摘要(yào)：介紹了(le)電磁式(shi)、渦輪式(shì)、差壓式(shì)等幾種(zhong)化工裝(zhuang)置常用(yòng)流量計(jì)的原理(lǐ)及選型(xing)與安裝(zhuāng)使用，從(cóng)理論和(he)實踐兩(liǎng)方面闡(chan)述各自(zì)的特點(diǎn)。
流量儀(yí)表是過(guo)程自動(dong)化儀表(biao)與裝置(zhì)中的大(da)類儀表(biǎo)之🌈一🔅,它(tā)被⁉️廣泛(fan)應用于(yú)冶金:電(diàn)力、化工(gōng)、石油、交(jiāo)通、環境(jing)保護及(jí)人🔆民日(ri)常生活(huó)等國民(mín)經濟各(gè)個領域(yù)。在過程(chéng)👉自動化(hua)儀表與(yǔ)裝置中(zhōng),流量儀(yi)表有兩(liǎng)大功用(yòng):作爲過(guo)程自動(dong)化控制(zhì)系統的(de)檢測儀(yí)表和測(ce)量♻️物料(liào)數量的(de)總量表(biǎo)。
流量的(de)正确計(jì)量是生(shēng)産和能(neng)源考核(he)的必備(bei)手段,在(zài)🚶提高生(shēng)産💋效率(lǜ),保障生(shēng)産安全(quán)和杜絕(jué)能源浪(lang)費等方(fang)面發揮(hui)着無可(kě)☔替代的(de)作用。但(dan)流量是(shì)一個動(dong)态量,它(tā)是一個(gè)隻有當(dang)流體發(fā)生運動(dòng)時才實(shí)際存在(zài)的物理(lǐ)量，因此(cǐ)它🚩不僅(jǐn)是基本(běn)量的靜(jìng)态組合(hé)，又由于(yú)其動态(tai)性質,流(liú)量量值(zhí)受到許(xǔ)多複雜(za)因素的(de)影響,例(lì)如流體(tǐ)内微觀(guan)分子之(zhi)🌈間的相(xiang)互作用(yong),宏觀的(de)湍流、旋(xuan)渦運動(dòng)等,在具(ju)體的管(guan)道中還(hai)受到邊(biān)界條件(jiàn)(管壁)的(de)制約。面(miàn)對各種(zhǒng)的流量(liang)儀表🚩,如(rú)何根據(jù)流量、流(liú)态、安裝(zhuāng)要求與(yu)環境條(tiao)件、經濟(jì)性等因(yīn)👉素合☎️理(lǐ)選型,是(shì)應用好(hao)流量儀(yi)表的前(qian)提和基(jī)礎。流量(liàng)計是使(shi)用比制(zhì)❌造要艱(jiān)難得多(duo)的少數(shu)儀表之(zhi)一,本文(wén)🎯根據實(shí)際使用(yòng)經驗,簡(jiǎn)單介紹(shào)了化工(gōng)裝置幾(jǐ)種常用(yòng)流量計(ji)的原理(lǐ)及選型(xing)與使用(yòng)經驗。
1電(dian)磁流量(liàng)計
電磁(ci)流量計(jì)是基于(yú)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應原理(lǐ)研制出(chū)的一種(zhǒng)測量導(dao)🔴電液體(ti)體積流(liú)量的儀(yi)表,根據(jù)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lǜ),導電體(tǐ)在磁場(chang)中作切(qiē)割磁力(lì)線運動(dong)時,導體(tǐ)中産生(shēng)感應電(dian)壓,該電(diàn)動勢的(de)大小與(yǔ)導體在(zai)磁場中(zhōng)做垂直(zhí)✔️于磁場(chang)運🙇♀️動的(de)速度⭐成(chéng)正比,由(you)此再根(gen)據❤️管徑(jing),介質的(de)⛷️不同,轉(zhuǎn)換成流(liú)量。
電磁(cí)流量計(ji)無節流(liu)部件,因(yin)此壓力(li)損失小(xiǎo)，該儀表(biǎo)測量流(liú)體流量(liàng)時,不受(shòu)流體溫(wēn)度、壓力(li)、密度、粘(zhān)度及流(liu)體㊙️組份(fen)的影響(xiang),适⁉️合于(yu)對有懸(xuan)浮物固(gu)體粒子(zi)的污水(shuǐ)、煤漿的(de)測量,特(tè)别适合(hé)于對腐(fu)蝕📧性介(jiè)質的測(ce)量。
