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0引言

        我們選用流量?jī)x表時(shí)，如果測(cè)量方法確定，并且在儀表性能要求基本掌握的前提下，緊接著需要考慮的便是流體的特性和儀表的安裝要求，在流體特性方面需要考慮的因素有流體的類別、溫度、壓力、密度、粘度和潤(rùn)滑性、腐蝕性和磨蝕性、衛(wèi)生要求等，安裝方面需要考慮的因素有儀表的安裝方向、流動(dòng)方向、上下游管道狀況、閥門位置、防護(hù)性配件、脈動(dòng)流影響、振動(dòng)、電氣干擾和維護(hù)空間等。當(dāng)然，要正確選用流量?jī)x表，除了掌握儀表性能、流體特性和安裝要求三大因素外，還需要考慮其它因素，比如現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素和經(jīng)濟(jì)因素等.只有綜合分析各方面的因素，才能選好我們所需要的流量?jī)x表，使流量?jī)x表發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1流體特性方面因素分析

        初選測(cè)量方法按流體類型等初定若干適用方案后，還應(yīng)向工藝流程部門獲取詳細(xì)的流體物性諸多參量和屬性，進(jìn)一步考慮對(duì)所選擇方案的適應(yīng)性。除了流體類別以外，通常還要考慮流體的溫度、壓力、密度、粘度和潤(rùn)滑性、腐蝕性和磨蝕性等，有些應(yīng)用場(chǎng)所還有衛(wèi)生要求,某些測(cè)量方法還要考慮流體物性中特殊參量，例如采用電磁流量計(jì)要了解液體的電導(dǎo)率。
       各類流量?jī)x表總會(huì)受到流體物性中某一種或幾種參量的影響，所以流體的物性很大程度上支配著待選儀表的型式。所選擇測(cè)量方法和儀表不僅要適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)，還要考慮在測(cè)量過程中流體物性某一參量變化的影響量。
        常見流體密度、粘度、蒸汽壓力和其他參量可以從手冊(cè)中查到,評(píng)估在使用條件下流體各參量和所選定儀表技術(shù)規(guī)范的適應(yīng)性。然而常會(huì)遇到不十分清楚流體的確切成分、溫度和壓力變化、流動(dòng)特性等，要用戶確定流體各物性的值是有困難的，此時(shí)應(yīng)向制造廠咨詢，估計(jì)擬選定的儀表可否使用。
1.1流體溫度和壓力
        必須仔細(xì)地界定代表流體的工作壓力和溫度范圍，特別是在測(cè)量氣體時(shí)，溫度和壓力變化造成過大的密度變化可能導(dǎo)致要改變所選擇的測(cè)量方法。如溫度或壓力變化造成較大流動(dòng)特性變化而影響測(cè)量準(zhǔn)確度等性能時(shí)，必要作溫度或壓力補(bǔ)償。此外，流量?jī)x表外殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選用材質(zhì)也決定于流體的溫度和壓力，因此必須確切知道壓力和溫度的范圍，特別是最小和最大值。壓力和溫度變動(dòng)很大時(shí)，應(yīng)特別仔細(xì)。
        測(cè)量氣體流量時(shí)還要確定某些儀表(如差壓式)流量上限位的溫度和壓力，是在工況狀態(tài)下還是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下?
1.2流體密度和比重
        大部分液體應(yīng)用場(chǎng)所，其密度和比重相對(duì)恒定，除非溫度變化很大而引起較大密度變化，一般不需作修正工作。
        在氣體應(yīng)用場(chǎng)所，有些儀表的范圍度和線性度，取決于氣體密度，通常要知道在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況狀態(tài)下的值以便選擇。亦有將流動(dòng)狀態(tài)的值轉(zhuǎn)換到某些公認(rèn)的參比值，這種方法在石油氣儲(chǔ)運(yùn)方面應(yīng)用普遍。低密度氣體對(duì)某些測(cè)量方法特別是利用氣體動(dòng)量推動(dòng)檢測(cè)元件工作的儀表(例如渦輪流量計(jì))，呈現(xiàn)困難。
1.3 粘度和潤(rùn)滑性
        儀表性能往往隨雷諾數(shù)改變，而雷諾數(shù)與流體粘度有關(guān)。氣體和液體不同，其粘度并不會(huì)因溫度和壓力變化而有顯著的變化，其值一般較低，且各種氣體之間差別較小。因此確切的氣體粘度數(shù)據(jù)并不如液體那樣重要。
        粘度對(duì)不同類型流量?jī)x表范圍度的影響趨勢(shì)各異，對(duì)大部分容積式儀表粘度增加范圍度擴(kuò)大，而渦輪式和渦街式儀表則相反，即粘度增加范圍度縮小。
        在評(píng)估儀表的適應(yīng)性時(shí)，通常要掌握液體的溫度-粘度特性。
        某些非牛頓流體(如鉆井泥漿、紙漿、巧克力、油漆)性質(zhì)的液體，它們的流動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜，不易斷定其屬性，因此選擇儀表時(shí)要非常謹(jǐn)慎，必要時(shí)與制造廠溝通。
        潤(rùn)滑性是更不易評(píng)價(jià)的特性。通常認(rèn)為高粘度液體也有好的潤(rùn)滑性，但是有時(shí)候不定如此。潤(rùn)滑性對(duì)有活動(dòng)測(cè)量元件的儀表(例如容積式和渦輪式)非常重要，有些液體特別是溶劑潤(rùn)滑性極差，會(huì)縮短儀表軸承的使用壽命，而軸承狀況又影響儀表運(yùn)行性能和范圍度。
1.4化學(xué)腐蝕和結(jié)垢
         流體的化學(xué)性有時(shí)成為選擇測(cè)量方法和儀表的決定因素。某些流體會(huì)引起儀表接觸零件腐蝕，表面結(jié)垢或析出結(jié)晶體金屬表面產(chǎn)生電解化學(xué)作用。這些現(xiàn)象都將降低流量?jī)x表性能和使用壽命，儀表制造廠為此采取措施提供若干變型產(chǎn)品或?qū)Ｓ脙x表，以相適應(yīng)。例如選用針對(duì)某些流體抗腐蝕材料或結(jié)構(gòu)上防腐蝕措施，如金屬浮子流量計(jì)內(nèi)襯耐腐蝕工程塑料，孔板用陶瓷材料制造。但那些測(cè)量元件結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的儀表(如容積式、渦輪式等)就不易處理使之用于腐蝕液體。
