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摘要：流量仪表的选用是一项系统工程， 对某一具体应用场所可以采用的仪表可能有几种方案， 在选择时只凭以往经验和单纯考虑初装费用贸然作出决定， 可能会失去选择最适合仪表的机会。本文结合工作实践，阐述了流量仪表在化工生产过程中的作用，分析了流量仪表选型需要考虑的因素，重点总结了流量仪表的选型。
关键词：化工企业 ， 流量仪表，选型
Abstract: the selection of flow meters is a system engineering, for a particular application of the instrument can be used places may have several programs, when the choice only by before experience and only consider ChuZhuangFei use rushed to make decision, may lose the opportunity to select the most suitable instrument. Based on practice, this paper expounds the flow meters in chemical process of production function, analyzed the flow instrument selection need to consider factors, emphatically summarized the flow of the selection of the instrument.
Keywords: chemical enterprise, flow meters, selection
中圖分类号：C29文献标识码：A 文章编号：
国际上正在使用的流量计已超过 100种， 在测量流量时由于测量原理、测量方法和结构都有各自的特征和特性，测量操作和使用方法也不一样。 为了保证测量结果准确可靠， 充分研究测量条件、 选用合适的流量仪表就显得很重要。
一、流量仪表在化工生产过程中的作用
流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛应用于冶、 电力、 煤炭、 化工、 石油、 交通、 建筑、 轻纺、 食品、 医药、 农业、 环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产、 节约能源、 改进产品质量、 提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。 化工仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统中用于质量控制的检测仪表和用于贸易结算测量物料数量的计量仪表。 因此流量仪表在化工生产中起着至关重要的作用，它不仅是提高产品质量的保证，而且是企业提高经济效益的重要工具。
流量仪表是提高产品质量的保证； 产品质量是企业生存和发展的关键，而流量仪表的测量结果是产品质量的最基本保证，在化工生产过程中，从原材料进厂的检测分析，到生产工艺流程中各工序的质量监测控制，直至成品、 半成品检验，都必须有计量测试层层把关，严格控制。 如果没有流量的测试、监督，产品质量就无法得到保证。 因为任何质量特性都以一定的计量特性为表征的。 一切要用数据说话，而数据必须准确可靠，这就要依靠完善的计量检测设备来实现。 假如企业使用的计量器具不合格，产品的质量就不可能合格。因此高质量产品必须经过精密的测试来控制；要使企业的产品质量达到先进水平，立于不败之地，就必须加强计量检测手段，没有计量检测，就没有产品质量。
流量仪表也是生产过程中提高经济效益的重要工具。 在大部分工业企业中把计量仪表作为改善经营管理，提高产品质量，推动技术进步的基础工作来抓。 完善计量检测手段，加强计量管理，使资源合理有效地配置，避免资源浪费，降低了原材料和能源的消耗，提高了企业的经济效益。 也有一些企业由于产品开发制造管理等各个环节，计量检测手段和生产管理不配套，计量器具配备不齐全，量值不准确，使制造工艺失去控制，造成产品质量差，消耗高，效益低。
