引(yin)言
　　流量(liàng)儀表又(yòu)稱爲流(liu)量計 ，焦(jiao)化裝置(zhi)常用的(de)流量儀(yí)表有孔(kǒng)闆流量(liàng)計、楔式(shi)流量計(ji)、錐形流(liu)量計、容(rong)積式流(liu)量計、渦(wō)街流量(liang)計、電磁(ci)流量計(ji)、質量流(liú)量計等(deng)。它用于(yú)在不同(tóng)的安裝(zhuang)條件和(he)環境條(tiáo)件下實(shi)現對工(gong)藝管道(dao)内不同(tóng)流體的(de)測量。
1流(liu)量儀表(biao)的分類(lei)及測量(liang)原理
1.1孔(kǒng)闆流量(liàng)計
　　 孔闆(pǎn)流量計(jì) 的設計(jì)依據是(shi)伯努力(li)方程。流(liu)體的機(ji)械能守(shou)恒即動(dòng)能+重力(li)勢能+壓(ya)力勢能(néng)=常數。總(zong)的說來(lái)，差壓式(shi)流量計(ji)的工作(zuo)原理基(ji)于如下(xia)事實：如(ru)果流體(tǐ)流經一(yī)個收縮(suo)（節流）件(jiàn)時，流體(ti)将被加(jiā)速。這種(zhong)流體的(de)加速将(jiang)使它的(de)動能增(zeng)加，而同(tóng)時按照(zhao)能量守(shou)恒定律(lü)，在流體(ti)被加速(su)處它的(de)靜壓力(li)一定會(huì)降低一(yī)個相對(dui)應的值(zhi)。因此在(zai)孔闆上(shang)、下遊側(ce)會産生(sheng)一個與(yǔ)流量值(zhí)成平方(fāng)關系的(de)差壓，将(jiang)此差壓(yā)從孔闆(pǎn)兩側取(qǔ)壓口引(yin)出，送至(zhì)差壓變(biàn)送器轉(zhuǎn)變爲電(dian)信号輸(shū)出，再經(jīng)專用智(zhi)能流量(liàng)計算儀(yí)運算後(hou)，即可獲(huò)知流量(liang)值。
　　孔闆(pǎn)流量計(ji)由于已(yǐ)标準化(huà)且結構(gòu)簡單、牢(lao)固；易于(yu)複制、通(tong)用性強(qiang)、價格低(di)而獲得(de)相當廣(guǎng)泛的應(yīng)用，焦化(huà)裝置共(gong)有孔闆(pǎn)流量計(ji)97台。但孔(kǒng)闆流量(liang)計易積(jī)污堵塞(sāi)和易被(bèi)磨損，壓(ya)損較大(dà)，現場安(an)裝條件(jiàn)高，要求(qiú)的直管(guan)段過長(zhang)（上遊10D下(xià)遊5D），因此(cǐ)也有一(yi)定的局(ju)限性。
1.2楔(xiē)式流量(liang)計
　　 楔式(shi)流量計(ji) 的檢測(cè)件是一(yī)個V字形(xing)楔塊（又(yòu)稱楔形(xing)節流件(jian)），它的圓(yuán)滑頂角(jiao)朝下，這(zhe)樣有利(li)于含懸(xuan)浮顆粒(lì)的液體(ti)或粘稠(chóu)液體順(shun)利通過(guò)，不會在(zài)節流件(jiàn)上遊側(cè)産生滞(zhì)流。因此(cǐ)特别适(shi)合在石(shi)油、化工(gōng)等行業(ye)中用于(yu)體積流(liú)量和質(zhì)量流量(liàng)的測量(liang)。

　　其(qí)測量原(yuán)理是流(liú)體通過(guò)楔形流(liu)量計時(shi)，由于楔(xiē)塊的節(jie)流作用(yong)，在其上(shang)、下遊側(ce)産生了(le)一個與(yu)流量值(zhí)成平方(fang)關系的(de)差壓，将(jiāng)此差壓(ya)從楔塊(kuai)兩側取(qu)壓口引(yǐn)出，送至(zhì)差壓變(bian)送器轉(zhuan)變爲電(diàn)信号輸(shū)出，再經(jīng)專用智(zhi)能流量(liàng)計算儀(yí)運算後(hòu)，即可獲(huò)知流量(liang)值。