        有些流量?jī)x表從原理上就具有耐腐蝕性或易于作耐腐蝕措施。超聲換能器裝在管道外壁不與被測(cè)流體接觸的超聲流量計(jì)本質(zhì)上就是防腐蝕的。電磁流量計(jì)只有一對(duì)形狀簡(jiǎn)單的電極和測(cè)量管襯里與液體接觸，易作針對(duì)性選擇適用材料的防腐措施。 "
        儀表腔體和測(cè)量元件上結(jié)垢或析出結(jié)晶，將減少活動(dòng)部件的間隙，降低敏感元件的靈敏度或測(cè)量性能。又如結(jié)垢在超聲式儀表應(yīng)用上阻礙超聲波發(fā)射，在電磁式儀表應(yīng)用上絕緣了電極的信號(hào)檢測(cè)表面使之無法工作。儀表制造廠往往采用流量傳感器外界加溫防止析出結(jié)晶或裝置除垢器等防范措施。
        某鋅冶煉廠原用管道輸送廠區(qū)間冶鋅溶液，不僅各類型管道用流量?jī)x表結(jié)垢嚴(yán)重影響工作、即使3-5個(gè)月清除一次管道結(jié)垢，其難度和工程雖都很大。后來將全廠管道改用明渠輸送，并用堰式儀表測(cè)量流量，才方便了除垢工作。
1.5 壓縮系統(tǒng)和其他參量
        測(cè)量氣體需要知道壓縮系數(shù)值以求取工作狀態(tài)下流體密度。成分固定的流體通過壓力、溫度和壓縮系數(shù)計(jì)算密度；成分變動(dòng)的流體和工作于接近(或在)超臨界區(qū)，應(yīng)考慮在線測(cè)量密度。
    某些流量測(cè)量方法要考慮特定的流體韌性，如熱式儀表要有能適應(yīng)的熱傳導(dǎo)和熱容
量，電磁式儀表依賴于液體的一定電導(dǎo)率才能工作。
       與某些物質(zhì)在一起會(huì)引起燃燒或急劇反應(yīng)的流體，要對(duì)擬使用的儀表在設(shè)計(jì)上給予驗(yàn)證。例如已經(jīng)知道測(cè)量乙炔氣流量時(shí)，流量?jī)x表內(nèi)部若存在急劇的壓力和速度梯度會(huì)突然燃燒。
1.6 多相和多組份流
       測(cè)量多相和多組份流動(dòng)應(yīng)十分謹(jǐn)慎對(duì)待。經(jīng)驗(yàn)表明用于多相或多組份流，測(cè)量性能會(huì)大幅度改變，且有些情況還是末知的。流量?jī)x表一般都在單相流動(dòng)狀態(tài)下評(píng)定其測(cè)量性能，現(xiàn)在還沒有以單相流標(biāo)定的儀表來評(píng)定用于雙相時(shí)系統(tǒng)變化的標(biāo)準(zhǔn)。使用時(shí)盡可能把各相分離后分相測(cè)量以保證獲得最低測(cè)量不確定度，然而有些應(yīng)用場(chǎng)所這種方法還不切實(shí)可行或不合乎要求。
x   單工質(zhì)流體有時(shí)候也呈現(xiàn)雙相，常見的例于是濕蒸汽，水微粒隨著蒸汽流動(dòng)。環(huán)境溫度和介質(zhì)的溫度壓力變化可能偏離原定流動(dòng)狀態(tài)，儀表就不能適應(yīng)。這些應(yīng)用場(chǎng)所儀表雖還可以應(yīng)用，然而提出儀表規(guī)范時(shí)要比應(yīng)用于單相時(shí)更要謹(jǐn)慎。
x   漿液可用電磁流量計(jì)，專門設(shè)計(jì)的質(zhì)量式、超聲式或差壓式儀表也可以測(cè)量，能獲得流量與信號(hào)之間穩(wěn)定關(guān)及但儀表的儀表系數(shù)或流出系數(shù)的確定卻不是都能解決的。多相流的復(fù)雜流動(dòng)相間能量、動(dòng)量和質(zhì)量的相互作用極其復(fù)雜，只有個(gè)別情況才能獲得較滿意的結(jié)果，使用時(shí)要極慎重處理。要充分了解流動(dòng)條件。即明確粒子大小、固相含量和固體性質(zhì)。固體性質(zhì)可能是有磨蝕性的、纖維狀的或是尺寸不一的顆粒。磨蝕性混合體產(chǎn)生穩(wěn)定的磨損率，導(dǎo)致儀表誤差以一定的率穩(wěn)定地增加，從而估計(jì)出儀表?yè)p壞的年限。
        在流動(dòng)中的液相和氣相混合體，各相特性及其可能產(chǎn)生相間轉(zhuǎn)換現(xiàn)象(inter-phasepheomena)將影響流動(dòng)特性。流動(dòng)型態(tài)(ｆｌow　regime)取決于液和氣的相對(duì)占有率和管道方向(水平或垂直)。不同流型(now　Pattern)需要各自適用和儀表，而確切的相間分布往往不清楚。甚難估計(jì)在這種情況下獲得的測(cè)量性能，但其測(cè)量誤差通常比單相流體測(cè)量時(shí)要多幾倍。
         兩種或兩種以上液體匯流混合，并測(cè)量其混合液流量，如液體相互間溶合則不存在問題；但如不相溶合、往往存在流束(線)均勻性問題，流動(dòng)或成為分層流或成為塊狀流，取決于相對(duì)含量和密度差。測(cè)量氣-液流的儀表可能處于大幅度變動(dòng)著的流動(dòng)特性，而流動(dòng)特性則取決于安裝設(shè)計(jì)。
2安裝要求方面因素分析
        不同原理的測(cè)量方法對(duì)安裝要求差異很大。例如有些儀表(如差壓式、渦輪式)需要長(zhǎng)的上游直管段，以保證儀表進(jìn)口端前流動(dòng)必須達(dá)到充分發(fā)恩而另一些儀表(例如容積式、浮子式)則無此要求或要求很低。有些儀表使用說明書未詳細(xì)說明儀表應(yīng)考慮安裝位置與流動(dòng)方向、維護(hù)空間、安裝方向等要求及其影響。然而從眾多發(fā)表資料表明流量?jī)x表測(cè)量性能受安裝狀況的影響很大。追溯流量?jī)x表應(yīng)用不好誤差較大的原因，有很大部分是安裝不善所致。常見的錯(cuò)誤有：①孔板進(jìn)口面反裝；②流量傳感器安裝在流速分布剖面不良的場(chǎng)所；②連接到差壓裝置的引壓管中存在不希望有的相；①安裝在有害的環(huán)境或不易接近的位置；⑤儀表處于錯(cuò)誤的流動(dòng)方向；⑧差壓式儀表引壓管線斜率不正確；⑦儀表或電信號(hào)傳輸線至于強(qiáng)電磁場(chǎng)下；⑧將易受振動(dòng)干擾的儀表裝于有振動(dòng)的管道；⑨缺少必要的防護(hù)性配件。
        安裝方面考慮的因家有：儀表的安裝方向、流動(dòng)方向、上下游管道狀況、閥門位置、防護(hù)性配件、脈動(dòng)流影響、振動(dòng)、電氣干擾和維護(hù)空間等。

