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摘要：介紹了各種流量計的特點，并在流量理論的基礎上對流量計的合理使用進行了分析探討，出了一些有益的觀點。
0引言
　　在現代工業中，對流量的測量采用了各種各樣的方法，這些測量方法基于不同的測量原理，利用不同輸出信號的變化來反映流體流量的變化。根據測量原理，通常將流量測量方法分為3大類：（1）利用伯努利方程原理來測量流量；（2）速度式流量測量方法；（3）質量流量測量方法。
　　在流體力學理論中，伯努利方程占有非常重要的地位，它說明了流體流線上各點之間的能量關系。以測量流體流速來得到流量的流量計稱為速度式流量計，該流量計較為常用，種類較多，發展也較快。比較典型的速度式流量計有電磁流量計、渦街流量計、渦輪流量計、超聲波流量計和熱導式流量計等。
1各種流量計的特點
（1）電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應定律。電磁流量計要求被測流體的電導率不能過低，因此目前只能測量水和一些酸、堿、鹽溶液等，對氣體和絕大多數油類都不適用。電磁流量計有2個顯著特點：一是響應速度快，幾乎沒有滯后，非常適用于測量流體瞬時流量的變化；二是無阻礙流體流動的部件，對流體幾乎無阻力。對于管內穩定的流體，嚴格軸對稱速度分布流體進行測量，檢測到的感生電動勢可以很好地反映管內流體的平均流速。但是電磁流量計對于外界的電磁干擾非常敏感，在使用時需要采取一定的抗干擾措施，注意良好接地，以屏蔽外界的電磁場。
（2）渦街流量計是在流體中安放一個非流線型旋渦發生體，使流體在發生體兩側交替地分離，釋放出兩串規則地交錯排列的旋渦，且在一定范圍內旋渦分離頻率與流量成正比的流量計。渦街流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量，具有良好的介質適應能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、氣體、液體的工況體積流量，并配備溫度、壓力傳感器來測量標況體積流量和質量流量，是節流式流量計的理想替代產品。渦街流量計有很多優點，如壓力損失小，量程范圍寬，正確率高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響等，并且無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。
（3）渦輪流量計是利用流動的流體來推動葉輪轉動，流體流速和葉輪轉速成正比，通過測量葉輪轉速得到流體流速，進而得到流量值。當被測流體流過傳感器時，在流體作用下葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動將周期性地改變磁電轉換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發生周期性的變化，并產生周期性的感應電動勢，即電脈沖信號，經放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
（4）超聲波流量計是近年來發展較快的流量計。超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透能力很強，尤其是在不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長度。利用超聲波可以穿透物體的特性，在流體管道外設置超聲波發送裝置，以測量管內流體的流速。
（5）熱導式流量計是一種直接式質量流量計，它可以用來測量質量流量。當流體靜止時，管道內加熱元件的上下游溫度對稱分布，元件指示溫度相等；當介質流動時，下游溫度比上游溫度高。隨著流速的增加，溫差增大，當流速增加到某一界限值后，兩元件的溫差將隨流速的增加而逐漸減小。為了得到儀表的單值性，一般用溫差增大的特性測量小流量，用溫差減小的特性測量大流量。
2流量計選型的一般性準則
2.1差壓流量計的組成方式