　　楔式(shì)流量計(ji)的優點(diǎn)是重複(fú)性好、精(jing)确度高(gao)，經标定(dìng)的楔式(shì)流量計(jì)，精度達(da)0.5級。具有(yǒu)自清潔(jie)能力，無(wú)滞流區(qu)。耐磨損(sun)、壽命長(zhǎng)、可靠性(xìng)高。永久(jiu)壓損比(bi)孔闆小(xiǎo)。一體型(xíng)結構，現(xian)場安裝(zhuāng)無需安(ān)裝導壓(yā)管路，直(zhí)接與管(guan)道進行(háng)螺紋或(huò)法蘭連(lian)接。施工(gōng)省時省(shěng)力，維護(hù)方便。它(tā)可以滿(man)足大多(duo)數流體(ti)的測量(liang)要求，特(tè)别适用(yong)于高粘(zhān)度、低雷(léi)諾數流(liu)體以及(jí)高腐蝕(shi)、高磨損(sun)流體的(de)流量測(cè)量，對于(yú)清潔液(ye)體、高粘(zhan)度流體(ti)、蒸氣、料(liào)漿、腐蝕(shí)性流體(tǐ)、氣體等(deng)都能保(bǎo)持流量(liang)與差壓(ya)的平方(fang)根成正(zheng)比關系(xì)。焦化裝(zhuāng)置加熱(rè)爐四路(lu)進料流(liu)量、輕蠟(là)油和重(zhong)蠟油出(chu)裝置流(liu)量的測(ce)量元件(jian)均使用(yong)楔式流(liu)量計。
1.3錐(zhuī)形流量(liàng)計
　　 錐形(xíng)流量計(ji) 是一種(zhǒng)差壓式(shi)流量計(jì)，它以獨(du)特的邊(bian)壁逐步(bu)收縮節(jie)流方式(shi)，一改傳(chuán)統節流(liu)裝置的(de)幾乎所(suǒ)有缺點(dian)。其原理(lǐ)與其它(tā)差壓式(shì)流量計(jì)一樣，是(shi)經典的(de)密閉管(guan)道中流(liú)量守恒(héng)原理和(he)流動連(lian)續性原(yuán)理，并具(ju)有自整(zheng)流、自清(qīng)洗、自保(bǎo)護功能(néng)。其自清(qīng)洗特性(xing)使流體(ti)沿錐體(ti)被加速(sù)，髒污雜(za)質無法(fǎ)存留錐(zhui)體表面(miàn)；液體中(zhōng)的氣體(ti)或氣體(ti)中的液(ye)體以及(jí)顆粒、纖(xian)維等，通(tōng)過錐體(ti)與管道(dào)縫隙被(bei)掃向下(xià)遊，不會(hui)有髒污(wū)、雜質存(cún)留、堵塞(sai)而影響(xiǎng)測量，可(ke)保證儀(yi)表長期(qī)穩定工(gōng)作。其自(zi)保護功(gong)能使流(liú)體在錐(zhui)體表面(mian)形成附(fù)面層效(xiao)應，使錐(zhui)體表明(míng)得到保(bǎo)護，錐體(ti)關鍵尺(chǐ)寸不緻(zhì)因磨損(sǔn)而改變(bian)，保證了(le)測量精(jing)度的長(zhang)期穩定(dìng)性。
　　錐形(xing)流量計(ji)的直管(guan)段要求(qiú)極短，無(wu)積污、堵(du)塞，可保(bǎo)持長期(qī)測量穩(wěn)定；其永(yong)久性壓(ya)損隻有(yǒu)孔闆的(de)1/3；因此廣(guǎng)泛應用(yong)于石油(yóu)、化工、電(diàn)力、供熱(re)等領域(yu)，焦化裝(zhuang)置内幹(gàn)氣、富氣(qì)、含硫污(wū)水等介(jie)質的流(liú)量測量(liàng)元件均(jun)爲錐形(xing)流量計(ji)。

1.4容(rong)積式流(liú)量計