2.1 管道布置方向
xx  應(yīng)用實(shí)例中管道布置方向有時(shí)會(huì)影響儀表的選擇。有些儀表水平安裝和垂直安裝在測(cè)量性能上會(huì)有差別，例如流體垂直向下流動(dòng)帶給儀表轉(zhuǎn)動(dòng)元件額外力，會(huì)顯著影響性能，線性或重復(fù)性變壞。大部分儀表的安裝方向均由制造廠作出規(guī)定，應(yīng)予遵守。如安裝方向要與規(guī)定方向不一致，應(yīng)與制造廠磋商，作進(jìn)一步確認(rèn)。代表安裝方向還取決于流體的物性如水平管道可能淀沉固體顆粒因此測(cè)量漿液的儀表最好安裝于垂直管道。有些儀表則不受安裝方向限制。
2.2 流動(dòng)方向
xx  有些流量?jī)x表只可以在某一流動(dòng)方向工作，錯(cuò)誤安裝成反向流動(dòng)會(huì)損壞儀表。使用這類儀表還應(yīng)注意在誤操作條件下是否有可能產(chǎn)生反向流動(dòng)，如有此可能就需要安裝止回閥以保護(hù)儀表。能雙向工作的儀表，正向和反向之間測(cè)量性能亦可能有些差異，大部分流量?jī)x表殼體標(biāo)有流動(dòng)方向，制造廠按此方向校驗(yàn)其性能，可以雙向測(cè)量的儀表必須作出兩個(gè)方向的校驗(yàn)。

