí)性、結(jié)垢、混(hùn)相、相變、電導率(lǜ)等；
3、安(ān)裝條(tiáo)件方面：管道(dào)布(bù)置方(fāng)向、流動方(fāng)向、檢(jiǎn)測件上下(xià)遊側直管(guǎn)段長(zhǎng)度(dù)、管(guǎn)道(dào)口徑、維(wéi)修空間、電(diàn)源、接地、安裝等(děng)；
4、環境(jìng)條件方(fāng)面：環境溫度(dù)、濕度、電磁(cí)幹擾(rǎo)、安(ān)全性、防爆、管(guǎn)道(dào)振動等(děng)；
5、經濟因素(sù)方面(miàn)：儀表購(gòu)置費、安裝費(fèi)、運行(háng)費、校(xiào)驗費、維修費、儀(yí)表使用壽命、備品備(bèi)件等。
流量(liàng)計儀表選型的步驟(zhòu)如下：
1、依據(jù)流體種類及五(wǔ)個方面考慮因(yīn)素初選可(kě)用儀(yí)表類(lèi)型（要有幾種類型以便進(jìn)行選(xuǎn)擇(zé)）；
2、對初選(xuǎn)類型進行(háng)資料及價(jià)格(gé)信息的(de)收集，爲深入的分析(xī)比(bǐ)較準備(bèi)條(tiáo)件(jiàn)；
3、采(cǎi)用淘汰(tài)法逐步集中到(dào)1~2種類型，五個方(fāng)面因(yīn)素要反複比較分析(xī)最終(zhōng)确定(dìng)預選目标(biāo)。
結束(shù)語
　　流量是工業生産(chǎn)過程(chéng)中常用的過程(chéng)控制(zhì)參(cān)數。随着科學技術的發(fā)展，新型(xíng)的流量(liàng)儀表還在不斷湧現。流量計的(de)選型應當首先了解(jiě)流量(liàng)儀表(biǎo)的性能特點，再結合所(suǒ)應用場合的工況條件(jiàn)，選擇(zé)性能合适(shì)的産(chǎn)品。随着生(shēng)産工藝(yì)複雜(zá)程度和自動(dòng)化程度的提(tí)高，會對(duì)流量測量及控制(zhì)提(tí)出更新、更(gèng)高和更(gèng)多(duō)的要(yào)求，如(rú)5~7m特(tè)大口徑(jìng)、特大流(liú)量(liàng)測量(liàng)；超微(wēi)小流量測(cè)量；鋼水等(děng)高溫(wēn)介質(zhì)的流量測(cè)量；液氮等超低溫介(jiè)質(zhì)的流量測量(liàng)，等等(děng)。近年(nián)來，核(hé)磁共振流(liú)量計(jì)、放射性(xìng)同(tóng)位素流(liú)量計等(děng)新型(xíng)儀表已日(rì)臻完善，流量測(cè)量精(jīng)度也(yě)在不斷提高。

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