流量儀表又稱爲(wèi)流量計（英文：flowmeter） ，常用(yong)的流量儀表有🐕 1. 電(dian)磁流量計 ； 2. 渦街流(liu)量計； ⒊ 浮子流量計(jì) ⒋ 科氏力質量流量(liàng)計； ⒌ 熱式（氣體）質量(liang)流量計； ⒍ 超聲波流(liu)量計； ⒎ 渦輪流量計(jì)。主要應用❗于工業(yè)生🏒産過程，能源計(jì)量 ,環境保護工程(chéng) 交通運輸， 生物技(ji)術， 科學實驗， 海洋(yang)氣象，江河湖泊等(děng)領域。
1、流量儀表的(de)單位和刻度
1.1 流量(liang)按如下單位表示(shi)：
體積流量用 m 3 /h、l/h；
質量(liàng)流量用 kg/h、t/h；
标準狀态(tài)下，氣體體積流量(liang)用 Nm 3 /h(0 ℃、0.101325 MPa)。
1.2 兩種可供選擇(zé)的刻度
1.2.1 方根刻度(dù)範圍：(滿刻度讀數(shu)爲 0~10 方根)
(1)最大流量(liàng)的刻度讀數不應(yīng)超過 9.5；
(2)正常流量的(de)刻度讀數應爲 6.0~8.5，最(zuì)好在 7；
(3)最小流量的(de)刻度讀數不應小(xiao)于 3。對于智能變送(sòng)器🧡/就地差壓指✔️示(shi)，不小于 2；
(4)如果爲了(le)增加測量範圍，可(kě)采用兩個變送器(qì)，組成寬⚽量程流量(liàng)測量回路。此時，第(dì)一個變送器的最(zuì)大差壓範圍不小(xiao)于 50kPa，第二個變送器(qi)的差壓範圍不小(xiao)于 5 kPa。最小流量的✌️方(fang)根讀❤️數不小于 1。如(ru)有可能，這種情況(kuàng)下使用渦街流量(liàng)計替代差🧑🏾‍🤝‍🧑🏼壓變送(sòng)器。
1.2.2 線性刻度範圍(wei)：(滿刻度讀數爲 0 %~100 %線(xiàn)性)
(1)最大流量的刻(ke)度讀數不應超過(guò) 90 %；
(2)正常流量的刻度(du)讀數應爲 40 %~70 %，最好爲(wei) 50 %；
(3)最小流量的刻度(du)讀數不應小于 10 %。1.2 遠(yuǎn)傳差壓式水位測(ce)量裝‼️置。
2、流量儀表(biao)的選型
    流量測量(liàng)優先采用節流裝(zhuāng)置配差壓變送器(qi)的方式，也可以根(gēn)據工藝條件、精度(dù)要求、當地規範等(deng)因素選擇其他類(lei)型流量計。
用于貿(mào)易交接等工況的(de)流量計，其精度不(bu)應低于♈ 0.2 %(測量值)；用(yòng)于内部結算、裝置(zhì)間物料平衡等工(gōng)況的流量計，其精(jing)度不應低于 0.5 %(測量(liàng)值)。
2.1 差壓式流量計(jì) 的選擇
2.1.1 标準節流(liu)裝置
(1)一般流體的(de)流量測量， 選用标(biāo)準節流裝置， 包括(kuò)同心孔♋闆、文丘裏(lǐ)、流量噴嘴等。
(2)流體(tǐ)雷諾數在 10000 以上時(shí)，節流裝置一般情(qing)況首先選用同心(xīn)♌、銳邊孔闆；除非工(gong)藝有特殊要求，盡(jìn)量避免使用非同(tong)心孔💞闆，偏心孔闆(pan)和圓缺孔闆；
(3)法蘭(lan)取壓孔闆的安裝(zhuang)管道最小尺寸爲(wei) DN50(2″)；
(4)對于工藝管線小(xiao)于 DN50(2″)的可以使用角(jiao)接取壓的内藏孔(kǒng)闆，内藏孔闆應帶(dai)直管段(上遊 15D，下遊(yóu) 5D)，采用制造廠标準(zhun)；