選型(xing)與使用(yòng)時應注(zhu)意:電磁(ci)流量計(jì)所測液(ye)體應具(jù)🏒有測⛱️量(liàng)所🧑🏽🤝🧑🏻需❓的(de)電導率(lü),并要求(qiu)電導率(lü)分布大(dà)體上均(jun1)勻,不能(néng)用于測(cè)量電導(dao)率很低(dī)的液體(ti),如石油(yóu)制品和(hé)有機溶(rong)劑等。電(diàn)磁流量(liàng)計‼️的測(ce)量精度(du)是建立(lì)在液體(tǐ)充⚽滿管(guan)道的情(qing)形下，目(mù)前在管(guǎn)道中有(you)空氣🏃♀️的(de)情況下(xià)測⛹🏻♀️量問(wen)題尚未(wei)得到很(hen)好解🎯決(jue),因此電(dian)磁💃流量(liàng)計不能(néng)測量氣(qi)體、蒸汽(qì)和含有(yǒu)較多較(jiao)大✍️氣泡(pao)的液體(tǐ)。後時應(yīng)注意不(bu)同溫度(dù)及腐蝕(shi)性介質(zhi)應選用(yong)不同内(nèi)襯材料(liào)和☎️電極(ji)材料。電(dian)磁流量(liàng)計雖可(ke)以在任(rèn)意管道(dao)上安裝(zhuāng),但電磁(ci)流量計(ji)測量電(diàn)極的軸(zhou)📐線必須(xū)保持水(shui)平方向(xiang),且與管(guan)道中心(xin)線互相(xiang)垂直。爲(wèi)避免在(zài)管内無(wú)液體時(shí)㊙️出⭐現指(zhi)針不在(zài)零位的(de)錯覺,電(diàn)磁流量(liàng)計的變(biàn)送器💃應(yīng)安裝于(yú)任何時(shí)候均充(chōng)滿液體(ti)的♋地方(fang),同時,該(gai)流量計(ji)的信号(hào)較爲微(wēi)弱,因而(ér)在使用(yòng)時應注(zhù)意♻️外來(lái)幹擾對(duì)其🌈測量(liàng)精度和(he)影響,變(biàn)送器應(ying)安裝于(yú)遠離一(yī)切💔磁源(yuan)的地方(fāng),不允許(xǔ)有振動(dòng)。
2渦輪流(liu)量計
渦(wo)輪流量(liàng)計是一(yī)種速度(dù)式流量(liang)儀表,由(you)于具有(yǒu)測量精(jing)度高,反(fan)應速度(dù)快,測量(liang)範圍廣(guang)，價格低(di)廉,安裝(zhuāng)方便等(deng)優點,被(bei)廣泛應(yīng)用于📧化(huà)工生産(chan)♉中。
渦輪(lun)流量計(jì)由渦輪(lún)、軸承、前(qian)置放大(dà)器.顯示(shi)儀表組(zu)成。渦輪(lún)變送器(qì)的工作(zuò)原理是(shì)當流體(ti)沿着管(guǎn)道的軸(zhóu)線😄方向(xiàng)🔴流動，并(bing)沖擊渦(wō)輪葉片(piàn)時,便有(yǒu)與流量(liang)qv、流速V和(hé)流體密(mì)度ρ乘積(jī)成比例(lì)的力作(zuò)用在葉(yè)片上,推(tui)動渦輪(lún)旋轉。在(zài)渦輪🏃🏻旋(xuán)轉的同(tóng)時,葉片(pian)周期性(xing)地切割(gē)電磁鐵(tie)産✔️生的(de)磁力線(xiàn),改變線(xiàn)圈的磁(ci)通量。根(gen)據🔞電磁(ci)感應原(yuán)理，在線(xian)圈内将(jiang)感應出(chū)脈動的(de)電勢信(xìn)号(此脈(mo)動信号(hào)的♋頻率(lǜ)與❤️被測(cè)流體的(de)流量成(cheng)正比)。渦(wo)輪變送(song)器輸出(chū)的脈沖(chòng)信号,經(jing)前置于(yú)放大器(qì)放大後(hòu),送入顯(xiǎn)示儀表(biao),就🌈實現(xian)了流量(liàng)的測量(liang)。
