流量計(jì)選用須考慮的問題

江蘇中企自動(dòng)化儀表有限公司

國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和國(guó)家對(duì)節(jié)約能源消耗的系列舉措，更促進(jìn)了流量?jī)x表的需求。

特別是在城市天然氣、煤氣、工業(yè)用蒸汽及其它各類介質(zhì)計(jì)量和各單內(nèi)部成本核算等計(jì)量中，
都迫切需要寬量程、高精度、高可靠性的計(jì)量?jī)x表。差壓式流量計(jì)以其技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、
無可動(dòng)部件、穩(wěn)定可靠、適應(yīng)面寬等優(yōu)點(diǎn)獨(dú)居流量計(jì)榜首。 
差壓流量計(jì)的組成 
   目前差壓流量計(jì)有以下 3 種組成方式： 
1、 一體式差壓流量計(jì)，將節(jié)流裝置、差壓、壓力、溫度、計(jì)算顯示集成為一個(gè)整體流量計(jì)。
可以直接從表上顯示流量，也可通過 4-20mA 電流遠(yuǎn)傳瞬時(shí)流量值。 
2、 一體式差壓流量變送器，將差壓變送器直接安裝到節(jié)流裝置上，輸出代表差壓信號(hào)大小
的 4-20mA 電信號(hào)，流量計(jì)算及溫度、壓力補(bǔ)償由用戶另外配置完成。 
3、 分別由節(jié)流裝置、差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器、流量計(jì)算顯示儀組成。也稱
為分體式差壓流量計(jì)。 
第 3 種是差壓流量計(jì)的傳統(tǒng)組成方式，近年的使用已大幅下降。 
第 2 種方式不能稱為流量計(jì)，它沒有流量顯示或輸出，通常稱為一體式差壓流量變送器。它
適合作為 DCS 控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)儀表使用。將 4-20mA 的差壓信號(hào)送到 DCS 控制系統(tǒng)，由控
制系統(tǒng)進(jìn)行溫、壓補(bǔ)償計(jì)算出被測(cè)的流量。 
第 1 種是意義上的差壓流量計(jì)，這種一體式差壓流量計(jì)包含了一臺(tái)流量計(jì)所可選的全部
要素。也代表了差壓流量計(jì)的發(fā)展方向。 
選用流量計(jì)的一般原則 
  要正確有效的選擇流量測(cè)量方法和儀表，須熟悉儀表和所測(cè)量的流體特性。同時(shí)還須考
慮經(jīng)濟(jì)因素，總的來說有 5 點(diǎn)主要因素：性能要求、流體特性、安裝要求、環(huán)境條件、費(fèi)
用高低。對(duì)某一使用場(chǎng)所可采用的儀表可能有多種方案，選擇時(shí)如果只憑以往經(jīng)驗(yàn)，或單考
慮某一因素而貿(mào)然作出決定，就可能失去選擇zui適合儀表的可能。但是要綜合這些因素提出
zui優(yōu)方案也不是一件簡(jiǎn)單的事。下面根據(jù)我們多年的積累給大家提點(diǎn)建議，以供大家在選用
流量計(jì)時(shí)參考。 
1、 準(zhǔn)確度 
   準(zhǔn)確度是一臺(tái)流量測(cè)量?jī)x表非常重要的指標(biāo)，同時(shí)也是在選表過程中容易忽略的重要指
標(biāo)。這里說的容易忽略是指用戶在選表時(shí)對(duì)廠家提出的準(zhǔn)確度未進(jìn)行深一步的考慮。針對(duì)生
產(chǎn)廠家標(biāo)示的某臺(tái)表的準(zhǔn)確度，選表時(shí)須要進(jìn)行深一步考慮的問題是： 
1、 誤差的百分率是指引用誤差（測(cè)量上限值或量程的百分率），還是相對(duì)誤差。另外在現(xiàn)
場(chǎng)使用的溫度、壓力和環(huán)境條件的變化都會(huì)產(chǎn)生附加誤差。選用時(shí)應(yīng)追求流量計(jì)的綜合系統(tǒng)
誤差，不能迷信單一的精度指標(biāo)。 
2、 廠家標(biāo)出的準(zhǔn)確度等級(jí)是否合符常理。有的廠家將插入式渦街、渦輪、文丘利等測(cè)
量點(diǎn)流速的插入式儀表定為±1%或±1.5%。顯然是不合常理的，屬于將插入頭的流速測(cè)量精
度擴(kuò)大到了流量測(cè)量精度的過度浮夸。 

3、除了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置外的所有流量?jī)x表都是非標(biāo)流量?jī)x表，出廠時(shí)均須進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定才能
獲得適用的流量系數(shù)，因此須對(duì)標(biāo)準(zhǔn)裝置要有所了解。流量計(jì)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作的理想流場(chǎng)為
充分發(fā)展紊流，因此要在充分發(fā)展紊流的標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定獲得的儀表常數(shù)及準(zhǔn)確度
等級(jí)才有實(shí)際使用意義。 
4、前面說的選用流量計(jì)時(shí)應(yīng)追求它的綜合系統(tǒng)誤差，而不要迷信單一的精度指標(biāo)。例如同
樣一臺(tái)出廠時(shí)空氣標(biāo)定為 1%的流量計(jì)，用于蒸汽測(cè)量時(shí)它的精度是多少？是個(gè)很難回答的