(5)對于永久壓損要(yao)求很低情況，可以(yǐ)使用流量噴嘴或(huò)文丘裏管。在孔闆(pǎn)的直管段長度不(bú)夠的情況下，可以(yi)選用文丘裏管🤞。
2.1.2 非(fēi)标準節流裝置
特(tè)殊情況下的流體(ti)流量測量可選用(yòng)除同心孔闆、文丘(qiū)裏、流🈲量噴嘴之外(wài)的非标準節流裝(zhuāng)置，規定如下：
(1)被測(ce)介質爲幹淨的氣(qi)體、液體，雷諾數在(zài) 10000~100000時，可選用 1/4 圓噴⭐嘴(zui)；
(2)被測介質爲幹淨(jìng)的氣體、液體，雷諾(nuo)數在 10000~300000時，可選用雙(shuāng)重孔闆；
(3)管徑大于(yu) DN100(4″)，被測介質粘度低(di)，且含有固體微粒(lì)，在孔闆前後可能(néng)積存沉澱物時，可(kě)選用偏心孔闆；
(4)管(guan)徑大于 DN100(4″)，測量液體(tǐ)粘度低，含有氣體(ti)或氣體中含有凝(níng)液的介㊙️質，或液體(ti)中含有固體顆粒(lì)的介質時，可選用(yòng)圓缺孔♻️闆；
(5)測量高(gao)粘度、 低雷諾數(低(di)至 500， 或制造廠建議(yi))的流體，如🌈原油、油(yóu)漿、渣油、瀝青等可(kě)選用楔型流量計(jì)，尺寸爲DN40(1-1/2″)到 DN600(24″)；
(6)無懸浮(fu)物的潔淨氣體、液(yè)體、蒸汽的微小流(liú)量，測量精度等🔞級(jí)要求不高時，可選(xuan)用内藏孔闆差壓(ya)變送器；
(7)均速皮托(tuo)管/阿紐巴可以用(yòng)于低壓損， 非關鍵(jiàn)場合🛀🏻的潔✔️淨介質(zhì)；
(8)四分之一圓孔闆(pan)可以用于雷諾數(shù)小于 10000 的潔淨介質(zhì)；
(9)孔闆法蘭最低壓(yā)力等級爲 ASME B16.5 Class 300lb。
2.2 電磁流(liú)量計
    在煉油、化工(gōng)生産中，公用工程(cheng)部分的有些液體(ti)(如循環水及生活(huo)用水等)介質具有(you)導電性，因而可以(yǐ)❄️應用📞電磁感應的(de)方法來測量流量(liang)，電磁流量計的特(te)點具有能夠測量(liang)酸、堿、鹽溶液以及(ji)含有固體顆粒(如(ru)泥漿✉️)或纖維流量(liàng)的測量。
2.2.1 測量原理(li)
    根據法拉第電磁(ci)感應定律制造的(de)用來測量管内導(dǎo)電介質體積流量(liàng)的感應式儀表。主(zhu)要組成：電磁流量(liang)計的結構主要由(you)磁路系統、測量導(dao)管、電極、外殼、襯裏(li)和轉換器等部分(fen)組成。如圖 1所示，在(zài)一段用非導磁材(cái)料做成的管道外(wai)面🎯，安裝有一對磁(ci)極 N和🔞 S，用以産生磁(ci)場，當導電液體(不(bu)小于 10-5~10-61/cm.? 即不小于水(shui)的👈導電率)流過管(guan)道時， 因流體切割(ge)磁力線而産生了(le)感應電勢 E(根據發(fā)電機原理)。 此感應(ying)電勢由與磁極垂(chuí)直方向的兩個電(dian)極引出。當磁場強(qiang)度 H 不變，管道直徑(jìng)一定❄️時，這個感應(yīng)電勢的大小僅與(yǔ)液體的流速有關(guān)，而與其它🔴因素無(wu)關。電動勢 E 正比于(yu)磁通量🥰密度 H，測量(liàng)管内徑 D 與平均流(liú)速 V 的乘積。電動勢(shi) E(流量信号)由電極(ji)檢出并通過電纜(lǎn)送至轉換器。 轉化(hua)器🈲将流量信号放(fàng)大處理後，可顯示(shi)流體👅流⚽量，并能輸(shū)出脈沖、模拟電流(liu)等信号，用于流量(liang)✍️的控制和調💔節📞。
 
