摘要：介紹(shào)了電(diàn)磁式、渦輪(lún)式、差壓式(shì)等幾種化工裝置常(cháng)用流量(liàng)計(jì)的原理及選型與安(ān)裝使(shǐ)用，從理論和實(shí)踐兩(liǎng)方面闡述各(gè)自的特點。
　　流(liú)量儀表是過程自動化儀表與裝置中的(de)大類儀(yí)表(biǎo)之一(yī),它被廣(guǎng)泛應用(yòng)于冶(yě)金:電力、化(huà)工、石(shí)油、交通、環(huán)境保護及(jí)人民日常生活(huó)等國(guó)民經濟各個領(lǐng)域。在(zài)過程自動(dòng)化儀(yí)表與裝置(zhì)中,流(liú)量儀表(biǎo)有(yǒu)兩大(dà)功用:作爲過程自(zì)動(dòng)化控(kòng)制系統的檢測(cè)儀表(biǎo)和測量物(wù)料數量的總量表。
　　流量的正确(què)計量(liàng)是生(shēng)産和能源考核的必備手段,在提高(gāo)生産(chǎn)效率(lǜ),保障(zhàng)生産(chǎn)安(ān)全(quán)和杜(dù)絕能(néng)源(yuán)浪費等(děng)方面(miàn)發揮着無(wú)可替(tì)代(dài)的作用(yòng)。但流量是一(yī)個動态(tài)量,它(tā)是一(yī)個隻有(yǒu)當流體發生(shēng)運動時才實際存在(zài)的物(wù)理量，因此它(tā)不(bú)僅是基本量的(de)靜态組(zǔ)合，又由(yóu)于其動态(tài)性質(zhì),流量(liàng)量值受到(dào)許多(duō)複雜因素(sù)的影響(xiǎng),例(lì)如流體内微(wēi)觀分子之間(jiān)的相(xiàng)互作(zuò)用,宏觀的湍流(liú)、旋渦(wō)運動等,在(zài)具體的管(guǎn)道中還受到邊界條件(管壁)的制約。面(miàn)對(duì)各(gè)種的流(liú)量儀表(biǎo),如何(hé)根據流(liú)量、流态、安裝要求(qiú)與(yǔ)環境(jìng)條件(jiàn)、經濟性等(děng)因素合理選型(xíng),是應用好流量(liàng)儀表的前提和(hé)基礎(chǔ)。流量計是(shì)使用比制造要艱(jiān)難得(dé)多(duō)的少(shǎo)數儀表之(zhī)一(yī),本文根據(jù)實際使用經驗(yàn),簡單介(jiè)紹了(le)化工裝置(zhì)幾種常用流量(liàng)計的原理及選型與使用經驗。
1電磁(cí)流量計
　　電(diàn)磁流(liú)量(liàng)計是基(jī)于法拉第電磁(cí)感應(yīng)原(yuán)理研制(zhì)出的(de)一(yī)種(zhǒng)測量(liàng)導電(diàn)液(yè)體體積(jī)流量(liàng)的儀(yí)表,根據法拉第(dì)電磁(cí)感應定律,導電(diàn)體在磁場(chǎng)中作(zuò)切割磁力線運(yùn)動時,導(dǎo)體中産生感(gǎn)應電壓,該(gāi)電動(dòng)勢(shì)的(de)大小(xiǎo)與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做(zuò)垂(chuí)直于磁(cí)場運動(dòng)的速度(dù)成正比,由此再(zài)根據(jù)管(guǎn)徑,介質(zhì)的不同,轉(zhuǎn)換成(chéng)流量(liàng)。
　　電磁流量(liàng)計無(wú)節流部件,因(yīn)此壓力損失(shī)小，該(gāi)儀表測(cè)量(liàng)流體流量(liàng)時,不(bú)受流體溫度、壓(yā)力、密(mì)度、粘度及(jí)流體組份的影(yǐng)響,适合于對有(yǒu)懸浮物固體粒(lì)子的污水、煤漿的測量,特别适(shì)合于(yú)對腐蝕性(xìng)介質的(de)測量。
