淺談幾種流量儀表的選用

隋心靈（中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司，山東青島266061）

淺談幾種流量儀表的選用

隋心靈（中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司，山東青島266061）

隨著自動化、信息技術(shù)的發(fā)展，流量儀表傳統(tǒng)的測量技術(shù)和方法得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善。超聲波、電磁等新技術(shù)為流量測量開拓了新的領(lǐng)域，使得流量儀表日趨智能化，產(chǎn)生了眾多新型的流量儀表。但是每種流量儀表都有其優(yōu)勢和局限性,至今尚無一種適用于任何場合的流量儀表。科學(xué)、合理的選用適宜的流量儀表，成為一項非常關(guān)鍵的工作。文章主要就幾種流量儀表的選用進(jìn)行討論分析。

流量；儀表；選用

1 流量儀表的選用的要求

流量儀表的選用首先盡量滿足流體介質(zhì)在工況條件下的實(shí)際所需，其量程要符合計量要求，保證計量準(zhǔn)確性；測量低壓氣體時，要在保證測量的穩(wěn)定可靠性、可重復(fù)性、準(zhǔn)確性的同時，盡量減少由儀表本身產(chǎn)生的壓損、降低耗能；對臟污、粘度較大的介質(zhì)，盡量選不易堵塞、方便清理的流量測量儀表；測量同種流體介質(zhì)時，盡可能選相同的流量儀表，這樣獲得的測量數(shù)據(jù)有可比性；流量儀表盡可能選用直管段要求低、儀表性能穩(wěn)定可靠、安裝方便的；選用流量儀表時還應(yīng)該考慮后續(xù)的維修成本，盡量減少維修，避免因流量測量儀表出現(xiàn)故障導(dǎo)致停產(chǎn)處理。

2 幾種流量儀表的選用

2.1 超聲波流量計

超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲脈沖的作用以測量流量的儀表。根據(jù)對信號檢測的方式,可分為傳播速度法(時差法、相差法、頻差法)、多普勒法、互相關(guān)法等。

優(yōu)勢：超聲波流量計具有無壓損、量程比寬、雙向測量有相同準(zhǔn)確度、可以測量脈動流等其他流量計所不及的優(yōu)點(diǎn),另外它可以測量非導(dǎo)電性液體，對無阻撓測量的電磁流量計是一種補(bǔ)充。特別適于大管徑大流量的測量,測量管徑從厘米級到米級。可做非接觸式測量，適于測量強(qiáng)腐蝕、易燃易爆介質(zhì)。超聲波流量計在高壓天然氣領(lǐng)域已得到良好應(yīng)用。

局限性：當(dāng)被測液體中含有氣泡等，會影響測量精度，這要求變送器前后分別有10D和5D的直管段；超聲波流量儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴。

2.2 電磁流量計

電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制造的，導(dǎo)電流體在磁場中流動時會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,采用一對電極測量感應(yīng)電動勢,可以得到流體流過一定面積的流量。

優(yōu)勢：電磁流量計無壓損、直管段要求較低、量程范圍寬、應(yīng)用簡便、成本低廉。此外，電磁流量計反應(yīng)靈敏，可以測量瞬時脈動流量，而且線性好。還有電磁流量計感應(yīng)電壓信號只與被測介質(zhì)的平均流速成正比，測量精度較高。

局限性：電磁流量計測量的介質(zhì)必須具有導(dǎo)電性并且電導(dǎo)率需大于5μs/cm。對流速低于0.1m/s的介質(zhì)測量難度極大。因受電氣絕緣材料、襯里材料限制,通用型電磁流量計對介質(zhì)溫度有一定要求。使用時要避開電磁性物體，以免影響傳感器的工作磁場和流量信號。

2.3 科氏質(zhì)量流量計

流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動時會對管壁產(chǎn)生科氏力。科氏質(zhì)量流量計就是利用流體在振動管中流動時,產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科氏力原理制成的。通過測量科氏力就可測得質(zhì)量流量。

優(yōu)勢：科氏質(zhì)量流量計精度高，多用于進(jìn)出界區(qū)原料、成品結(jié)算。適合測量多相液體。特別適合測量大粘度介質(zhì),如各種乳膠混合漿油、漆涂料等。由于精度、穩(wěn)定度較高,量程較大，它被廣泛應(yīng)用到化工、制藥、石油等領(lǐng)域的配料混合的過程控制中。安裝方便，無直管段要求。多參數(shù)測量，在體積流量測量的同時可獲取質(zhì)量流量、溫度、密度等參數(shù)。能直接測得管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量,而不必通過測量其他參數(shù)計算求得。管道內(nèi)無可動部件、故障少。

局限性：不能測量低密度介質(zhì)和低壓氣體，液體中氣泡超過一定值會使測量值不準(zhǔn)。易發(fā)生零點(diǎn)漂移。不能用于較大管徑測量。對外界振動干擾敏感。壓損較大。大部分科氏流量計重量和體積較大，價格昂貴。

2.4 德爾塔巴流量計

德爾塔巴是由德國思科(Systec-Controls)公司和德國埃爾朗根(Erlangen)大學(xué)合作研發(fā)的一種差壓式流量儀表。

德爾塔巴流量計由探頭、安裝套管、變送器連接部件、差壓變送器等四部分組成。其探頭的長度等于管道內(nèi)徑，探頭前后各分布著一排不均勻分布的孔，孔徑為8mm，分別為高壓孔和低壓孔，高壓孔始終面向流體的流動方向。通過探頭的前后兩排孔將管道內(nèi)壓力在孔內(nèi)取平均，并得出探頭前后差壓。

優(yōu)勢：低直管段要求，高精度，適于大管徑流量測量。特殊的探頭設(shè)計，產(chǎn)生大差壓，量程范圍大，精度高。壓損小，耗能低，運(yùn)行成本低。應(yīng)用范圍廣，可測量干氣、液體、蒸汽等多種介質(zhì);測量口徑從3mm至15000mm，適于各口徑的方管及圓管等。將差壓探頭、溫度和壓力的測量以及差壓變送器在一根探頭上安裝，實(shí)現(xiàn)真正的一體化安裝。減少接頭、泄露，更安全，安裝便利。探頭取壓孔的防堵設(shè)計使其基本免維護(hù)。

局限性：低流速時差壓值較低，對差壓變送器要求較高。

3 結(jié)語

流量儀表已日趨成熟，種類也不斷增加,但至今也沒有十全十美、普遍適用流量儀表。每種儀表都有其優(yōu)勢和局限性。流量儀表的選用應(yīng)根據(jù)儀表自身的特點(diǎn)和和現(xiàn)實(shí)的需求來確定，合理選用，實(shí)現(xiàn)最小投入發(fā)揮出最佳效果。另外，流量儀表的現(xiàn)狀還不能滿足現(xiàn)實(shí)需要,還有很多流量測量問題有待解決。如對有腐蝕性、臟污、高粘性、多相、微小流量的介質(zhì)等的檢測,需要更有效的測量方法和技術(shù)。

[1]余代鋼.能源管理系統(tǒng)（EMS）中流量測量儀表的選用科技信息.

[2]陳玲.新型流量測量儀表的應(yīng)用和發(fā)展[A].中國科技縱橫2007.

[3]程康德爾塔巴流量計在流量測量中的應(yīng)用2011.05.