2.3 上游和下游管道工程
xxx 大部分流量?jī)x表或多或少受進(jìn)口流動(dòng)狀況的影響，必須保證有良好的流速分布。管道布置會(huì)引入不同類型流動(dòng)擾動(dòng)，最普遍的是流速分布剖面畸變和旋渦。流速剖面畸變通常由于管路配件局部阻礙（如閥門）造成，或者受彎頭的影響。旋渦普遍是由兩個(gè)或兩個(gè)以上空間彎頭所引起的。這些影響能夠以適當(dāng)長(zhǎng)度上游直管段或安裝流動(dòng)調(diào)整器予以改善。不僅要考慮緊接在儀表之前的配件，還應(yīng)考慮更往上游的若干管道配件的組合，因?yàn)閷?shí)際上它們可能是產(chǎn)生與最接近配件的擾動(dòng)不同的擾動(dòng)源。盡可能拉開個(gè)擾動(dòng)產(chǎn)生尖之間的距離以減少這些影響，不要靠近連接在一起，象常常看到的單變頭后面緊接著部分開啟的閥。儀表下游也要有一小段長(zhǎng)度直管以減小流動(dòng)影響。
xxx 容積式和科氏質(zhì)量式儀表受不對(duì)稱流動(dòng)剖面影響最小，或可以說不受影響。使用渦輪流量計(jì)時(shí)應(yīng)盡量降低（最好無）漩渦，電磁式和差壓時(shí)則應(yīng)限制漩渦在較小范圍內(nèi)。
氣穴和凝結(jié)常是不良管道布置所引起的，避免管道直徑上貨方向上的急劇改變。管道布置不良也會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)。
2.4 管徑
xxx 非常小或非常大管徑往往限制流量?jī)x表的選擇因?yàn)橛行╊愋蛢x表的口徑范圍并不很寬。測(cè)量大管徑低流速或小管徑高流速的流量，可選用與管徑尺寸不同的儀表口徑，并以異徑管連接之，使運(yùn)行流速在商品儀表規(guī)定的范圍內(nèi)。選擇過低流速，儀表受到限制，過高流速則測(cè)量元件可能超速或壓力降過大而損壞儀表。
2.5維護(hù)空間
xxx 維護(hù)空間的重要性常被忽視。一股來說應(yīng)能進(jìn)入到儀表周圍，易于維護(hù)，并能有掉換整機(jī)的位置。
xxx 有些儀表可能裝在維修受限制的環(huán)境，如高放射線危險(xiǎn)區(qū)，則選擇儀表要受"不準(zhǔn)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)維修"的限制。
2.6管道振動(dòng)
xxx 有些流量?jī)x表(如渦街式、科氏質(zhì)量式)易受振動(dòng)干擾，應(yīng)考慮以標(biāo)簽后管道作可靠支撐設(shè)計(jì)。脈動(dòng)緩沖器雖可消除泵和壓縮機(jī)的影響，然而所有儀表還是應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)或脈動(dòng)安裝為宜。
2.7 閥門位置
xxx 流量?jī)x表的管線上總是有控制閥和管線隔離閥。控制閥應(yīng)裝在儀表下游，以避免由閥產(chǎn)生任何流速分布擾動(dòng)和氣穴，從而影響儀表測(cè)量。并且儀表下游的控制閥還給儀表增加背壓，使某些儀表(如液體渦輪流量計(jì))內(nèi)的壓力明顯高于被測(cè)液體的蒸氣壓力，以避免氣穴。　　
xxx 通常儀表上下游分別裝有隔離閥，能使儀表與管線液流隔離，以便維護(hù)。上游閥應(yīng)全開，還應(yīng)離儀表足夠距離避免儀表進(jìn)口的流速分布畸變。在多管線儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用的下游閥可采用嚴(yán)密的雙閥關(guān)閉和泄漏監(jiān)示，如圖1所示。通常情況下可設(shè)置備用儀表管線或旁路管，保證在不停車的情況下可以在線維護(hù)或方便取下儀表進(jìn)行校驗(yàn)。