鉴于计量仪表的重要性，每个企业在各个工段都使用了大量的计量仪表，它们负责计量各种中间产品、 最终产品的计量工作，根据产品性质的不同可分为很多种不同的计量仪表，我们可以根据实际的情况选择不同类型的流量仪表。 由于流量计的种类很多，而选型中又涉及许多技术与经济因素。 必须要综合考虑这些因素，才有可能同时做到技术上可行和经济上合理。
二、流量仪表选型需要考虑的方面
1、仪表性能要求
首先要明确测量对象的目标要求, 即精确度、 重复性、 稳定性、 线性度、 测量范围、 响应特性、 压力损失等, 有针对性地向厂家收集样本、 技术数据、 选型手册。
2、被测介质情况
要了解或熟悉被测介质的流动特性和物理性质参数。物理性质方面如:密度、 压力、 温度、 黏度、 等熵指数、 流体声速、 压缩系数等;流动特性有:雷诺数、 马赫数、 斯特劳哈尔数、 速度分布情况 ( 速度分布畸变和旋转流) 、气蚀、 管壁粗糙度系数、 牛顿流、 脉动流、 混相流等。 这些特性即使从事现场工作多年的人员也很难弄明白, 必须与制造厂家、 设计人员协商确定。
3、安装使用条件
不同测量原理的流量仪表对现场的安装要求差别很大, 有些类型的需要长的上下游直管段, 如孔板式、 涡街式;而有些类型的则要求较低或根本无此要求, 如容积式、 浮球式。这方面需考虑的因素一般有:上下游测量管段、 管径、 管道振动与否、 方便维护与否、 阀门位置、 管道走向、 用电线路及电磁干扰与否、 防护配件等。一般流量仪表使用说明书所述精确度或基本误差, 是其产品在设计工作条件下得出的, 而现场使用条件千差万别, 必然会产生附加误差, 且附加误差只有大小之别, 不可能完全消除。 流量计的现场使用精度是基本误差与附加误差的合成, 它随不同的使用条件变化而变化。 因此说, 流量仪表是一种强烈依赖现场使用条件的仪表, 在实验室条件下精确度很高、 很准确, 但到了现场, 一旦条件改变, 有可能误差会很大,或该流量仪表根本就不能用, 因此要特别注意。
4、环境条件
环境条件是指仪表所在现场的环境温度、 湿度、 是否需防爆、 有无电气干扰等。因为电力电缆、 电机、 电器开关等线路及用电设备会产生电磁干扰, 而环境温度太高或湿度大, 都会缩短电子元件的寿命。
5、经济费用
选型时只考虑仪表的购置费是不全面的, 还应调查、 核算其他费用。如: 附件费、 配件费、 安装调试费、 维护运行费、 定期校验费、 泵运行能耗费、 阀门管件费、 性价比、 售后服务等。如: 孔板流量计, 仅孔板和差压变送器的费用相对较便宜, 但要组成完整测量回路, 保证足够的直管段及流体流动特性, 其费用要比基本费用高得多, 且压力损失大, 输送管道还需加装输送泵, 这是一个隐性费用, 往往容易被忽略。
三、流量仪表的选型
选择测量仪表之前， 我们需要明确以下问题： 是测体积流量还是质量流量；是否测瞬时流量累积值；是要准确测出流量的绝对值， 还是想知道流量的变化情况； 是用于计量结算还是过程控制； 测量要求的准确度等， 必须按照测量目的来选择能够满足要求的流量仪表。下面对 8种常用的流量仪表作一下简单的总结。
1、差压式流量仪表在工业中仍居首位， 是应用非常广泛的一类流量测量仪表， 约占流量测量仪表总数的 70%。它由节流装置和差压计两部分组成。 这类仪表调试方便， 且已规范化。 只要将节流装置与差压计配套就可用于测量流体的流量。 除标准节流装置外， 还有楔形、 V形锥体、 圆缺和环形孔板、 弯管及低压损均速管等非标件。
2、多通道超声波流量计在天然气测量上技术已经十分成熟， 美国、欧洲等 12 个国家已经将气体超声波流量计作为法定计量器具，但是进口产品售价太高。
超声波流量计也广泛使用于水的测量中。因防水需要， 在使用时需用硅胶作耦合剂，但时间一长硅胶会干裂，造成的气隙会影响测量， 所以要经常检查探头是否松动和耦合剂干燥情况。
3、电磁流量计测量范围通常达到 20： 1， 其测量的体积流量不受流体密度、 黏度、 温度、 压力等变化的影响。 该流量计测量水的效果较好，但不能测量非导电液体、 蒸汽和气体以及含有较多气泡的液体，对电磁干扰和振动!腐蚀也十分敏感。 日本横河新出的ADMAG AXF型电磁流量计， 具有电极玷污自诊断功能， 当电极玷污绝缘后，能監测信号源阻抗， 发出不同程度污染的 4 级报警信号， 但是容易产生电极附着绝缘， 阻断流量信号。