　　選(xuǎn)型與(yǔ)使用時應(yīng)注意:電(diàn)磁流量(liàng)計所測液體應(yīng)具有測量(liàng)所需(xū)的電導率(lǜ),并要(yào)求電導(dǎo)率(lǜ)分布(bù)大體上均(jun1)勻,不能用于測量電導(dǎo)率很低的液(yè)體,如石油制(zhì)品(pǐn)和有(yǒu)機溶(róng)劑等(děng)。電磁流(liú)量計的測量精度(dù)是建(jiàn)立在液(yè)體充滿(mǎn)管道的情(qíng)形下(xià)，目前(qián)在(zài)管道中有空氣的情況(kuàng)下測(cè)量(liàng)問題尚未得(dé)到很好解(jiě)決,因此電(diàn)磁(cí)流(liú)量計不能測量(liàng)氣體、蒸汽(qì)和含(hán)有較(jiào)多較大氣泡的液體(tǐ)。後時(shí)應注意(yì)不(bú)同溫(wēn)度及(jí)腐蝕(shí)性介(jiè)質應選(xuǎn)用不同(tóng)内襯材(cái)料和電(diàn)極材料。電磁流(liú)量計雖可以在任意(yì)管道(dào)上安(ān)裝,但電磁(cí)流量(liàng)計測(cè)量電(diàn)極的軸線必須保持(chí)水平(píng)方向,且與(yǔ)管道中心(xīn)線互(hù)相垂直。爲避免(miǎn)在管内(nèi)無液體時出(chū)現指針不(bú)在零位的錯覺,電磁流量(liàng)計的變送器(qì)應安裝于任(rèn)何時(shí)候均(jun1)充滿(mǎn)液體的地(dì)方,同(tóng)時,該(gāi)流量(liàng)計的信号(hào)較爲(wèi)微弱,因而在使(shǐ)用時應注意外(wài)來幹擾對其測(cè)量精度和(hé)影(yǐng)響(xiǎng),變送(sòng)器應(yīng)安裝(zhuāng)于遠離(lí)一切磁源的地方,不允(yǔn)許(xǔ)有(yǒu)振(zhèn)動。
2渦輪(lún)流量計
　　渦輪流(liú)量計是(shì)一(yī)種速(sù)度式流量(liàng)儀表(biǎo),由于(yú)具有(yǒu)測量(liàng)精(jīng)度高,反應速(sù)度快,測量(liàng)範圍(wéi)廣，價格低廉,安(ān)裝方便等優點(diǎn),被廣(guǎng)泛應用于(yú)化工(gōng)生産(chǎn)中。
　　渦(wō)輪流量計由渦(wō)輪、軸承、前(qián)置放(fàng)大器(qì).顯(xiǎn)示儀表(biǎo)組成(chéng)。渦(wō)輪變送(sòng)器的工作原理(lǐ)是當(dāng)流體沿着(zhe)管道的軸線方向流動(dòng)，并(bìng)沖擊(jī)渦輪葉(yè)片時,便有與流量(liàng)qv、流速(sù)v和流體密度ρ乘積成比例的力作用(yòng)在(zài)葉片上(shàng),推動渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉的(de)同時,葉片周期性地切(qiē)割(gē)電磁鐵産生的(de)磁力線,改變線圈的磁通量。根(gēn)據電(diàn)磁感應(yīng)原理，在(zài)線圈内将(jiāng)感應(yīng)出脈動的(de)電勢(shì)信号(此(cǐ)脈(mò)動信(xìn)号的頻(pín)率與被(bèi)測流體的(de)流量(liàng)成正(zhèng)比(bǐ))。渦(wō)輪變送器輸出(chū)的脈(mò)沖信(xìn)号,經前置(zhì)于放大器(qì)放大(dà)後,送入(rù)顯示儀(yí)表,就實現了流(liú)量的測(cè)量。