                

圖1 雙閥關(guān)閉和泄漏監(jiān)視

2.8 電氣連接和電磁干擾
xxx 當(dāng)代大部分儀表系統(tǒng)，在儀表上或其附近結(jié)合著電子設(shè)備。采用的電源要適合于所選擇的儀表。當(dāng)儀表輸出電平低，應(yīng)適用于環(huán)境相適應(yīng)的前置放大器。所有電氣連接應(yīng)有抗雜散電干擾的能力。制造廠一般會(huì)提出連接電纜的型號(hào)和建議連接方法。
有些類型流量?jī)x表的輸出信號(hào)易感受大功率電源影響，大功率電源會(huì)使儀表輸出脈沖波動(dòng)，還會(huì)影響儀表電工作性能，如電磁流量計(jì)的磁場(chǎng)被畸變。信號(hào)電纜應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離電力電纜和電力源，降低電磁干擾和射頻干擾影響至最低水平。
2.9防護(hù)性配件
xxx 有些儀表可能需要安裝保證儀表正常運(yùn)行的附加防護(hù)設(shè)施。例如容積式和禍輪式儀表一般在其上游裝合適的過濾器液體管道出現(xiàn)非滿管流的檢測(cè)器，跟蹤加熱以防止管線內(nèi)液體凍結(jié)或氣體出現(xiàn)冷凝等。這類配件的更向外延伸可能包括避雷器和備用蓄電池系統(tǒng)。
2.10 脈動(dòng)流和非定常流
xxx 大部分流量?jī)x表來不及跟隨記錄脈動(dòng)流動(dòng)，因此盡可能避免脈動(dòng)流。常見產(chǎn)生脈動(dòng)的原因有定排量泵、往復(fù)式壓縮機(jī)、振蕩著的閥或調(diào)節(jié)器、渦列等水力學(xué)振蕩。人們己熟悉各類差壓式儀表具有脈動(dòng)流誤差，然而較少知道渦輪式和渦街式也可能引起與孔板差壓式儀表同樣嚴(yán)重的過度記錄誤差。還應(yīng)重視分別處置檢測(cè)儀表和顯示儀表上的脈動(dòng)影響，檢測(cè)儀表方面在管道上裝緩沖器，脈動(dòng)影響可減到最小。非定常流是一種緩慢脈動(dòng)的表現(xiàn)方式，例如因尺寸過大的控制閥運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的。對(duì)脈動(dòng)流和非定常流建議選取下列措施：在管線中裝用充氣式緩沖器(用于液體)或阻流器(用于氣體)等低通濾波器以降低脈動(dòng)程度；流量?jī)x表安裝在遠(yuǎn)離脈動(dòng)源的地方；測(cè)定脈動(dòng)參數(shù)用以估計(jì)測(cè)量的附加誤差；采用響應(yīng)特性好的儀表(如電磁式、超聲式等)。

3結(jié)論

        隨著企業(yè)全面走向市場(chǎng)，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理將進(jìn)一步深化，流量計(jì)量越顯重要。我們?cè)谶x用流量?jī)x表時(shí)，除了要掌握儀表性能、流體特性和安裝要求三大因素外，還需要考慮其它因素，比如現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素和經(jīng)濟(jì)因素等等，只有綜合分析各方面的因素，才能選好我們所需要的流量?jī)x表。惟有如此，方可滿足企業(yè)的要求，使流量計(jì)量發(fā)揮重要作用。