流量計的種類、特點與選型

流量計選型是指按照生產(chǎn)要求，從儀表產(chǎn)品供應(yīng)的實際情況出發(fā)，綜合地考慮測量的安全、準(zhǔn)確和經(jīng)濟性，并根據(jù)被測流體的性質(zhì)及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表的型式和規(guī)格。 
   一、流量計選型的原則 
選擇流量計的原則首先是要深刻地了解各種流量計的結(jié)構(gòu)原理和流體特性等方面的知識，同時還要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況及考察周邊的環(huán)境條件進(jìn)行選擇。也要考慮到經(jīng)濟方面的因素。一般情況下，主要應(yīng)從下面五個方面進(jìn)行選擇： 
① 流量計的性能要求； ② 流體特性； ③ 安裝要求； ④ 環(huán)境條件； ⑤ 流量計的價格。 1、流量計的性能要求 
流量計的性能方面主要包括：測量流量（瞬時流量）還是總量（累積流量）；準(zhǔn)確度要求；重復(fù)性；線性度；流量范圍和范圍度；壓力損失；輸出信號特性和流量計的響應(yīng)時間等。 
（1）測流量還是總量 
流量測量包括兩種，即瞬時流量和累積流量，比如對分輸站管道的原油屬于貿(mào)易交接或石油化工管道進(jìn)行連續(xù)配比生產(chǎn)或生產(chǎn)流程的過程控制等需要計量總量，間或輔以瞬時流量的觀察。在有的工作場所對流量進(jìn)行控制則需配備瞬時流量測量。因此，要根據(jù)現(xiàn)場計量的需要進(jìn)行選擇。有些流量計比如容積式流量計，渦輪流量計等，其測量原理是以機械計數(shù)或脈沖頻率輸出直接得到總量，其準(zhǔn)確度較高，適用于計量總量，如配有相應(yīng)的發(fā)訊裝置也可輸出流量。電磁流量計、超聲流量計等是以測量流體流速推導(dǎo)出流量，響應(yīng)快，適用于過程控制，如果配以積算功能后也可以獲得總量。 
（2）準(zhǔn)確度 
流量計準(zhǔn)確度等級的規(guī)定是在一定的流量范圍內(nèi)，如果使用在某一特定的條件下或比較窄的流量范圍內(nèi)，比如，僅在很小的范圍內(nèi)變化，此時其測量準(zhǔn)確度會比所規(guī)定的準(zhǔn)確度等級高。如用渦輪流量計計量油品裝桶分發(fā)，在閥門全開的情況下使用，流量基本恒定，其準(zhǔn)確度可能會從0.5級提高到0.25級。

用于貿(mào)易核算、

儲運交接和物料平衡如果要求測量準(zhǔn)確度較高時，

應(yīng)考慮準(zhǔn)4）線性度 
    流量計的輸出主要有線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計的非
線性誤差是不單獨列出的，而是包含在流量計的誤差內(nèi)。4）線性度 
    流量計的輸出主要有線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計的非
線性誤差是不單獨列出的，而是包含在流量計的誤差內(nèi)。

確度測量的持久性，一般用于上述情況下的流量計，準(zhǔn)確度等級要求為

0.2

級。

在這樣的工作場所一般是現(xiàn)場配備計量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（比如體積管）

，對所使用的流

量計進(jìn)行在線檢測。近幾年由于原油的日趨緊張和各單位對原油計量的高要求，

對原油計量提出實行系數(shù)交接，

即除了每半年對流量計進(jìn)行一次周期檢測后，

貿(mào)

易交接雙方協(xié)商每

1

個月或

2

個月對流量計進(jìn)行檢定確定流量系數(shù)，

每天根據(jù)流量

計計量的數(shù)據(jù)與流量計流量系數(shù)計算出數(shù)據(jù)進(jìn)行交接，以提高流量計的準(zhǔn)確度，

也稱為*交接。

準(zhǔn)確度等級一般是根據(jù)流量計的zui大允許誤差確定的。

各制造廠提供的流量

計說明書中會給出。

一定要注意其誤差的百分率是指相對誤差還是引用誤差。

相

對誤差為測量值的百分率，

常用“％

R

"表示。

引用誤差則是指測量上限值或量

程的百分率，常用“％

FS

"。許多制造廠說明書中并未注明。比如，浮子流量

計一般都是采用引用誤差，電磁流量計有的型號也有采用引用誤差的。

流量計如果不是單純計量總量，

而是應(yīng)用在流量控制系統(tǒng)中，

則檢測流量計

的準(zhǔn)確度要在整個系統(tǒng)控制準(zhǔn)確度要求下確定。

因為整個系統(tǒng)不僅有流量檢測的

誤差，還包含有信號傳輸、控制調(diào)節(jié)、操作執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素。

比如，

操作系統(tǒng)中存在有

2%

左右的回差，

對所采用的測量儀表確定過高的準(zhǔn)確度

（

0.5

級以上）就是不經(jīng)濟和不合理的。就儀表本身來說，傳感器與二次儀表之

間的準(zhǔn)確度也應(yīng)該適當(dāng)相配，比如說設(shè)計出來未經(jīng)實際標(biāo)定的均速管誤差如在

±

2.5%

～±

4%

之間，配上

0.2%

～

0.5%

高準(zhǔn)確度的差壓計就意義不大了。

還有一個問題就是對于檢定規(guī)程或制造廠說明書中對流量計所規(guī)定的準(zhǔn)