在化工(gōng)裝置中(zhong)選型與(yǔ)使用應(yīng)注意:流(liu)量計本(běn)體最好(hao)選🐅用🌂316不(bú)🧡鏽鋼材(cái)料以防(fang)腐;應注(zhu)意确保(bǎo)被測介(jie)質對渦(wō)🧑🏽🤝🧑🏻輪不能(neng)有腐蝕(shi).特别是(shi)軸承處(chù)，否則應(yīng)采取措(cuo)施,在一(yi)般化工(gōng)場所應(ying)優先考(kao)慮軸承(cheng)使用聚(ju)四氟乙(yi)烯碳石(shi)墨材料(liào);安🔴裝渦(wo)輪流量(liang)計前,管(guǎn)道要清(qing)掃♈，被測(ce)介質不(bú)潔淨時(shi),要加過(guò)濾器,否(fou)則渦輪(lun)、軸承易(yi)🈲被卡住(zhu),測不出(chū)👈流量來(lai)。變送器(qì)📞應水平(píng)安裝,避(bì)免垂🥵直(zhí)安裝，并(bing)保證其(qí)前後有(you)适應的(de)直🎯管段(duan),一般前(qián)10D,後5D。選用(yong)渦輪流(liú)量計主(zhǔ)要是看(kan)中其高(gao)精度,但(dan)應注意(yì),流量計(jì)精度愈(yu)高,對現(xiàn)場使用(yòng)條件的(de)變化就(jiu)越敏🍉感(gǎn),因此安(an)裝渦輪(lun)流量計(ji)時,前後(hou)管道法(fa)蘭要水(shui)平,否則(ze)管道應(yīng)力對流(liú)量計影(yǐng)🔆響很大(da)。傳感器(qi)安裝應(ying)便于維(wéi)修并避(bì)免管道(dao)振動、無(wu)強電磁(ci)幹擾與(yǔ)抗輻射(she)影響的(de)場所。
3差(chà)壓式流(liu)量計
差(chà)壓式流(liú)量計是(shi)根據安(an)裝于管(guǎn)道中流(liú)量檢測(cè)件産生(shēng)的差壓(ya)、已✂️知的(de)流體條(tiáo)件和檢(jian)測件與(yǔ)管道的(de)幾何尺(chi)寸來測(ce)♌量流量(liang)的儀表(biao)。是早期(qi)大量使(shǐ)用的一(yī)種測量(liàng)流量的(de)計量🌈儀(yí)表。差壓(ya)式流量(liàng)計由💰三(sān)部份組(zǔ)成:(1)将被(bèi)測㊙️液體(ti)的流㊙️量(liàng)變換成(cheng)差壓信(xin)号的節(jiē)流裝置(zhì);(2)傳輸差(cha)壓信号(hao)的信号(hao)管路;(3)測(ce)量差壓(ya)值的差(chà)壓儀或(huo)差壓變(biàn)送器及(ji)顯示儀(yi)表。通常(chang)以檢🌈測(ce)件的型(xing)式對差(cha)壓式流(liu)量計分(fen)類,如孔(kong)闆流量(liàng)計、文丘(qiu)裏管流(liu)量計及(jí)均速管(guan)流量計(jì)等。
在化(huà)工裝置(zhi)中選型(xíng)與使用(yòng)羞壓式(shì)流量計(jì)注意:差(chà)壓式流(liú)量🥵計壓(ya)損大,測(ce)量範圍(wéi)度窄,一(yi)般爲3:1或(huò)4:1,測量的(de)重☁️複性(xìng)、精度在(zai)流🌈量計(jì)中屬中(zhong)等水平(píng)。差壓式(shì)流💯量計(ji)的安裝(zhuāng)應包括(kuò)節流裝(zhuang)置、壓差(chà)引壓導(dǎo)管、差壓(ya)計三部(bù)份。在測(cè)量流體(tǐ)流量時(shi),爲防止(zhi)液🏃體中(zhōng)有氣進(jin)入并存(cún)在導壓(ya)管内及(ji)防止液(yè)體中有(yǒu)沉澱物(wu)析🏃出,差(chà)壓計應(ying)安裝在(zai)節流裝(zhuāng)置的下(xià)方,測量(liàng)氣體流(liu)量時爲(wei)防止液(yè)體污物(wu)或灰塵(chén)進人導(dao)壓管,則(ze)差壓計(jì)📐應安裝(zhuang)在節流(liu)裝置上(shang)方,測量(liang)水蒸汽(qi)時要保(bao)持📱兩根(gēn)引壓管(guan)内的冷(lěng)凝液柱(zhù)高度相(xiang)等,防止(zhǐ)高溫燕(yàn)汽與差(chà)壓計直(zhi)接接觸(chù)。