4、涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种新型流量计， 70年代以来得到了迅速发展。是孔板流量计的替代产品之一。具有以下特点： 结构简单牢固， 无可动部件； 维护十分方便， 安装费用低；测量范围宽， 量程比可达 1： 10； 压力损失较小， 运行费用低； 应用范围广， 气体、 液体的流量均可测量。
5、威力巴流量计采用非收缩节流设计，比孔板的永久压力损失至少低了 95%以上，其差压比孔板的差压小一个数量级，而压损的比例又小了一个数量级，所以与孔板相比微乎其微。 由于其迎流面上的测压孔不易堵塞，所以其可用性有较大提高， 是一种高效节能的探头。在脏污流体中进行测量时，可采用洁净气体反吹， 从而有效防止堵塞。
6、新型流量计 为了满足流量测量的特殊要求， 随着新技术的发展又出现一些新型流量测量仪表。 例如多普勒激光流速计能测量射流元件内气流变化速度、 超声速的气流和湍流、 燃烧火焰， 特别是它能测量速度的分布。 用气动力输送各种物料时， 需要测量气-固两相流的流量， 为此而研制出一种不需要单独标定的相关流量计。 为解决烟丝、 水泥和玉米粉的固体流量测量而研制出冲量流量计； 为解决矿石、 纸、 煤破碎后变成浆状液的输送和污水处理、 挖泥等污泥的运送中的计量问题， 已有耐磨内衬和带浓度补偿的电磁流量计。 另外， 在大口径中插入一种由小口径涡轮、涡街和电磁等制成的插入式流量计可测量大流量， 仪器价格低廉， 压损小， 也便于维修。上世纪 90 年代中期各种流量计在国际上产量的百分比大致为：差压式流量仪表 45%～ 55%； 容积式仪表 12%～ 14%； 涡轮流量计 9%～11%； 电磁流量计 5%～ 6%； 超声波流量计 1.6%～ 2.2%； 流体振动流量计2.2%～ 3%。随着计量技术、 计算机技术的发展，新型流量计所占比重会越来越大。
参考文献：
[1] 朱玉强. 化工生产装置流量仪表的选型方法[J]. 科技信息, 2011,(19) [2] 韩玉莲. 浅析流量测量仪表的选型[J]. 科技情报开发与经济, 2008,(01) [3] 左国雄, 熊安新. 浅谈冷风机的选型及注意问题[J]. 科技信息, 2010,(16) [4] 冯宝忠. 浅谈化肥企业生产用流量仪表及其选型[J]. 科技致富向导, 2011,(12)
关键词：化工企业 ， 流量仪表，选型
Abstract: the selection of flow meters is a system engineering, for a particular application of the instrument can be used places may have several programs, when the choice only by before experience and only consider ChuZhuangFei use rushed to make decision, may lose the opportunity to select the most suitable instrument. Based on practice, this paper expounds the flow meters in chemical process of production function, analyzed the flow instrument selection need to consider factors, emphatically summarized the flow of the selection of the instrument.
Keywords: chemical enterprise, flow meters, selection
中圖分类号：C29文献标识码：A 文章编号：
国际上正在使用的流量计已超过 100种， 在测量流量时由于测量原理、测量方法和结构都有各自的特征和特性，测量操作和使用方法也不一样。 为了保证测量结果准确可靠， 充分研究测量条件、 选用合适的流量仪表就显得很重要。
一、流量仪表在化工生产过程中的作用