　　容(róng)積式流(liu)量計的(de)原理是(shi)依靠入(ru)口壓力(lì)和出口(kǒu)壓力之(zhi)間的壓(ya)差推動(dòng)轉子。流(liu)量計的(de)兩個轉(zhuǎn)子是帶(dai)齒的，并(bing)互相齧(niè)合，交替(tì)的由一(yī)個帶動(dòng)另一個(gè)，橢圓齒(chǐ)輪既作(zuò)測量用(yong)也作驅(qū)動用。它(tā)由測量(liàng)部分、密(mì)封聯軸(zhou)器、調速(su)器、顯示(shì)部分和(hé)發訊部(bu)分組成(cheng)。焦化裝(zhuāng)置冷減(jiǎn)壓渣油(you)進裝置(zhi)流量和(he)循環油(you)出裝置(zhi)流量使(shǐ)用容積(ji)式流量(liang)計測量(liang)。
1.5渦街流(liu)量計
　　渦(wō)街漩渦(wō)流量計(ji)通常稱(chēng)它爲漩(xuan)渦流量(liang)計，又稱(cheng)卡門漩(xuan)渦流量(liàng)計，它是(shi)利用流(liu)體自然(ran)振蕩的(de)原理制(zhi)成的一(yi)種漩渦(wō)分離型(xíng)流量計(jì)。當流體(ti)以足夠(gòu)大的流(liu)速流過(guo)垂直于(yu)流體流(liú)向的物(wu)體時，若(ruo)該物體(ti)的幾何(hé)尺寸适(shì)當，則在(zai)物體的(de)後面，沿(yan)兩條平(ping)行直線(xiàn)上産生(sheng)整齊排(pai)列、轉向(xiàng)相反的(de)渦列。渦(wo)列的個(gè)數，即渦(wo)街頻率(lǜ)，和流體(tǐ)的流速(su)成正比(bi)。因而通(tōng)過測量(liàng)漩渦頻(pin)率，就可(ke)以知道(dao)流體的(de)流速，從(cóng)而測出(chū)流體的(de)流量。理(li)論和實(shí)踐研究(jiu)證明，漩(xuan)渦分離(li)頻率f與(yu)流體速(su)度v成正(zheng)比，與漩(xuan)渦發生(shēng)體迎流(liú)面寬度(du)d成反比(bi)，即f=Sr×v/d，其中(zhōng)Sr爲斯特(te)勞哈爾(er)系數。

　　 渦街流(liu)量計 适(shì)用于測(ce)量管道(dào)雷諾數(shu)範圍在(zài)2×104~7×106的流體(tǐ)。超過了(le)這個範(fan)圍，斯特(tè)勞哈爾(er)系數便(biàn)不是常(chang)數，精度(dù)就要降(jiàng)低。流體(ti)的流速(su)必須在(zai)規定範(fan)圍内。被(bèi)測介質(zhì)爲氣體(tǐ)時，最大(da)流速應(ying)小于60m/s；爲(wei)蒸汽時(shí)，應小于(yu)70m/s；爲液體(tǐ)時，應小(xiao)于7m/s。流體(ti)的壓力(lì)和溫度(dù)也要在(zài)規定範(fàn)圍。焦化(huà)裝置共(gòng)有9台渦(wō)街流量(liang)計用于(yu)工藝管(guan)道内淨(jìng)化風、蒸(zhēng)汽、除氧(yǎng)水、氮氣(qì)等介質(zhi)的流量(liàng)測量。

1.6電(dian)磁流量(liang)計
　　 電磁(ci)流量計(jì) 的工作(zuò)原理是(shi)基于法(fǎ)拉第電(diàn)磁感應(ying)定律。在(zai)電磁流(liú)量計中(zhong)，測量管(guan)内的導(dǎo)電介質(zhi)相當于(yu)法拉第(dì)試驗中(zhong)的導電(diàn)金屬杆(gan)，上下兩(liang)端的兩(liǎng)個電磁(cí)線圈産(chǎn)生恒定(ding)磁場。當(dang)有導電(diàn)介質流(liú)過時，則(zé)會産生(sheng)感應電(diàn)壓。管道(dào)内部的(de)兩個電(diàn)極測量(liàng)産生的(de)感應電(diàn)壓。測量(liang)管道通(tong)過不導(dao)電的内(nei)襯（橡膠(jiao)，特氟隆(lóng)等）實現(xian)與流體(ti)和測量(liàng)電極的(de)電磁隔(gé)離。電磁(cí)流量計(jì)主要由(yóu)磁路系(xì)統、測量(liàng)導管、電(diàn)極、外殼(ké)、襯裏和(he)轉換器(qi)等部分(fèn)組成。