壓差引(yǐn)壓導管(guǎn)的材質(zhi)應按被(bei)測介質(zhì)的性質(zhi)和參數(shu)确定，其(qi)内徑不(bu)小于6mm,長(zhǎng)度💘最好(hao)在16mm以内(nei)。壓差引(yǐn)壓導管(guan)應垂🔅直(zhi)或傾斜(xie)敷設,起(qi).傾斜度(dù)不小于(yu)1:12,粘度高(gāo)的流體(tǐ),其傾斜(xié)度應更(geng)增大。當(dang)壓差引(yin)壓導💋管(guan)長度超(chāo)過30m時,導(dao)壓管應(yīng)分段傾(qing)斜,并在(zài)最高點(diǎn)與最低(di)點裝設(shè)集氣器(qì)(或排氣(qì)閥)和沉(chen)⭐澱器(或(huo)排污閥(fa))。嚴寒地(dì)區壓差(chà)引壓導(dǎo)管🔅應加(jia)防凍保(bao)護,同時(shi)要防止(zhi)過熱,否(fou)則壓差(cha)引壓導(dǎo)管中流(liú)體🥰汽化(hua)會産生(sheng)假差壓(ya)。
4轉子流(liú)量計
轉(zhuǎn)子流量(liang)計爲低(dī)中等精(jīng)度儀表(biǎo),屬變面(miàn)積式流(liú)量計的(de)一種🈲。轉(zhuan)子流量(liàng)計是以(yi)浮子在(zai)垂直錐(zhuī)形管中(zhōng)随着流(liú)量變化(huà)而升降(jiàng),改變它(ta)們之間(jian)的流通(tong)面積來(lái)進行測(cè)量的體(tǐ)積流🍉量(liàng)儀表。一(yi)般分爲(wèi)玻璃和(hé)金屬轉(zhuan)子流量(liàng)計,作爲(wèi)直觀流(liu)動指示(shì)或測量(liàng)精度要(yao)求不高(gao)的現場(chang)指示儀(yi)表,轉子(zǐ)流量計(ji)被廣泛(fàn)地用在(zài)化工行(hang)業。.
轉子(zǐ)流量計(jì)适合于(yu)對中、小(xiǎo)口徑中(zhong)流體和(hé)雷諾數(shu)較低的(de)流體的(de)流量測(cè)量。轉子(zǐ)流量計(jì)壓力損(sǔn)失較低(dī),有較寬(kuan)的流量(liang)範圍度(du)📧,一殷爲(wei)10:1,最低爲(wèi)5:1,最高爲(wèi)25:1。
選型與(yǔ)使用時(shí)應注意(yì):轉子流(liu)量計主(zhu)要測量(liang)對象是(shì)單相液(yè)體或氣(qi)體,液體(ti)中含有(you)微粒固(gù)體或氣(qì)體中含(hán)有液滴(di)通常不(bú)适用。玻(bo)璃管轉(zhuǎn)子流計(ji)應選帶(dai)有透明(ming)防護罩(zhào),一旦玻(bō)🏃🏻璃錐管(guan)破裂,可(ke)💁擋住流(liu)體正向(xiàng)散濺，以(yǐ)作緊急(jí)處理。用(yong)于氣🌂體(tǐ)時應選(xuǎn)用導杆(gǎn)或😘帶棱(léng)筋導向(xiàng)的儀表(biao),以避免(mian)操作不(bu)慎浮子(zi)擊碎錐(zhuī)管。轉子(zǐ)流量計(jì)必須垂(chui)直安裝(zhuāng)在無振(zhèn)動的管(guǎn)道上,流(liu)體自下(xià)而上流(liu)過儀表(biǎo),其中心(xīn)線與鉛(qiān)垂線間(jiān)夾角-般(bān)不超過(guo)5度。儀表(biǎo)安裝時(shi)無嚴格(ge)上🔅遊直(zhi)管段長(zhǎng)度要求(qiú),如被測(cè)介質含(hán)粒狀雜(za)質，應在(zài)儀表上(shang)遊裝過(guo)濾器。爲(wei)保證在(zai)🍉長期使(shǐ)🌈用過程(cheng)中的測(cè)量精度(du),要注.意(yì)保持浮(fú)子和錐(zhui)管的清(qīng)潔,特别(bié)是小口(kou)徑儀表(biǎo)🧑🏾🤝🧑🏼,必要時(shí)可設置(zhi)沖洗配(pei)管🌐,定時(shi)沖洗。