　　在化(huà)工裝置中選型與使用應注意(yì):流量計本體(tǐ)最(zuì)好選用316不鏽鋼(gāng)材料以(yǐ)防腐;應(yīng)注意确保被測(cè)介質對渦(wō)輪不(bú)能有(yǒu)腐蝕.特别(bié)是軸承處，否則(zé)應采取(qǔ)措施,在(zài)一般(bān)化工場所應優先(xiān)考慮軸(zhóu)承使用聚四氟(fú)乙烯碳石墨材(cái)料;安裝(zhuāng)渦(wō)輪流(liú)量計前(qián),管道要(yào)清(qīng)掃(sǎo)，被測(cè)介質(zhì)不潔淨時,要加(jiā)過濾器,否(fǒu)則渦(wō)輪、軸承(chéng)易被卡(kǎ)住,測不出流量(liàng)來。變(biàn)送器應水(shuǐ)平安裝,避免垂直安裝，并保證(zhèng)其前後(hòu)有(yǒu)适應的直管段,一般(bān)前10d,後5d。選用(yòng)渦輪(lún)流量(liàng)計主要是(shì)看中其高(gāo)精度,但應注意(yì),流量計精(jīng)度愈高,對(duì)現場(chǎng)使(shǐ)用條件(jiàn)的變(biàn)化就(jiù)越敏(mǐn)感,因此(cǐ)安裝渦輪流量(liàng)計時,前後管(guǎn)道法(fǎ)蘭要(yào)水平,否則管道(dào)應力對(duì)流量計(jì)影響很大。傳感(gǎn)器安(ān)裝應便于(yú)維修(xiū)并避(bì)免管(guǎn)道振(zhèn)動、無(wú)強電(diàn)磁幹擾與(yǔ)抗輻(fú)射影響(xiǎng)的場所(suǒ)。
3差壓(yā)式流量計(jì)
　　差壓(yā)式流量計(jì)是(shì)根據安裝于(yú)管道中流量檢(jiǎn)測件産生的差(chà)壓、已知的流體條件和檢測件(jiàn)與管道的幾何(hé)尺寸來測(cè)量流(liú)量的(de)儀表。是早(zǎo)期大量使用的一種(zhǒng)測量流量(liàng)的(de)計量儀(yí)表。差壓式流(liú)量計由(yóu)三部份組(zǔ)成:(1)将(jiāng)被測液(yè)體的流(liú)量變換(huàn)成差壓(yā)信号的節流裝(zhuāng)置;(2)傳輸差壓信(xìn)号的(de)信号管路;(3)測量差壓(yā)值的(de)差壓儀或差壓變送器及顯示(shì)儀表(biǎo)。通常以檢(jiǎn)測件的(de)型(xíng)式對(duì)差壓式(shì)流量計分類(lèi),如孔(kǒng)闆流(liú)量計(jì)、文丘裏管(guǎn)流量計及均速(sù)管流量計等。
　　在(zài)化工裝(zhuāng)置(zhì)中選(xuǎn)型與使用羞壓(yā)式流量計(jì)注意(yì):差壓式流量(liàng)計(jì)壓損大,測(cè)量範(fàn)圍度窄,一般爲(wèi)3:1或4:1,測量(liàng)的(de)重複(fú)性、精度(dù)在流量(liàng)計中屬中等水平。差壓式流量(liàng)計的安(ān)裝應包括節(jiē)流裝置、壓(yā)差引壓(yā)導(dǎo)管、差(chà)壓計三部份。在(zài)測量流體流量(liàng)時,爲防止(zhǐ)液體(tǐ)中有氣進入并(bìng)存(cún)在(zài)導壓管内(nèi)及防止液體(tǐ)中(zhōng)有沉澱物析出(chū),差壓計應安裝在節流裝置的(de)下方,測量氣體(tǐ)流量時爲(wèi)防(fáng)止(zhǐ)液體污物(wù)或灰(huī)塵進人(rén)導壓管(guǎn),則差壓計應安裝在(zài)節流裝置(zhì)上方,測量(liàng)水(shuǐ)蒸汽時要保持兩(liǎng)根引壓管(guǎn)内的(de)冷凝(níng)液柱(zhù)高度(dù)相等,防(fáng)止高溫(wēn)燕汽(qì)與(yǔ)差壓計(jì)直接接觸。