　　隨著國內經濟的不斷發展，國家實施了節約能源消耗的系列舉措，從而促進了對流量儀表的需求。特別是在冶金工業中的天然氣、焦爐煤氣、高爐煤氣、工業用蒸汽及其他各類能源介質計量和各單內部成本核算等計量中，都迫切需要寬量程、高精度、高可靠性的計量儀表。差壓式流量計以其技術成熟、結構簡單、無可動部件、穩定可靠、適應面寬等優點獨居流量計榜首。
　　目前，差壓流量計主要有以下3種組成方式：（1）一體式差壓流量計，即將節流裝置、差壓、壓力、溫度、計算顯示集成為一個整體的流量計，可以直接在表上顯示流量，也可通過DC4～20mA電流遠傳瞬時流量值。這種一體式差壓流量計包含了一臺流量計所必備的全部要素，也代表了差壓流量計的發展方向。（2）一體式差壓流量變送器，將差壓變送器直接安裝到節流裝置上，輸出代表差壓信號大小的DC4～20mA電信號，流量計算及溫度、壓力補償由用戶另外配置完成。由于沒有流量顯示或輸出，因此不能稱其為流量計。一體式差壓流量變送器適合作為DCS（PLC）控制系統中的現場儀表，并將DC4～20mA的差壓信號送到DCS（PLC）控制系統，然后由控制系統進行溫度、壓力補償計算出被測的流量。（3）分體式差壓流量計，由節流裝置、差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器、流量計算顯示儀組成。它是差壓流量計的傳統組成方式，近年來使用率已大幅下降。
2.2選用流量計的一般原則
（1）要正確地選擇流量測量方法和儀表，并熟悉儀表和所測量的流體特性，同時還須考慮到費用的高低。在某一場所中儀表的選用方案可能有多種，選擇時僅憑以往的經驗或只考慮某一因素而貿然作出決定，有可能不能選擇到最合適的儀表。
（2）精度是一臺流量測量儀表非常重要的指標，同時也是在儀表選擇過程中容易忽略的指標。
（3）通常一臺流量計的測量范圍是指在保證精度的前提下，該流量計能測量的最大瞬時流量和最小瞬時流量的比值范圍。
（4）流量測量儀表的永久壓力損失也是一個很重要的指標，永久壓力損失（不可恢復壓損）過大，帶來的直接后果就是動力和能源的浪費，通常將壓損選定在2～30kPa之間，就能滿足絕大部分工業現場的要求。
（5）對流量測量儀表最重要的要求就是長期工作的穩定性和可靠性，應根據使用環境條件及使用狀況來選擇流量計，并將長期穩定性放在第一位，通常應選擇無可動部件，對臟污、粉塵等不敏感，對使用環境無特殊要求（振動、電滋干擾、溫度變化等）的流量計。
2.3流量計種類的選擇
　　流量計的種類繁多，各有千秋，選擇一種適合特定應用場所的流量計很不容易。經過全面綜合考慮，差壓式流量計具有技術成熟、結構簡單、無可動部件、穩定可靠、適應面寬等特點，性能顯著優于其他流量計，因此差壓式流量計占國內外流量計用量的60%～70%，以絕對優勢獨居流量計榜首。差壓式流量計具有適應面寬的特點，幾乎可滿足所有的現場需求。這一點也是其他種類的流量計達不到的。例如渦街式、渦輪式流量計的選用，需要用戶的現場流量范圍去適應流量計的要求。由于這幾類流量計的特征、尺寸以及同一種管徑的流量計測量的范圍都是固定的，一旦用戶現場流量范圍超出其測量范圍后，便不能使用，除非對工藝管道進行改造（縮徑或擴管）。
3選擇流量計時應注意的事項
（1）流量計的重復性要好；（2）流量測量系統的總精度要高；（3）流量計本身有相當強的流動調整能力，而較短的直管段，無需流動調整器；（4）總永久壓力損失要小，耗能費要少；（5）流量測量的量程比要寬；（6）流量計本身有自清掃能力，可測量臟污流體，無需過濾器；（7）流量計本身耐受流體磨蝕能力要強，性能要長期穩定，可靠耐用；（8）流量計本身無可動部件，檢定周期較長，使用壽命較長；（9）流量計本身故障率要小，維護與修理費用要少；（10）流量計的購置費與校準費要適中，安裝與運行花費要少。
4結語
　　以上各項都是決定流量計選擇的因素，在相關手冊和儀表樣本中可找到與這些決定因素有關的信息。在比較各種流量計的費用時，除了實際的購置費外，還有一系列因素要考慮到：（1）流量計的精度和測量范圍的改善，可以減少未被計量的能源數量，以及由此對經濟效益、企業的效率和產品質量的影響；（2）同時還要估算安裝費、長期維護費、流量計運行時的能耗費以及補償總永久壓力損失的耗能。只有綜合考慮并權衡以上這些因素，才能做到流量計的合理選型和使用。

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