5熱(re)式質量(liàng)流量計(jì)
熱式質(zhì)量流量(liàng)計是利(lì)用傳熱(rè)原理,即(jí)流動中(zhōng)的流體(tǐ)與熱源(yuán)(流體中(zhōng)加熱的(de)物🤩體或(huò)測量管(guan)外加熱(re)體)之間(jiān)熱量交(jiao)換關系(xi)來測量(liàng)🏃流量的(de)儀表。熱(rè)式質量(liàng)流量計(jì)目前主(zhǔ)要🆚用于(yú)測量氣(qi)體。
熱式(shi)流量儀(yí)表主要(yao)有兩種(zhong),(1)利用流(liu)動流體(tǐ)傳遞熱(re)量改變(biàn)🏃🏻♂️測✉️量管(guan)壁溫度(du)分布的(de)熱傳導(dǎo)分布效(xiào)應的熱(re)分布式(shì)流量計(ji);(2)利用熱(re)消散(冷(leng)卻)效應(yīng)的金氏(shi)定律的(de)熱🔞式質(zhì)量流量(liang)計。
選型(xing)使用時(shi)應注意(yi):與其他(tā)流量計(jì)相比,熱(rè)式質量(liàng)流量💛計(ji)👨❤️👨具有中(zhong)等測量(liang)精度,适(shi)用于低(di)流速範(fàn)圍測量(liang),因其響(xiang)應時間(jiān)長,不适(shi)應脈動(dòng)流流量(liàng)測量;在(zài)測📱量氣(qi)體時流(liu)體☁️溫度(dù)變化并(bing)不影響(xiǎng)質量流(liu)量,但溫(wen)度變化(hua)過大,比(bi)熱容的(de)變化會(huì)導緻量(liàng)程🤩變化(huà);熱式📧質(zhi)量流量(liang)計隻能(neng)用于測(ce)量清潔(jié)單相🎯流(liú)體一氣(qi)體🧡或液(yè)體,用氣(qi)體🏃♂️的型(xíng)号不能(neng)用🧑🏽🤝🧑🏻于液(yè)體,反之(zhī)亦然。對(duì)于熱分(fen)布式氣(qi)體還必(bi)須是幹(gan)燥氣體(tǐ),不能含(han)有濕氣(qi)💔。安裝中(zhōng)大部分(fen)熱式質(zhì)量流量(liàng)計的流(liú)✔️量傳感(gan)器可任(ren)何姿💘勢(shì)(水平、垂(chuí)直㊙️或傾(qing)斜)安裝(zhuang),其性能(néng)不受安(ān)裝姿勢(shì)影響,通(tong)常認爲(wei)熱☔分布(bù)式無上(shàng)下遊直(zhí)管段長(zhang)度要求(qiu)，但應注(zhu)意帶測(ce)量管的(de)浸入式(shi)流量傳(chuán)感😄器和(he)插人式(shi)儀表需(xū)要一定(dìng)長💁度前(qián)置直管(guǎn)段。
6結束(shu)語
流量(liang)儀表大(da)都需要(yao)适合的(de)測量介(jie)質和工(gōng)況條件(jiàn)爲依托(tuo)方🏃♀️可🌈發(fā)揮正确(què)作用，隻(zhī)有優勢(shi)而沒有(yǒu)缺點✂️的(de)流量儀(yi)👈表現今(jīn)是不存(cun)在的,合(he)理的選(xuan)擇儀表(biao)對于現(xiàn)場工程(chéng)師和管(guan)理者是(shi)至🎯關重(zhong)要的。綜(zōng)上所述(shù),在化工(gōng)裝㊙️置中(zhong)要正确(que)和有效(xiao)地選擇(ze)、使🏃♂️用流(liu)量測量(liàng)方法和(he)儀表,必(bì)須熟悉(xi)流量儀(yi)表和生(shēng)産過程(cheng)流體特(tè)性這兩(liang)方面的(de)技術,同(tong)時🌍還應(yīng)考慮經(jīng)濟因素(su)，歸納起(qǐ)來五個(gè)方🔴面因(yīn)素，即性(xìng)能要求(qiú)、流體特(te)性、安裝(zhuang)要求、環(huán)境條件(jiàn)和費用(yong)。
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