流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛应用于冶、 电力、 煤炭、 化工、 石油、 交通、 建筑、 轻纺、 食品、 医药、 农业、 环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产、 节约能源、 改进产品质量、 提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。 化工仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统中用于质量控制的检测仪表和用于贸易结算测量物料数量的计量仪表。 因此流量仪表在化工生产中起着至关重要的作用，它不仅是提高产品质量的保证，而且是企业提高经济效益的重要工具。
流量仪表是提高产品质量的保证； 产品质量是企业生存和发展的关键，而流量仪表的测量结果是产品质量的最基本保证，在化工生产过程中，从原材料进厂的检测分析，到生产工艺流程中各工序的质量监测控制，直至成品、 半成品检验，都必须有计量测试层层把关，严格控制。 如果没有流量的测试、监督，产品质量就无法得到保证。 因为任何质量特性都以一定的计量特性为表征的。 一切要用数据说话，而数据必须准确可靠，这就要依靠完善的计量检测设备来实现。 假如企业使用的计量器具不合格，产品的质量就不可能合格。因此高质量产品必须经过精密的测试来控制；要使企业的产品质量达到先进水平，立于不败之地，就必须加强计量检测手段，没有计量检测，就没有产品质量。
流量仪表也是生产过程中提高经济效益的重要工具。 在大部分工业企业中把计量仪表作为改善经营管理，提高产品质量，推动技术进步的基础工作来抓。 完善计量检测手段，加强计量管理，使资源合理有效地配置，避免资源浪费，降低了原材料和能源的消耗，提高了企业的经济效益。 也有一些企业由于产品开发制造管理等各个环节，计量检测手段和生产管理不配套，计量器具配备不齐全，量值不准确，使制造工艺失去控制，造成产品质量差，消耗高，效益低。
鉴于计量仪表的重要性，每个企业在各个工段都使用了大量的计量仪表，它们负责计量各种中间产品、 最终产品的计量工作，根据产品性质的不同可分为很多种不同的计量仪表，我们可以根据实际的情况选择不同类型的流量仪表。 由于流量计的种类很多，而选型中又涉及许多技术与经济因素。 必须要综合考虑这些因素，才有可能同时做到技术上可行和经济上合理。
二、流量仪表选型需要考虑的方面
1、仪表性能要求
首先要明确测量对象的目标要求, 即精确度、 重复性、 稳定性、 线性度、 测量范围、 响应特性、 压力损失等, 有针对性地向厂家收集样本、 技术数据、 选型手册。
2、被测介质情况
要了解或熟悉被测介质的流动特性和物理性质参数。物理性质方面如:密度、 压力、 温度、 黏度、 等熵指数、 流体声速、 压缩系数等;流动特性有:雷诺数、 马赫数、 斯特劳哈尔数、 速度分布情况 ( 速度分布畸变和旋转流) 、气蚀、 管壁粗糙度系数、 牛顿流、 脉动流、 混相流等。 这些特性即使从事现场工作多年的人员也很难弄明白, 必须与制造厂家、 设计人员协商确定。
3、安装使用条件
不同测量原理的流量仪表对现场的安装要求差别很大, 有些类型的需要长的上下游直管段, 如孔板式、 涡街式;而有些类型的则要求较低或根本无此要求, 如容积式、 浮球式。这方面需考虑的因素一般有:上下游测量管段、 管径、 管道振动与否、 方便维护与否、 阀门位置、 管道走向、 用电线路及电磁干扰与否、 防护配件等。一般流量仪表使用说明书所述精确度或基本误差, 是其产品在设计工作条件下得出的, 而现场使用条件千差万别, 必然会产生附加误差, 且附加误差只有大小之别, 不可能完全消除。 流量计的现场使用精度是基本误差与附加误差的合成, 它随不同的使用条件变化而变化。 因此说, 流量仪表是一种强烈依赖现场使用条件的仪表, 在实验室条件下精确度很高、 很准确, 但到了现场, 一旦条件改变, 有可能误差会很大,或该流量仪表根本就不能用, 因此要特别注意。
4、环境条件
环境条件是指仪表所在现场的环境温度、 湿度、 是否需防爆、 有无电气干扰等。因为电力电缆、 电机、 电器开关等线路及用电设备会产生电磁干扰, 而环境温度太高或湿度大, 都会缩短电子元件的寿命。
5、经济费用