問題，選用不同廠家的表，結(jié)果就會(huì)有很大的不同。主要問題就出在蒸汽密度的計(jì)算上各廠
家及各種流量計(jì)有很大的不同，有些流量計(jì)甚至不區(qū)別對(duì)待過熱蒸汽和飽合蒸汽，將二者混
為一潭，這更將無法談精度。 
zui差的是給定密度值計(jì)算，工況溫、壓波動(dòng)帶來百分之幾十的誤差都不奇怪。再一種是
直線公式計(jì)算密度，只能在很窄一段可行，工況溫、壓波動(dòng)超出這一段后帶來百分之十的誤
差很容易。還有一種是多折線（分段線性化）方式，在全量程范圍內(nèi)可達(dá)到 3-5%的精度。
要使用一臺(tái)出廠標(biāo)為 1%的流量計(jì)達(dá)到蒸汽測(cè)量 1.5%的精度，密度值計(jì)算須采用查表方式
進(jìn)行，但此種流量計(jì)或流量積算儀為數(shù)極少。 
  上面我們是以蒸汽測(cè)量為例，實(shí)際上對(duì)可壓縮流體的測(cè)量都存在一個(gè)密度的計(jì)算問題。對(duì)
液體介質(zhì)的測(cè)量也有一個(gè)密度補(bǔ)償（主要是溫度變化）問題。故選表時(shí)一定要了解被選表的
綜合誤差指標(biāo)，不同廠家的同一類流量計(jì)之間存在較大差異。 
2、 范圍度 
  通常一臺(tái)流量測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍是指在保證準(zhǔn)確度的前提下，該流量計(jì)能測(cè)量的zui大瞬
時(shí)流量和zui小瞬時(shí)流量的比值。有些廠家為表示其范圍度寬，在指標(biāo)中將上限流量的流速提
得很高。如液體流速提到 5～10m/s，氣體提到 35～75m/s，實(shí)際這么高的流速一般是用不上
的。流量測(cè)量范圍度寬關(guān)健是要有較低的下限流速，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的需要。因此下限
流速低的寬范圍度的流量計(jì)才是實(shí)用的。建議選用時(shí)以液體流速 5m/s，氣體流速 35m/s 為
上限來核算流量計(jì)的范圍度。 
3、 壓力損失 
   流量測(cè)量?jī)x表的壓力損失也是一個(gè)很重要的指標(biāo)，壓力損失（不可恢復(fù)壓損）
過大帶來的直接后果就是動(dòng)力和能源的浪費(fèi)。綜合指標(biāo)將壓損選定在 2-30 kpa 之間，能滿
足絕大部份工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求。 
4、 長(zhǎng)期可靠性 
   流量測(cè)量?jī)x表zui重要的就是長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性和可靠性，在選用流量計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)使用環(huán)
境條件及使用狀況來選擇。長(zhǎng)期使用應(yīng)選擇無可動(dòng)部件，對(duì)臟污、粉塵等不敏感、對(duì)使用環(huán)
境無特殊要求（振動(dòng)、電滋干擾、溫度變化等）的流量計(jì)，將長(zhǎng)期穩(wěn)定性放在第一位。不過
多追求性能上的高指標(biāo)和功能上的多樣性，從可靠性理論上講，結(jié)構(gòu)功能越復(fù)雜，可靠性越
低，“簡(jiǎn)單就是zui好” 。因此從實(shí)際需要考慮流量?jī)x表的性能與功能，選擇zui優(yōu)性能價(jià)格比
的儀表才是正確的原則。 
5、 流量計(jì)種類的選擇 
   流量計(jì)的種類繁多，各有千秋。要選擇一種適合自己特定應(yīng)用場(chǎng)所的流量計(jì)，的確不是
一件很容易的事。但綜合考慮，差壓式流量計(jì)具有的 5 大特點(diǎn)：技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、
無可動(dòng)部件、穩(wěn)定可靠、適應(yīng)面寬，目前還無一種流量計(jì)能與其相比，因此差壓式流量計(jì)在
國(guó)內(nèi)外仍以 60～70%的用量絕對(duì)優(yōu)勢(shì)獨(dú)居流量計(jì)的榜首。 

  差壓式流量計(jì)具有的 5 大特點(diǎn)之一的適應(yīng)面寬，幾乎可適用所有的現(xiàn)場(chǎng)需求。這一點(diǎn)也是其它種類的流量計(jì)達(dá)不到的。

例如渦街、渦輪、旋進(jìn)旋渦等流量計(jì)的選用，需要用戶現(xiàn)場(chǎng)流量范圍去適應(yīng)流量計(jì)的要求。因?yàn)檫@幾類流量計(jì)的特征尺寸是固定的，同一種管徑的流量計(jì)測(cè)量的范圍也是同樣的，

因此用戶現(xiàn)場(chǎng)流量范圍超出后便不能使用，除非進(jìn)行工藝管道的改造（縮徑或擴(kuò)管）。 

  差壓式流量計(jì)是儀表去適應(yīng)用戶現(xiàn)場(chǎng)流量范圍，每一臺(tái)差壓式流量計(jì)都是針對(duì)使用點(diǎn)的工
況參數(shù)而專門設(shè)計(jì)制造的，不會(huì)出現(xiàn)用不好的情況。并且差壓式流量計(jì)的節(jié)流件種類很多，
幾乎可適用所有的現(xiàn)場(chǎng)需求。如直管段不足可選 V 形錐，臟污、粘性可選楔形，高流速可選噴嘴，低壓損可選 V 形錐、噴嘴、文丘利，貿(mào)易結(jié)算計(jì)量選標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置等。

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