感應電勢的(de)大小由下式決定(ding)：
E=KHDV (1)
式中：E—爲感應電勢(shì)即電極間的信号(hao)電壓(v)
H—磁場強度
D—測(cè)量管内徑(m)，即導體(tǐ)垂直切割磁力線(xian)的長度；
V—平均流速(su)(m/s)。
管道内體積流量(liàng)計算公式：
Q=1/4πD2V (2)
将(2)式代(dai)入式(1)便得：
E=4KHQ/πD=kQ
式中 k=4KH/πD 爲(wei)儀表常數。
式(1)中 K、D 爲(wèi)常數，由于勵磁電(diàn)流是恒流的，故 H 也(yě)是常數，則由🏃🏻‍♂️ E=kQ 可知(zhi)，體積流量 Q 與信号(hao)電壓 E-成正比，即流(liu)速感應的信号電(diàn)壓 E 與體積 Q 成線性(xìng)關系。因此，隻要測(cè)量出E就可确定流(liu)量 Q， 這是電磁流量(liàng)計的🔆基本工作原(yuan)理。 由 E=KHDV 可知，其輸出(chu)信号不受被測液(ye)體物理性質的😘影(ying)響(如溫度、壓力、粘(zhān)度)。因此說電磁流(liu)量計是一種真正(zheng)的體積流量計。
2.2.2 優(yōu)缺點
    隻要用普通(tōng)的水實際标定後(hou)就可以測量其他(ta)任🔞何導🌈電⛷️流體介(jiè)質的體積流量，而(er)不需要任何修正(zhèng)。這是電磁流量計(ji)的一突出優點。另(ling)外，測量管内無活(huó)動及🏃‍♂️阻流部件，因(yin)此幾乎沒有壓力(li)損失，并且有很高(gao)的可靠性。最大流(liú)量與最小流量的(de)比值一般爲 20∶1以上(shàng)，電磁流量計測量(liàng)範圍度大，通常爲(wèi) 20∶1~50∶1，可選流🧡量範圍寬(kuān)。電磁流量計具有(you)顯著的優點，但也(yě)有些缺點，主要❓是(shi)在液體中所感應(ying)出的電勢數值很(hěn)小，所以要引入放(fàng)大系數很大的放(fàng)大器由此造成測(cè)量系統很複雜、成(cheng)本高，并且很容易(yi)受外界電磁場幹(gan)擾的影響，在使用(yòng)不恰當時會大大(dà)地影響儀表的精(jīng)度。電磁流量計不(bú)能測量非導電液(ye)體的流量，也不能(néng)測量氣體和蒸汽(qi)的流量。在使用中(zhong)要注意維護，防止(zhi)❄️電極與管道間絕(jué)緣的破壞💛。
2.3 質量流(liu)量計
    質量流量計(ji)的測量方法，可分(fen)爲間接測量和直(zhi)接測量兩類🚶‍♀️。工程(cheng)中一般用直接式(shi)。直接式質量流量(liang)計的輸出信号直(zhí)接反映質量流量(liàng)，其測量不受流體(tǐ)的溫😄度、壓力🍓、密度(du)變🥵化的影響。直接(jie)式質量流量計有(yǒu)許多種形式。常用(yòng)有以下兩種測量(liàng)方式：
2.3.1 熱式質量流(liu)量計
    熱式質量流(liú)量計的基本原理(li)是利用外部熱源(yuan)對管道🔴内的被測(cè)流體加熱，熱能随(suí)流體一起流動，通(tōng)過測量因流體🔴流(liu)動而造成的熱量(liang)(溫度)變化來反映(yìng)出流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼體的質量流(liu)量。