选型时只考虑仪表的购置费是不全面的, 还应调查、 核算其他费用。如: 附件费、 配件费、 安装调试费、 维护运行费、 定期校验费、 泵运行能耗费、 阀门管件费、 性价比、 售后服务等。如: 孔板流量计, 仅孔板和差压变送器的费用相对较便宜, 但要组成完整测量回路, 保证足够的直管段及流体流动特性, 其费用要比基本费用高得多, 且压力损失大, 输送管道还需加装输送泵, 这是一个隐性费用, 往往容易被忽略。
三、流量仪表的选型
选择测量仪表之前， 我们需要明确以下问题： 是测体积流量还是质量流量；是否测瞬时流量累积值；是要准确测出流量的绝对值， 还是想知道流量的变化情况； 是用于计量结算还是过程控制； 测量要求的准确度等， 必须按照测量目的来选择能够满足要求的流量仪表。下面对 8种常用的流量仪表作一下简单的总结。
1、差压式流量仪表在工业中仍居首位， 是应用非常广泛的一类流量测量仪表， 约占流量测量仪表总数的 70%。它由节流装置和差压计两部分组成。 这类仪表调试方便， 且已规范化。 只要将节流装置与差压计配套就可用于测量流体的流量。 除标准节流装置外， 还有楔形、 V形锥体、 圆缺和环形孔板、 弯管及低压损均速管等非标件。
2、多通道超声波流量计在天然气测量上技术已经十分成熟， 美国、欧洲等 12 个国家已经将气体超声波流量计作为法定计量器具，但是进口产品售价太高。
超声波流量计也广泛使用于水的测量中。因防水需要， 在使用时需用硅胶作耦合剂，但时间一长硅胶会干裂，造成的气隙会影响测量， 所以要经常检查探头是否松动和耦合剂干燥情况。
3、电磁流量计测量范围通常达到 20： 1， 其测量的体积流量不受流体密度、 黏度、 温度、 压力等变化的影响。 该流量计测量水的效果较好，但不能测量非导电液体、 蒸汽和气体以及含有较多气泡的液体，对电磁干扰和振动!腐蚀也十分敏感。 日本横河新出的ADMAG AXF型电磁流量计， 具有电极玷污自诊断功能， 当电极玷污绝缘后，能監测信号源阻抗， 发出不同程度污染的 4 级报警信号， 但是容易产生电极附着绝缘， 阻断流量信号。
4、涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种新型流量计， 70年代以来得到了迅速发展。是孔板流量计的替代产品之一。具有以下特点： 结构简单牢固， 无可动部件； 维护十分方便， 安装费用低；测量范围宽， 量程比可达 1： 10； 压力损失较小， 运行费用低； 应用范围广， 气体、 液体的流量均可测量。
5、威力巴流量计采用非收缩节流设计，比孔板的永久压力损失至少低了 95%以上，其差压比孔板的差压小一个数量级，而压损的比例又小了一个数量级，所以与孔板相比微乎其微。 由于其迎流面上的测压孔不易堵塞，所以其可用性有较大提高， 是一种高效节能的探头。在脏污流体中进行测量时，可采用洁净气体反吹， 从而有效防止堵塞。
6、新型流量计 为了满足流量测量的特殊要求， 随着新技术的发展又出现一些新型流量测量仪表。 例如多普勒激光流速计能测量射流元件内气流变化速度、 超声速的气流和湍流、 燃烧火焰， 特别是它能测量速度的分布。 用气动力输送各种物料时， 需要测量气-固两相流的流量， 为此而研制出一种不需要单独标定的相关流量计。 为解决烟丝、 水泥和玉米粉的固体流量测量而研制出冲量流量计； 为解决矿石、 纸、 煤破碎后变成浆状液的输送和污水处理、 挖泥等污泥的运送中的计量问题， 已有耐磨内衬和带浓度补偿的电磁流量计。 另外， 在大口径中插入一种由小口径涡轮、涡街和电磁等制成的插入式流量计可测量大流量， 仪器价格低廉， 压损小， 也便于维修。上世纪 90 年代中期各种流量计在国际上产量的百分比大致为：差压式流量仪表 45%～ 55%； 容积式仪表 12%～ 14%； 涡轮流量计 9%～11%； 电磁流量计 5%～ 6%； 超声波流量计 1.6%～ 2.2%； 流体振动流量计2.2%～ 3%。随着计量技术、 计算机技术的发展，新型流量计所占比重会越来越大。
参考文献：
[1] 朱玉强. 化工生产装置流量仪表的选型方法[J]. 科技信息, 2011,(19) [2] 韩玉莲. 浅析流量测量仪表的选型[J]. 科技情报开发与经济, 2008,(01) [3] 左国雄, 熊安新. 浅谈冷风机的选型及注意问题[J]. 科技信息, 2010,(16) [4] 冯宝忠. 浅谈化肥企业生产用流量仪表及其选型[J]. 科技致富向导, 2011,(12)