確度等級指的是其流量計的zui大允許誤差。

但是由于流量計在現(xiàn)場使用時受環(huán)境

條件、流體流動條件和動力條件等變化的影響，將會產(chǎn)生一些附加誤差。因此，

現(xiàn)場使用的流量計應(yīng)是儀表本身的zui大允許誤差和附加誤差的合成，

一定要充分

考慮到這個問題，

有時候可能現(xiàn)場的使用環(huán)境范圍內(nèi)的誤差會超過流量計的zui大

允許誤差。

（

3

）重復(fù)性

重復(fù)性是由流量計原理本身與制造質(zhì)量決定的，

是流量計使用過程中的一個

重要的技術(shù)指標(biāo)，

與流量計的準(zhǔn)確度息息相關(guān)。

一般在檢定規(guī)程中的計量性能要

求中對流量計不僅有準(zhǔn)確度等級規(guī)定外，還對重復(fù)性進(jìn)行了規(guī)定，一般規(guī)定為：

4）線性度 
    流量計的輸出主要有線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計的非
線性誤差是不單獨列出的，而是包含在流量計的誤差內(nèi)。

（5）上限流量和流量范圍 
    上限流量也稱為流量計的滿度流量或zui大流量。當(dāng)我們選擇流量計的口
徑時應(yīng)按被測管道使用的流量范圍和被選流量計的上限流量和下限流量來進(jìn)行配置，不能簡單的按管道通徑進(jìn)行配用。

（6）范圍度

范圍度為流量計的上限流量和下限流量的比值，其值越大則流量范圍越寬。

線性儀表有較寬的范圍度，一般為

1：10。非線性流量計的范圍度較小僅為

1

：

3

。

一般用于過程控制或貿(mào)易交接核算的流量計，

如果要求流量范圍比較寬就不要選

擇范圍度小的流量計。

 流量測量的安全可靠，首先是測量方式可靠，即取樣裝置在運行中不會發(fā)生機械強度或電氣回路故障而引起事故；二是測量儀表無論在正常生產(chǎn)或故障情況下都不致影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。例如，對發(fā)電廠高溫高壓主蒸汽流量的測量，其安裝于管道中的一次測量元件必須牢固，以確保在高速汽流沖刷下不發(fā)生機構(gòu)損壞。因此，一般都優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，而不選用懸臂梁式雙重喇叭管或插入式流量計等非標(biāo)準(zhǔn)測速裝置，以及結(jié)構(gòu)強度低的靶式、渦輪流量計等。燃油電廠和有可燃性氣體的場合，應(yīng)選用防爆型儀表。     在保證儀表安全運行的基礎(chǔ)上，力求提高儀表的準(zhǔn)確性和節(jié)能性。為此，不僅要選用滿足準(zhǔn)確度要求的顯示儀表，而且要根據(jù)被測介質(zhì)的特點選擇合理的測量方式。發(fā)電廠主蒸汽流量測量，由于其對電廠安全和經(jīng)濟性至關(guān)重要，一般都采用成熟的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝量配差壓流量計，化學(xué)水處理的污水和燃油分別屬臟污流和低雷諾數(shù)粘性流，都不適用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件。對臟污流一般選用圓缺孔板等非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件配差壓計或超聲多普勒式流量計，而粘性流可分別采用容積式、靶式或楔形流量計等。水輪機人口水量、凝汽器循環(huán)水量及回?zé)釞C組的回?zé)嵴羝榷际谴蠊軓? 
400mm以上)的流量測量參數(shù)，由于加工創(chuàng)造困難和壓損大，一
般都不選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。根據(jù)被測介質(zhì)特件及測量準(zhǔn)確度要求，分別采用插入式流量計、測速元件配差壓計、超聲波流量計，或采用標(biāo)記法、模擬法等無能損方式測流量． 
    為保證流量計使用壽命及準(zhǔn)確性，選型時還要注意儀表的防振要求。在濕熱地區(qū)要選擇濕熱式儀表。     正確地選擇儀表的規(guī)格，也是保證儀表使用壽命和準(zhǔn)確度的重要一環(huán)。應(yīng)特別注意靜壓及耐溫的選擇。儀表的靜壓即耐壓程度，它應(yīng)稍大于被測介質(zhì)的工作壓力，一般取1．25倍，以保證不發(fā)生泄漏或意外。量程范圍的選擇，主要是儀表刻度上限的選擇。選小了，易過載，損壞儀表；選大了，有礙于測量的準(zhǔn)確性。一般選為實際運行中zui大流量值的1．2一1．3倍。 
    安裝在生產(chǎn)管道上長期運行的接觸式儀表，還應(yīng)考慮流量測量元件所造成的能量損失。一般情況下，在同一生產(chǎn)管道中不應(yīng)選用多個壓損較大的測量元件，如節(jié)流元件等。 
    總之，沒有一種測量方式或流量計對各種流體及流動情況都能適應(yīng)的．不同的測量方式和結(jié)構(gòu)，要求不同的測量操作、使用方法和使用條件．每種型式都有它*的優(yōu)缺點。因此，應(yīng)在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎(chǔ)上選擇適于生產(chǎn)要求的，既安生可靠又經(jīng)濟耐用的*型式．