2.3.2 科裏奧利質量(liang)流量計
    測量原理(li)：如果在管子同步(bù)振動的同時，将流(liu)體導入管🧡内，使之(zhi)沿管内向前流動(dong)，則管子将強迫流(liu)體與之一起上下(xia)振動💚。流體爲了反(fǎn)抗這種強迫振動(dong)，會給管子一個與(yu)其流動方向垂直(zhí)的反作用力，在這(zhe)種被叫做科裏奧(ào)🌍利效應力的作用(yòng)下，管子的震動不(bú)同步了，入口段管(guan)與出口段管在振(zhen)動的時間🌈先後商(shang)會出現差異，(差異(yi)是由于入口段和(hé)出🚩口段流體流向(xiàng)🌏是相反的)，這叫做(zuo)相位時間差。這種(zhǒng)差異與流過管子(zi)的流體質量流量(liàng)的大小🛀🏻成正比。如(ru)果通過電路🌈能檢(jian)測出這種時間差(cha)異的大小，則♉就能(neng)将質量流量的大(da)小給确定了。這種(zhǒng)流量計被稱作科(ke)裏奧利直接質量(liàng)流量計，它與世界(jie)上目前在用的幾(jǐ)十種常規容積式(shì)流量計的最大不(bu)同是它測的質量(liàng)的大小，使用的單(dan)位是 kg/h。用質量(如千(qiān)克)作單位的流量(liang)計比用容積(如立(lì)升或立方米)作單(dān)位的容積式流量(liàng)計要準确和恒定(dìng)。因爲質量是遵循(xún)守恒定律的。
    科裏(li)奧利質量流量計(ji)(簡稱科氏力流量(liang)計)，是一種利用流(liú)體在振動管中流(liú)動，而産生與質量(liang)流量成正比的科(ke)裏奧利力的原理(lǐ)來直接測量質量(liàng)流量的儀表。科氏(shi)力原理的㊙️質量流(liu)量計，可以按以下(xia)特點分類：
測量管(guan)的數量：單管式，雙(shuāng)管式，多管式。單管(guǎn)式一般應用于小(xiǎo)流🏃‍♂️量，或針對一般(ban)物料中有懸浮物(wù)等測量；多管式💚較(jiào)爲少見過；雙管式(shì)是最常見的。
測量(liang)管形狀：直管式，U 型(xíng)管式，? 管式，微彎管(guan)式等。
儀表結構：一(yī)體式，分體式。
供電(diàn)方式：二線制，四線(xiàn)制。
測量管保溫方(fāng)式：普通型、保溫隔(ge)熱型、伴熱型(高溫(wēn)用)。
優點：科裏奧利(li)質量流量計直接(jie)測量質量流量，有(you)很高的測量精度(dù)。
可測量流體範圍(wéi)廣泛，包括高粘度(du)的各種液體、含有(you)固形物的漿液、含(han)有微量氣體的液(yè)體、有足夠密度的(de)中高🐕壓氣體。測㊙️量(liàng)管的振動幅小， 可(kě)視作非活🏃‍♀️動件， 測(ce)量管路内無阻礙(ai)件和活動件。
對應(yīng)對迎流流速分布(bù)不敏感，因而無上(shang)下遊直管段要💘求(qiú)。測量值對流體粘(zhān)度不敏感，流體密(mi)度變化🔞對測量值(zhi)得值的影響微小(xiǎo)。可做多參數測量(liang)，如同期測量密度(dù)，并🙇🏻由此派生出測(cè)量溶液中溶質所(suo)含的濃度。
