陳明（兗礦魯南化工有限公司，山東滕州277500）

0 引言

隨著我國化工技術(shù)不斷發(fā)展，新型化工裝置逐漸趨向規(guī)?；?。生產(chǎn)過程的控制越來越受到各大企業(yè)的重視，先進(jìn)過程控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定和高效，可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的操作方式的改進(jìn)，降低生產(chǎn)過程中的損耗和生產(chǎn)消耗，提高企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量?；ぷ詣踊刂浦饾u由單體向總體控制系統(tǒng)發(fā)展，單體之間關(guān)聯(lián)性制約性越來越大，作為自動化技術(shù)實現(xiàn)的保證和基礎(chǔ)，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(chǎn)和降低能源消耗方面發(fā)揮著不可替代的作用。作為一個動態(tài)測量參數(shù)，只有當(dāng)流體運(yùn)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(fù)雜外來因素的影響，流體的湍流、旋渦運(yùn)行、管道管壁等因素都會對流量測量產(chǎn)生影響。實際生產(chǎn)中，流量流量測量儀表的種類繁多，可供生產(chǎn)實際使用的流量儀表多達(dá)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(jù)流體流態(tài)、流量、及安裝和使用環(huán)境等進(jìn)行合理選型，滿足測量要求的同時兼顧使用的經(jīng)濟(jì)性，是做好流量儀表選型的基礎(chǔ)和前提。本文根據(jù)生產(chǎn)實際，簡單介紹了幾種化工生產(chǎn)常用流量測量儀表的原理和選用經(jīng)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

渦街流量計是一種依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)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(zhì)中安放一根或多跟非流線型旋渦發(fā)生體，測量流體介質(zhì)在旋渦發(fā)生體的兩側(cè)交替釋放出排列規(guī)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(nèi)與管道流體介質(zhì)的流速成正比例關(guān)系，通過電晶體或差動電容對渦列的產(chǎn)生頻率進(jìn)行檢測，得到測量介質(zhì)的流量。渦街流量計具有在規(guī)定范圍內(nèi)測量精確度不受介質(zhì)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(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)方便、壽命長、通用性好和穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，發(fā)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(zhì)具有較高的流速，以產(chǎn)生渦列，因此會產(chǎn)生噪音，流量測量精度在1.0%～2.0%之間，一般口徑在300mm 以內(nèi)，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(yīng)變式、應(yīng)力式、振動體式、熱敏式、光電式及超聲式等。

圖1 渦街流量計工作原理

1.2 電磁流量計原理和選用

電磁流量計利用電磁感應(yīng)進(jìn)行流量測量，利用測量流體介質(zhì)切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢測量流體介質(zhì)流量大小，因此只能測量導(dǎo)電流體介質(zhì)，可用于測量電導(dǎo)率≥5μs/cm的鹽、酸、堿溶液、水等流體介質(zhì)，同時能夠測量泥漿、紙漿、礦漿等具有導(dǎo)電性漿體流量。

電磁流量計產(chǎn)生的壓損極小，可以測量流量介質(zhì)流量范圍較大，最小流量與最大流量的比值一般可以達(dá)到1：20 以上，測量流體介質(zhì)流量與產(chǎn)生的輸出信號成線性，測量精度優(yōu)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(zhì)的粘度、粘度、溫度影響。因此，電磁流量計只需用水進(jìn)行標(biāo)定后，就可以用于其它導(dǎo)電性流體介質(zhì)的流量。目前可以選用的工業(yè)電磁流量計的口徑從幾個毫米到幾米都有，國內(nèi)已有實流校驗設(shè)備最大口徑也已經(jīng)達(dá)到3米。

1.3 科里奧利質(zhì)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(zhì)量不隨溫度、壓力變化。在精確的生產(chǎn)過程控制、質(zhì)量控制、交易結(jié)算、消耗控制等要求測量數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)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(shù)進(jìn)行修正間接得到測量流體介質(zhì)的質(zhì)量，經(jīng)過的中間環(huán)節(jié)多、人為因素多，準(zhǔn)確性難以保證。隨著科技進(jìn)步，出現(xiàn)了直接對流體介質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行測量的質(zhì)量流量計。質(zhì)量流量計主要分為差壓式質(zhì)量流量計、熱式質(zhì)量流量計和科里奧利質(zhì)量流量計，三種質(zhì)量流量計工作原理也不一樣。其中科里奧利質(zhì)量流量計是利用流體直線運(yùn)動同時處于旋轉(zhuǎn)體系中，產(chǎn)生與流體介質(zhì)質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的直接測量質(zhì)量流量的儀表，因其能夠準(zhǔn)確的測量管道內(nèi)流體介質(zhì)的質(zhì)量流量，并且具有穩(wěn)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(diǎn)，受到化工生產(chǎn)企業(yè)的青睞。

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(zhì)通過節(jié)流裝置時流通面積變小局部收縮，產(chǎn)生的壓力差值與流量間存在固有關(guān)系的原理，實現(xiàn)流體介質(zhì)流量的測定儀表。通常使用的節(jié)流裝置有孔板、文丘里、和噴嘴等。壓差式流量計具有結(jié)構(gòu)牢固、性能穩(wěn)定、使用壽命長、便于規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)，測量精度普遍不高、測量范圍窄，一般僅有3：1～4：1、現(xiàn)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(zhì)流量測量儀表選擇是一項非常復(fù)雜的科學(xué)工作，其測量原理多，產(chǎn)品種類繁多，并且更新?lián)Q代快，所以流量計選擇是一項復(fù)雜且艱辛的工作。在實際的選擇過程中往往會存在誤區(qū)，下面分列了流量計使用過程中幾種常見的問題。

2.1 選擇同一廠家的流量計

部分人在選擇過某一廠家流量計后，認(rèn)為已經(jīng)建立了一定的信任基礎(chǔ)，其實流量儀表有幾百種產(chǎn)品，沒有任何流量計生產(chǎn)廠家敢能夠生產(chǎn)所有的流體介質(zhì)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(jīng)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，也許在生產(chǎn)時驗證合格，但是無法確認(rèn)能否經(jīng)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(jīng)過長期驗證的才是最可靠的。

2.3 只根據(jù)管道尺寸選型

尺寸選擇過大是流量計選型最容易出現(xiàn)的一種錯誤，結(jié)果往往達(dá)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(jìn)行安裝

為了達(dá)到精確的測量要求，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。在流量計安裝前要仔細(xì)閱讀使用說明。

2.5 參數(shù)設(shè)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(xiàn)較多，認(rèn)定出廠時流量計參數(shù)已經(jīng)設(shè)定好了，裝上就能用，不需要重新設(shè)定。很多情況下化工裝置實際生產(chǎn)過程中，流體介質(zhì)的溫度、壓力、密度等與設(shè)計存在一定的偏差，這時就會造成很大的計量誤差。

2.6 不進(jìn)行定期維護(hù)

定期維護(hù)時測量儀表必須要做的工作，流量計使用過程中準(zhǔn)確度會出現(xiàn)下降，每種流量計有特定的維護(hù)方法，必須要定期頂上進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)才能保證測量儀表的準(zhǔn)確可靠。

3 結(jié)語

每種流量測量儀表都存在不用的優(yōu)缺點(diǎn)，合理的選擇測量儀表對化工裝置的運(yùn)行至關(guān)重要，不同的工況和介質(zhì)需要選擇合適的儀表，才能得到理想的測量結(jié)果。正確的選擇化工裝置流體介質(zhì)流量測量儀表，需要對流量儀表的特性和化工裝置生產(chǎn)過程都非常熟悉。