工业流量仪表选型分析

工业流量仪表选型分析

刘笑笑

山东鸿运工程设计有限公司淄博华中分公司  山东省淄博市  

摘要：当下工业企业在开展生产经营活动时，诸多环节涉及到流量仪表的使用，通过流量仪表进行具体流体介质的用量管理，进而使企业在经营中能够有效的把握工业生产的精密性。然而流量仪表的选型并不简单，企业需要根据自身生产活动中所需要进行测量的目标流体特性分析，结合具体的流量仪表型号类型，综合自身企业的经济基础后，在进行相适应的选型购买应用。文章即是针对企业在工业流量仪表选型相关问题展开的问题论述，仅供参考。

关键词：工业工程；流量仪表；介质工况；仪表准确度

引言：在工业生产的过程中流量仪表有着广泛的应用基础，存在于工程生产检测的各个领域。而流量参数即是工业生产用于检测环节中的关键参数之一，也是工业生产检测中检测较为困难的测量参数。在有关流量测量最早的测量方法是采用孔板、喷嘴和文丘里管制作的简易的节流仪器，它可配合上导压管和差压变送装置，从而构成的一种主要以差压为测量基本形式的流量自动检测计。根据此套装置测量得到的流量数据资料为测量基础，以流量查验表，显示的流量并通过计算流量差压值和实际流量值之间的关系，估量出其实际测量误差。这些计量方法现在已远远不适应社会现代化发展的实际计量的要求,因此又有许多的检测计量仪表应着社会发展的实际需要而被开发生产应用起来,按照其技术基本原理主要包括了差压式流量计、容积式流量计、涡轮流量计....等，每种流量仪表尤其各自的适用范围，因此工作人员需要根据各自需求进行针对性的选取使用。

一、流量计测量原理和应用范围

（1）差压式流量计

差压式流量计，顾名思义就是通过以差压的计算形式进行的流量检测计量的工作形式，它是由两部分组成的，其一，差压变送器；其二，介质的节流装置；它的主要应用领域主要有工业冶金、石化勘测、电力生产等行业，差压式流量计可以对液体展开流量测量，也可以针对一定的目标气体进行计量，甚至蒸汽这样的目标介质也能有效展开测量。

（2）容积式流量计

容积式流量计原理是指，通过机械的计量元件来将介质流体进行不断地的容积分割，并将之从整化分为散的形式，连续的生成多个或单个以上容积。此种流量计的使用限制较多，首先其生产成本相对较高，而且空间占用较大，适应的工作领域有石油、天然气工程当中，而且容积式流量计对温度要求也比较严格不能过高也不能过低，否则测量数据误差偏大。

（3）涡轮流量计

涡轮流量计其工作计量的工作原理较为简单，当介质通过传感器的涡状壳体时，流动的介质在流动介质的推动力下使涡轮叶片产生运转，在设定的条件中，涡轮的叶片运转的速度和流速具有关联性的，以测量涡轮的运转速度的方法，就可以计算出介质的流量值是多少。主要可应用与纯净的气体介质、液体介质，使用中避免电磁的干扰，避免高热或过低温度环境中的应用。当测量液体介质时需保证仪表水平安装，并使液体充满管道。

（4）电磁流量计

电磁流量计的应用范围比较广泛，因其受限制的因素较少，有着广大的工业上的应用基础。其工作原理即是根据物理学科中的电磁感应的定律开展计量工作的，它不受环境温度作用的影响、介质的压力以及黏稠度也不能影响其使用的精度，由于不受流体测量的介质状态影响所以被广泛应用在了诸多工程测量当中。选用时需保证介质电导率不低于5μs/cm。

（5）浮子流量计

浮子流量计的设计原理是运用浮子在一个封闭垂直如通过锥形管中，随着流体流量的增减改变而进行的浮子升降的变化，改变它们之间的流通面积来进行测量的体积流量仪表。该仪器的适用范围领域有限制主要为小管径、低流速、小流量的测量。

（6）超声波流量计

超声波流量计以其命名的名字可知其主要采用的是超声波的探测技术进行流量计量工作的，超声波流量计的安装使用条件较为苛刻，在目标测量的两点之间的距离要求必须精准，其可用于大流量体检测如污水和明渠，但受限于温度在190℃以下的流体环境中。

（7）涡街流量计

涡街流量计的适用范围较为广泛，其对温度值要求更加的广泛，被测流体温度控制在390℃以内即可，可测量的流体也较多诸如液体、气体、蒸汽等，使用限制被测流体应当保持稳定的流速，不应出现脉动性的特点。

（8）质量流量计

质量流量计可测量范围也比较广泛，目标流体有气体、液体还包括浆体等。但是测量时对于密度较低的流体进行测量时其准确性有待提升，而且测量的管道需保持保持稳定性，不能出现有震动的情况出现，由于其应用与小管口径小于200mm的测量环境，导致其设备生产成本较高。

二、选型分析

经过以上环节对各种类型流量计的介绍，其应用领域以及各自产品所适用的不同流体的特点进行了各自用途的详实阐述。对于目标流体的流量的计量所要考虑的因素众多，首先目标流体状态呈现出的是流动的特性，而且在不同状态特性流体中有着不同的黏稠度，其流体在经过测量计的内壁时不免会产生与测量计的摩擦反应，黏稠度高一些的流体可能出现粘挂的情况，黏稠度低的流体在进行测量时也可能出现测量中的漩涡和二次回流等状况，进而造成测量的精度出现误差。另外，不同的测量设备也会受到自身特点的影响，对外部的环境、安装要求、气候条件、使用企业的经济条件的综合因素所影响，建议如下在进行选型时要综合性的结合考虑，以保证测量的精度能够达到最优的效果。

（1）安全性能考虑以流量传感器在运行中不发生机械强度或电气回路故障而引起事故。

（2）流体特性即指流体成分、温度、压力、黏度等因素

（3）安装环境因素测量管径大小、直管段长度、管道是否有振动、周围是否有强磁场干扰和高温辐射热等

（4）节能性流体经过流量仪表前后的压损，压损值越小节能性越好

（5）准确度和经济性要求流量测量系统的误差小、精度等级高、重复性好、量程比宽。一般本身其性能相对稳定、重复性好、使用寿命较长、量程比范围宽的流量计有利于后期增加工艺设备测量参数调节，从而减少投资。

（6）工艺参数根据工艺参数选择仪表的型号、规格

结束语：结合上文，通过分析企业在进行流量仪表的选型应用时，应当根据自身企业所需进行针对性的选购。因每种流量仪表的作用和应用的流体特性不尽相同，在各种应用因素后进行比较对比后，综合分析才能找出真正安全可靠对口且更加经济性的流量仪表。

参考文献：

[1]毛新业.大管道流量仪表的研发与评估[J].自动化仪表,2021,42(12):1-7.DOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2021080064.

[2]吴稳定.“大量程比”流量仪表选型[J].石油化工自动化,2021,57(S1):207-209.