缺點：科(ke)裏奧利質量流量(liang)計不能用于測量(liàng)低密度介質和低(di)壓氣體；液體中含(hán)氣量超過某一限(xian)制(按型号而異)會(huì)顯着著影響測量(liàng)值。科裏奧利質量(liàng)流量計對外界振(zhen)動幹擾較爲敏感(gan)，爲防止管道振動(dòng)🔞影響，大部分型号(hào)科裏奧利質量流(liu)量計的流量傳感(gǎn)器安裝固定要求(qiu)較高。不能用于較(jiao)大管徑，目前♊尚局(jú)限于 150(200)mm以下♈。測量管(guǎn)内壁磨損腐蝕或(huò)沉積🐅結垢會影響(xiǎng)測量精度，尤其對(dui)薄壁管測量管的(de)科裏奧利質量流(liú)量計更爲顯着。
2.4 超(chāo)聲波流量計
2.4.1 測量(liàng)原理及組成
     超聲(shēng)波流量計 是通過(guò)檢測流體流動對(dui)超聲束(或超聲脈(mo)沖)的作用以測量(liàng)流量的儀表。超聲(shēng)波流量計由超聲(sheng)波換能器、電子線(xian)路及流量顯示和(hé)累積系統三部分(fèn)組成。超聲波發射(shè)換能器♍将電能轉(zhuan)換爲超聲波能量(liàng)，并将其發🔴射到被(bei)測✉️流體中，接收器(qì)接收到的超聲🧡波(bō)信号，經電子線路(lu)放大并轉換爲代(dai)表流量的電☎️信号(hào)供給顯示和積算(suàn)儀表進行顯示和(hé)積算。 這樣就實現(xiàn)了流量的檢測和(he)🌐顯示。
2.4.2 優、缺點
優點(diǎn)：超聲波流量計是(shi)一種非接觸式儀(yí)表，它既可👌以測量(liang)❓大管徑的介質流(liú)量也可以用于不(bú)易接觸和觀⭐察的(de)介質的測量。它☀️的(de)測量準确度很高(gao)，幾乎不受被測介(jie)質的各種參數的(de)幹擾，尤🈲其可以解(jiě)決其它儀表不能(néng)測量☂️的強腐蝕性(xing)、非導電性、放射性(xing)及易燃易爆☂️介質(zhì)的流量測量問題(ti)。
缺點：現今所存在(zai)的缺點主要是可(kě)測流體的溫度範(fàn)圍受超聲波換能(néng)鋁及換能器與管(guǎn)道之間的耦📱合材(cái)料耐溫程♍度的🌈限(xiàn)制，以及高溫下被(bèi)測流體傳聲速度(du)的原始數據不全(quan)。目前我國隻能用(yòng)于測量 200 ℃以下的流(liu)體。另外，超‼️聲波流(liú)量計的測量線路(lu)比一般流量計複(fu)雜。這是因爲，一般(bān)工業計量中液體(ti)的流速常常是每(mei)秒幾米，而聲波在(zài)液體中的傳🐉播速(sù)♍度約爲 1500 m/s 左❗右，被測(ce)流體流速(流量)變(bian)化帶給聲速的變(biàn)化量最大也是 10 -3 數(shù)♻️量級。若要求測量(liàng)流💁速的準确度爲(wèi) 1 %，則對聲速的測量(liang)準确度需爲 10 -5 ~10 -6 數量(liàng)級，因此必🈚須有完(wan)善的測量🔞線路才(cái)能實現，這也正是(shi)超聲波🏃流量計隻(zhi)有在集成電路技(ji)♋術迅速發展的前(qian)題下才能得到實(shí)際應用的原因。
    流(liu)量儀表測量是自(zì)動化儀表的一部(bu)分， 是工廠自動化(hua)🔞的基🔞礎，是穩定工(gong)藝過程運行的重(zhòng)要保證。所⭐以正确(què)的選型至關重要(yào)♊，用戶在選用流量(liàng)儀表時應充分✍️掌(zhǎng)握測量工況的各(ge)項工藝條件及其(qí)安裝要求，了解💰流(liú)量儀表的測量原(yuán)理及安裝㊙️所處的(de)環境條件，以确💘保(bao)正确地選用合适(shi)的流量儀表， 提高(gāo)流量儀表的🏃準确(què)性和穩定性。

 

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