壓差(chà)引壓(yā)導管的材質應(yīng)按被(bèi)測介質的(de)性質和參(cān)數确定，其内(nèi)徑(jìng)不小于(yú)6mm,長度最(zuì)好在16mm以内。壓差(chà)引壓(yā)導管應垂直或傾斜敷設(shè),起.傾斜(xié)度不(bú)小(xiǎo)于1:12,粘度高(gāo)的流體,其傾斜度應(yīng)更增(zēng)大(dà)。當(dāng)壓差(chà)引(yǐn)壓導(dǎo)管長度(dù)超過(guò)30m時,導壓管應分段傾斜,并(bìng)在最高點與最(zuì)低點裝設集氣(qì)器(或(huò)排氣(qì)閥)和(hé)沉澱器(或排污(wū)閥)。嚴寒地區壓差引(yǐn)壓導管應(yīng)加防凍保(bǎo)護,同(tóng)時要(yào)防止(zhǐ)過熱(rè),否則壓差引壓導管(guǎn)中流(liú)體汽化會産(chǎn)生(shēng)假差壓。
4轉(zhuǎn)子流量計(jì)
　　轉(zhuǎn)子(zǐ)流量計爲(wèi)低中等精度儀(yí)表,屬變面積式(shì)流量(liàng)計的一種(zhǒng)。轉子流量(liàng)計是(shì)以浮子在垂直(zhí)錐形管中(zhōng)随(suí)着流量變化(huà)而升(shēng)降,改變它們之(zhī)間的流(liú)通面積(jī)來進行(háng)測(cè)量的(de)體積流量儀表。一般分(fèn)爲玻璃(lí)和金屬(shǔ)轉子流(liú)量計(jì),作(zuò)爲直觀(guān)流(liú)動指示(shì)或測(cè)量精度要(yào)求不高的現場(chǎng)指示(shì)儀表,轉(zhuǎn)子(zǐ)流量(liàng)計被(bèi)廣(guǎng)泛地用(yòng)在(zài)化工行(háng)業。.
　　轉(zhuǎn)子流量計适(shì)合(hé)于對中、小(xiǎo)口徑中流體(tǐ)和(hé)雷諾(nuò)數較(jiào)低的(de)流體的流(liú)量測量。轉(zhuǎn)子流(liú)量計壓力損失較(jiào)低,有較(jiào)寬的流(liú)量範圍(wéi)度,一殷爲(wèi)10:1,最低(dī)爲(wèi)5:1,最高爲25:1。
　　選型(xíng)與使(shǐ)用時應注(zhù)意:轉子流(liú)量計(jì)主要測量(liàng)對象是單相液(yè)體或(huò)氣(qì)體,液體中含(hán)有微(wēi)粒固(gù)體或(huò)氣體中含(hán)有液(yè)滴通常(cháng)不(bú)适用。玻璃(lí)管轉子流計(jì)應選帶(dài)有透明防護罩,一旦(dàn)玻璃錐管破裂(liè),可擋(dǎng)住流體正向散濺，以(yǐ)作緊(jǐn)急處(chù)理。用(yòng)于氣(qì)體時應(yīng)選用導(dǎo)杆或帶棱(léng)筋導(dǎo)向的儀(yí)表,以避(bì)免操作不慎浮(fú)子擊碎(suì)錐(zhuī)管。轉(zhuǎn)子流(liú)量計必須(xū)垂直(zhí)安裝在無(wú)振動的(de)管道上(shàng),流體(tǐ)自下(xià)而上流過(guò)儀表,其中(zhōng)心線與鉛(qiān)垂(chuí)線(xiàn)間夾(jiá)角-般不超(chāo)過5度(dù)。儀(yí)表(biǎo)安裝(zhuāng)時無嚴(yán)格上遊(yóu)直管段長度要(yào)求,如被測介質(zhì)含粒狀雜(zá)質，應(yīng)在儀表上遊裝(zhuāng)過濾器(qì)。爲保證在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的測量(liàng)精(jīng)度,要注.意保持浮子和錐管的清潔(jié),特(tè)别是小口徑儀(yí)表,必要(yào)時可設置沖洗(xǐ)配管,定時沖洗(xǐ)。