　　用(yòng)電磁流(liu)量計測(ce)量流體(tǐ)流量時(shi)，介質溫(wen)度不能(néng)太高，一(yi)般不超(chao)過120℃，壓力(lì)一般不(bú)超過1.6MPa，流(liu)速不得(dé)低于0.3m/s。被(bèi)測介質(zhì)必須是(shi)導電性(xing)液體，最(zui)低電導(dao)率>20uS/cm,被測(ce)介質中(zhōng)不能含(hán)有較多(duo)的鐵磁(ci)性物質(zhi)及氣泡(pào)。不能用(yòng)于測量(liang)氣體、蒸(zheng)汽、石油(yóu)制品等(děng)非導電(dian)性流體(ti)。焦化裝(zhuang)置循環(huán)水及新(xīn)鮮水進(jìn)裝置、切(qie)焦水回(huí)流、切焦(jiāo)水泵入(ru)口流量(liang)均使用(yòng)電磁流(liú)量計來(lái)測量。
1.7質(zhi)量流量(liang)計

　　有一(yi)直管，以(yǐ)角速度(du)ω繞定軸(zhou)O在平面(miàn)内轉動(dòng)，管内有(you)一質點(diǎn)m沿管以(yi)速度v向(xiàng)外移動(dong)。由于質(zhi)點m處在(zai)既有旋(xuan)轉運動(dòng)，又有直(zhí)線運動(dòng)的體系(xì)中，因此(ci)它将獲(huo)得兩個(gè)加速度(du)分量：向(xiang)心加速(sù)度ar,其值(zhí)爲rω2,方向(xiang)指向軸(zhóu)O；切向加(jiā)速度ac，其(qí)值爲2ωv,方(fāng)向與ar垂(chuí)直，它來(lái)自旋轉(zhuan)管道，同(tóng)時又對(duì)管道産(chǎn)生反作(zuò)用力，這(zhe)就是科(ke)裏奧利(lì)力，其計(jì)算公式(shì)爲Fc=2mωv。後來(lai)人們用(yong)管道振(zhen)動的方(fang)法來代(dài)替轉動(dòng)，從而制(zhì)出了質(zhi)量流量(liang)計。質量(liàng)流量計(jì)由傳感(gǎn)器、變送(sòng)器、顯示(shì)器三部(bù)分組成(cheng)。
　　傳感器(qi)：敏感元(yuan)件是測(cè)量管。它(tā)通過激(jī)勵線圈(quan)使管子(zi)産生振(zhèn)動，流動(dòng)的流體(tǐ)在振動(dong)管内産(chǎn)生科氏(shì)力，由于(yú)測量管(guan)進出側(ce)所受的(de)科氏力(li)方向相(xiàng)反，所以(yǐ)管子會(huì)産生扭(niu)曲，再通(tōng)過電磁(ci)檢測器(qi)或光電(dian)檢測器(qì)，将測量(liang)管的扭(niǔ)曲變成(chéng)電信号(hao)，以進入(ru)變送器(qì)作進一(yī)步的處(chù)理。
　　變送(song)器：把來(lái)自傳感(gan)器的低(di)電平信(xin)号或二(er)進制信(xin)号進行(háng)轉換、放(fang)大，并輸(shu)出與流(liu)量和密(mi)度成正(zheng)比例的(de)4~20ma标準信(xìn)号，或頻(pin)率/脈沖(chong)信号，或(huò)數字信(xìn)号。
　　顯示(shi)器：接受(shòu)變送器(qi)來的信(xin)号，通常(chang)以數字(zi)的形式(shì)顯示被(bèi)測流體(ti)的瞬時(shi)流量、累(lèi)計流量(liàng)、密度、溫(wēn)度等信(xìn)号。
焦化(huà)裝置熱(rè)減壓渣(zha)油、燃料(liào)氣進裝(zhuang)置流量(liàng)和柴油(you)、混合蠟(la)油、穩定(dìng)汽油、液(yè)化氣出(chu)裝置流(liu)量的測(ce)量及計(jì)量均通(tong)過質量(liàng)流量計(ji)實現。
