摘要:化工自動化控制逐漸由單體向總體控制系統發展,單體之間關聯性制約性越來越大,作為自動化技術實現的保證和基礎,化工裝置常用流量計的選擇也受到越來越多的重視。根據流體流態、流量、及安裝和使用環境等進行合理選型,滿足測量要求的同時兼顧使用的經濟性,是做好流量儀表選型的基礎和前提。文章介紹了幾種化工生產常用流量測量儀表的原理和選用經驗。
0引言
隨著我國化工技術不斷發展,新型化工裝置逐漸趨向規模化。控制越來越受到各大企業的重視，過程控制系統的應用,可以保證的穩定和高效,可以實現操作方式的改進,降低損耗和消耗,提高企業產品產量和質量。化工自動化控制逐漸由單體向總體控制系統發展，單體之間關聯性制約性越來越大,作為自動化技術實現的保證和基礎，檢測儀表的選擇也受到越來越多的重視。
作為過程儀表的大類儀表之一,測量儀表在保證安全生產和降低能源消耗方面發揮著的作用。作為一個動態測量參數,只有當流體運行時才會存在流量,流量不是基本量的組合,實際測量中受到許多復雜外來因素的影響,流體的湍流.旋渦運行、管道管壁等因素都會對流量測量產生影響。實際生產中，流量流量測量儀表的種類繁多,可供生產實際使用的流量儀表多達百種。每種流量測量儀表都有其特定的適用性和局限性。根據流體流態、流量、及安裝和使用環境等進行合理選型,滿足測量要求的同時兼顧使用的經濟性,是做好流量儀表選型的基礎和前提。根據實際,簡單介紹了幾種化工生產常用流量測量儀表的原理和選用經驗。
1幾種常用流量計原理和選用
1.1渦街流量計原理和選用
渦街流量計是--種依據卡門旋渦原理進行流量測量的流量計,屬于流量計中最年輕的一類。在測量流體介質中安放--根或多跟非流線型旋渦發生體,測量流體介質在旋渦發生體的兩側交替釋放出排列規則的渦列(如圖1渦街流量計工作原理圖),渦列頻率在一定的范圍內與管道流體介質的流速成正比例關系,通過電晶體或差動電容對渦列的產生頻率進行檢測，得到測量介質的流量。渦街流量計具有在規定范圍內測量精度不受介質的壓力、溫度、粘度.密度影響，可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,結構簡單、安裝維護方便、壽命長、通用性好和穩定性高等特點,發展迅速，已成為目前通用流量計的一類。
渦街流量計要求測量流體介質具有較高的流速,以產生渦列,因此會產生噪音,流量測量精度在1.0%~2.0%之間,一般口徑在300mm以內,再大就得使用插入型的，精度下降非常明顯。渦街流量計按照渦列頻率檢出的方式分為:電容式、應變式、應力式、振動體式、熱敏式、光電式及超聲式等。
1.2電磁流量計原理和選用
電磁流量計利用電磁感應進行流量測量,利用測量流體介質切割磁力線產生感應電動勢測量流體介質流量大小，因此只能測量導電流體介質,可用于測量電導率≥5μs/cm的鹽、酸、堿溶液、水等流體介質,同時能夠測量泥漿、紙漿、礦漿等具有導電性漿體流量。
電磁流量計產生的壓損極小，可以測量流量介質流量范圍較大,最小流量與最大流量的比值-般可以達到1:20以上,測量流體介質流量與產生的輸出信號成線性,測量精度優于0.5%。電磁流量計屬于體積流量測量儀表一-種,測量不受被測流體介質的粘度、粘度.溫度影響。因此,電磁流量計只需用水進行標定后,就可以用于其它導電性流體介質的流量。目前可以選用的工業電磁流量計的口徑從幾個毫米到幾米都有，國內已有實流校驗設備最大口徑也已經達到3米。
1.3科里奧利質量流量計原理和選用
流體體積是因變量,隨溫度和壓力變化,而流體質量不隨溫度、壓力變化。在正確的控制質量控制、交易結算、消耗控制等要求測量數據必須準確,如果采用渦街流量計、電磁流量計、孔板流量計等體積流量計,不能滿足要求,需要通過壓力.溫度.密度等參數進行修正間接得到測量流體介質的質量,經過的中間環節多、人為因素多,正確率難以保證。隨著科技進步,出現了直接對流體介質質量進行測量的質量流量計。質量流量計主要分為差壓式質量流量計、熱式質量流量計和科里奧利質量流量計,三種質量流量計工作原理也不一樣。其中科里奧利質量流量計是利用流體直線運動同時處于旋轉體系中，產生與流體介質質量流量成正比的科里奧利力原理制成的直接測量質量流量的儀表，因其能夠正確的測量管道內流體介質的質量流量,并且具有穩定性高、可靠度好、量程比較大、可以適用于高粘度流體測量等特點。
1.4差壓式流量計原理和選用
差壓式流量計是一種利用被測量流體介質通過節流裝置時流通面積變小局部收縮，產生的壓力差值與流量間存在固有關系的原理,實現流體介質流量的測定儀表。通常使用的節流裝置有孔板、文丘里、和噴嘴等。壓差式流量計具有結構牢固、性能穩定、使用壽命長.是至今使用最為廣泛的流量計。但差壓式流量計也有其固有的缺點,測量精度普遍不高、測量范圍窄,一般僅有3:1~4:1.現場安裝要求高、壓損大。
2流量計選擇和使用常見問題
流體介質流量測量儀表選擇是一項非常復雜工作，其測量原理多，產品種類繁多,并且更新換代快,所以流量計選擇是一項復雜且艱辛的工作。在實際的選擇過程中往往會存在誤區，下面分列了流量計使用過程中幾種常見的問題。
2.1選擇同流量計
部分人在選擇流量計后,認為已經建立了一定的信任基礎，其實流量儀表有幾百種產品,沒有任何流量計能夠生產所有的流體介質流量測量儀表。
2.2傾向新型流量計選用
新型流量計需要經過長時間的驗證，新型流量計使用初期存在的問題比較多,售后比較困難,也許驗證合格,但是無法確認能否經住時間的考驗,化工裝置使用過程中安全可靠是最主要的,也只有經過長期驗證的才是可靠的。
2.3只根據管道尺寸選型
尺寸選擇過大是流量計選型最容易出現的一種錯誤,結果往往達不到理想的測量效果。這種情況并不是流量計自身的存在問題,流量計是計量工具,具有自身的使用范圍和使用條件。
2.4未按照要求進行安裝
為了達到正確的測量要求,每種流量計安裝都有其特定的安裝要求。很多流量計都有前后直管段、水平安裝或豎直安裝等方面的要求。在流量計安裝前要仟細閱讀使用說明。
2.5參數設定存在問題
此種情況在電池供電的流量計使用過程中出現較多,認定出廠時流量計參數已經設定好了,裝.上就能用,不需要重新設定。很多情況下化工裝置實際中,流體介質的溫度.壓力，密度等與設計存在--定的偏差,這時就會造成很大的計量誤差。
2.6不進行定期維護
定期維護時測量儀表必須要做的工作,流量計使用過程中精度會出現下降,每種流量計有特定的維護方法,必須要定期頂上進行維護保養才能保證測量儀表的正確可靠。
3結語
每種流量測量儀表都存在不用的優缺點,合理的選擇測量儀表對化工裝置的運行至關重要,不同的工況和介質需要選擇合適的儀表,才能得到理想的測量結果。正確的選擇化工裝置流體介質流量測量儀表,需要對流量儀表的特性和化工裝置都非常熟悉。
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