5熱式質量流量(liàng)計
　　熱(rè)式質量流(liú)量計是利用傳(chuán)熱原理,即(jí)流(liú)動(dòng)中的流(liú)體(tǐ)與熱源(流體中加熱的物體(tǐ)或測量(liàng)管外加熱(rè)體)之(zhī)間熱量(liàng)交換關(guān)系來測(cè)量(liàng)流量的儀表。熱式質(zhì)量流量(liàng)計(jì)目前(qián)主要(yào)用于測量(liàng)氣體。
　　熱式流量(liàng)儀表(biǎo)主要(yào)有兩(liǎng)種,(1)利(lì)用(yòng)流動流體傳(chuán)遞熱量改(gǎi)變測量管壁溫度分(fèn)布(bù)的熱傳導分(fèn)布效(xiào)應的(de)熱分(fèn)布式流量(liàng)計;(2)利(lì)用(yòng)熱消散(冷(lěng)卻(què))效應的金(jīn)氏定律的熱式質量流量(liàng)計。
　　選(xuǎn)型使用時應注(zhù)意:與(yǔ)其他流量(liàng)計相比,熱式質(zhì)量流(liú)量計具有中等測量精度(dù),适用(yòng)于(yú)低流速(sù)範圍(wéi)測量,因其(qí)響應時(shí)間長,不(bú)适應脈動流流量測(cè)量;在(zài)測量(liàng)氣體時(shí)流體溫度變(biàn)化并不影(yǐng)響(xiǎng)質量流(liú)量,但溫度(dù)變(biàn)化過大(dà),比熱容的(de)變化(huà)會導緻(zhì)量程變化;熱式質量流(liú)量計(jì)隻能用于(yú)測量清潔單相(xiàng)流體一氣(qì)體或液體(tǐ),用(yòng)氣體的(de)型号(hào)不(bú)能(néng)用于(yú)液體,反之(zhī)亦然(rán)。對于(yú)熱分(fèn)布式(shì)氣體還(hái)必(bì)須是(shì)幹燥(zào)氣體(tǐ),不能(néng)含有(yǒu)濕氣。安裝(zhuāng)中大部分(fèn)熱式(shì)質量(liàng)流量(liàng)計的流量傳感(gǎn)器可(kě)任何(hé)姿(zī)勢(shì)(水平(píng)、垂直(zhí)或傾斜)安(ān)裝(zhuāng),其性能(néng)不受(shòu)安裝(zhuāng)姿勢影響,通常認爲熱分布式無(wú)上下遊直管段長(zhǎng)度要(yào)求，但應注(zhù)意帶(dài)測量管的浸入式流量傳感器(qì)和插(chā)人(rén)式(shì)儀表需要(yào)一定長度(dù)前置直管段。
6結(jié)束語
　　流量儀(yí)表(biǎo)大都需要(yào)适合的測量介(jiè)質和(hé)工況條件爲依托方可發揮正(zhèng)确作用，隻(zhī)有優(yōu)勢而沒(méi)有缺點的流量儀表現今是(shì)不存(cún)在的(de),合(hé)理(lǐ)的選(xuǎn)擇儀(yí)表對(duì)于現(xiàn)場工程師和管(guǎn)理者是至(zhì)關(guān)重要的(de)。綜上(shàng)所述(shù),在化(huà)工(gōng)裝置中要正(zhèng)确和(hé)有(yǒu)效地選(xuǎn)擇、使(shǐ)用流量測(cè)量方(fāng)法和儀表(biǎo),必須(xū)熟(shú)悉流量(liàng)儀(yí)表和生産過程流體特性這兩方面的(de)技術(shù),同時還(hái)應考慮(lǜ)經濟(jì)因素(sù)，歸納起來(lái)五個(gè)方面(miàn)因素，即性(xìng)能要求、流(liú)體特性、安(ān)裝要求(qiú)、環(huán)境條(tiáo)件和(hé)費用。

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