2流(liu)量儀表(biǎo)的選型(xing)技巧
　　流(liú)量儀表(biǎo)選型可(ke)以從五(wu)個方面(miàn)進行考(kǎo)慮，這五(wǔ)個方面(mian)爲流量(liàng)計儀表(biao)性能方(fāng)面、流體(tǐ)特性方(fāng)面、安裝(zhuāng)條件方(fāng)面、環境(jìng)條件方(fang)面和經(jīng)濟因素(su)方面。五(wǔ)個方面(miàn)的詳細(xi)因素如(rú)下：
1、儀表(biǎo)性能方(fāng)面：精度(du)、重複性(xìng)、線性度(dù)、流量範(fan)圍、信号(hào)輸出特(tè)性、響應(ying)時間、壓(ya)力損失(shi)等；
2、流體(tǐ)特性方(fang)面：溫度(du)、壓力、密(mi)度、粘度(du)、化學腐(fǔ)蝕、磨蝕(shí)性、結垢(gou)、混相、相(xiàng)變、電導(dǎo)率等；
3、安(ān)裝條件(jiàn)方面：管(guan)道布置(zhì)方向、流(liu)動方向(xiàng)、檢測件(jiàn)上下遊(yóu)側直管(guǎn)段長度(dù)、管道口(kǒu)徑、維修(xiu)空間、電(dian)源、接地(di)、安裝等(deng)；
4、環境條(tiáo)件方面(miàn)：環境溫(wen)度、濕度(dù)、電磁幹(gan)擾、安全(quan)性、防爆(bao)、管道振(zhèn)動等；
5、經(jing)濟因素(sù)方面：儀(yi)表購置(zhi)費、安裝(zhuang)費、運行(hang)費、校驗(yàn)費、維修(xiu)費、儀表(biǎo)使用壽(shòu)命、備品(pǐn)備件等(děng)。
流量計(ji)儀表選(xuǎn)型的步(bù)驟如下(xià)：
1、依據流(liu)體種類(lei)及五個(gè)方面考(kao)慮因素(sù)初選可(ke)用儀表(biao)類型（要(yào)有幾種(zhǒng)類型以(yǐ)便進行(hang)選擇）；
2、對(duì)初選類(lèi)型進行(háng)資料及(jí)價格信(xìn)息的收(shōu)集，爲深(shen)入的分(fen)析比較(jiao)準備條(tiao)件；
3、采用(yòng)淘汰法(fǎ)逐步集(jí)中到1~2種(zhong)類型，五(wu)個方面(mian)因素要(yao)反複比(bi)較分析(xi)最終确(què)定預選(xuan)目标。
結(jie)束語
　　流(liú)量是工(gong)業生産(chan)過程中(zhōng)常用的(de)過程控(kong)制參數(shù)。随着科(kē)學技術(shu)的發展(zhan)，新型的(de)流量儀(yí)表還在(zài)不斷湧(yong)現。流量(liang)計的選(xuǎn)型應當(dang)首先了(le)解流量(liang)儀表的(de)性能特(te)點，再結(jié)合所應(ying)用場合(he)的工況(kuang)條件，選(xuan)擇性能(néng)合适的(de)産品。随(suí)着生産(chǎn)工藝複(fú)雜程度(dù)和自動(dòng)化程度(dù)的提高(gāo)，會對流(liú)量測量(liàng)及控制(zhì)提出更(gèng)新、更高(gāo)和更多(duō)的要求(qiu)，如5~7m特大(da)口徑、特(te)大流量(liang)測量；超(chao)微小流(liu)量測量(liang)；鋼水等(děng)高溫介(jiè)質的流(liu)量測量(liàng)；液氮等(deng)超低溫(wēn)介質的(de)流量測(cè)量，等等(děng)。近年來(lai)，核磁共(gong)振流量(liàng)計、放射(shè)性同位(wei)素流量(liang)計等新(xin)型儀表(biǎo)已日臻(zhen)完善，流(liú)量測量(liang)精度也(ye)在不斷(duan)提高。

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