對于測量中的高溫水流量計產(chǎn)品的選型及其功能簡(jiǎn)介

在生產(chǎn)過(guò)程中所采用的各種測量方法多基于多種不同的測量原理，利用各種不同的輸出信號變化來(lái)反映流量的變化。與此同時(shí)，流量控制的要求在不同場(chǎng)合也各有不同,但是不管是基于什么要求，能否對流量進(jìn)行準確控制始終是一個(gè)關(guān)系到能否提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，在化工生產(chǎn)領(lǐng)域尤其如此。本文介紹了化肥企業(yè)生產(chǎn)中常用的流量?jì)x表及其選型，并針對其主要性能和適用條件進(jìn)行了分析，以期為實(shí)際生產(chǎn)中的儀表選型提出參考意見(jiàn)。

1.儀表選型的一般規定
儀表選型應根據工藝裝置的規模、流程特點(diǎn)、操作要求和自動(dòng)控制水平等因素確定。首先，設計中采用的儀表必須是經(jīng)國家授權部門(mén)認可、取得制造許可證的合格產(chǎn)品，嚴禁選用未經(jīng)工業(yè)鑒定的試制儀表。其次，儀表選型要安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理，同時(shí)，在同一工程項目中，儀表品種規格力求統一，儀表選型應有利于全廠(chǎng)或區域性的集中控制和集中管理，有利于提高化工企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。
2.化肥企業(yè)生產(chǎn)用流量?jì)x表主要類(lèi)型及性能分析
2.1差壓型
差壓型流量計約占工業(yè)應用30%以上，是一種使用歷史悠久、試驗數據較為完善、技術(shù)完善成熟，應用最廣泛的一種流量測量?jì)x表，有代表性的產(chǎn)品類(lèi)型有孔板流量計、楔型流量計等，此類(lèi)儀表的優(yōu)點(diǎn)為：測量方法簡(jiǎn)單、無(wú)可動(dòng)部件，工作可靠、適應性強、可不經(jīng)實(shí)際定標而保證一定精度。差壓流量計的工作原理是利用節流件前后的差壓與平均流速或流量的關(guān)系，由差壓測量計計算出流量值。差壓流量計，幾乎能測量各種工況條件下單相流體和高溫、高壓條件下流體的流量，應用非常廣泛。目前，差壓流量測量?jì)x表正朝著(zhù)一體化方向發(fā)展，將高精度的差壓變送器與節流裝置組成一體化儀表，提高了測量?jì)x表的精度等級。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，流量測量范圍逐步擴大，壓損逐步縮小，精度等級將會(huì )大幅提高。
2.2流體阻力式
流體阻力式流量測量計是根據阻力體受力大小或位移來(lái)測量流量。流體阻力式流量計主要有：轉子流量計和靶式流量計。
轉子流量計是一種利用改變流通面積的方法來(lái)測量流量的流量計。也稱(chēng)浮子流量計或面積流量計。其優(yōu)點(diǎn)為結構簡(jiǎn)單，使用維護方便，對儀表前后直管段長(cháng)度要求不高，壓力損失小且恒定，測量范圍比較寬，工作可靠且線(xiàn)性刻度。轉子流量計適用范圍廣泛，可測氣體、蒸汽(電、氣遠傳金屬浮子流量計)和液體的流量。對于76.2 mm以?xún)鹊墓艿?，此流量計效果最好。按制造材料的不同，轉子流量計分為玻璃管轉子流量計和金屬管轉子流量計。玻璃管轉子流量計的轉子位置清晰可見(jiàn)，易讀數，多用于常溫、常壓、透明和腐蝕性介質(zhì)，如空氣、煤氣、水及氬氣等。金屬管轉子流量計有磁性連接結構，用于高溫、高壓場(chǎng)合，并輸出與二次儀表相匹配的標準信號，進(jìn)行瞬時(shí)流量和累計流量的顯示。金屬管轉子流量計是工業(yè)上最常用的流量計，而在小管徑、腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合時(shí)常用玻璃材質(zhì)。由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉子流量計。由于轉子流量計精度高、重復性好，在小管徑(≤200 mm)流量測量方面得到廣泛應用。
靶式流量計是60年代隨著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)迫切需要解決高粘度、低雷諾數流體的流量測量而發(fā)展起來(lái)的一種新型流量測量?jì)x表。其工作原理是通過(guò)測量流體作用在靶上的力而實(shí)現流量測量。優(yōu)點(diǎn)為結構簡(jiǎn)單、安裝維護方便、不易堵塞，主要應用于低雷諾數（如大粘度、小流量）、含固體顆粒的漿液（如泥漿、紙漿、沙漿、礦漿）及腐蝕介質(zhì)流量測量。
2.3流體振動(dòng)式
流體振動(dòng)式流量測量計是根據流體振動(dòng)原理測量流量。包括兩種應用自然振動(dòng)的卡門(mén)渦街流量計和應用強迫振動(dòng)的漩渦流量計。渦街流量計的優(yōu)點(diǎn)是測量精度較高；量程比寬（可達30:1）；使用壽命長(cháng)，壓力損失小，安裝與維護比較方便；測量幾乎不受流體參數變化的影響，用水或空氣標定后的流量計無(wú)須校正即可用于其它介質(zhì)的測量；易與數字儀表或計算機接口，對氣體、液體和蒸汽介質(zhì)均適用。其缺點(diǎn)是流體流速分布情況和脈動(dòng)情況將影響測量準確度，因此適用于紊流流速分布變化小的情況，并要求流量計前后有足夠長(cháng)的直管段，且普通型對于振動(dòng)和高溫沒(méi)有很好的解決辦法。
2.4測速式流量計
測速是流量計主要有渦輪流量計、高溫水流量計、超聲波流量計。
渦輪流量計根據動(dòng)量矩守恒原理設計而成，主要用于量精度要求高、流量變化快的場(chǎng)合，還用作標定其他流量的標準儀表。它的優(yōu)點(diǎn)是測量精度高，復現性和穩定性均好；量程范圍寬，量程比可達(10～20):1，刻度線(xiàn)性；耐高壓，壓力損失??；對流量變化反應迅速，可測脈動(dòng)流量；抗干擾能力強，信號便于遠傳及與計算機相連，其缺點(diǎn)是制造困難，成本高。
高溫水流量計是基于法拉第電磁感應原理研制出的一種測量導電液體體積流量的儀表。其優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、無(wú)機械慣性，反應靈敏，可測量脈沖流量，而且線(xiàn)性較好，可以直接進(jìn)行等分刻度。高溫水流量計可以測量各種腐蝕性介質(zhì)：酸、堿、鹽溶液以及帶有懸浮顆粒的漿液。但只能測量導電液體，因此對于氣體、蒸氣以及含大量氣泡的液體，或者電導率很低的液體不能測量。其缺點(diǎn)是輸出電壓微弱，通常滿(mǎn)量程時(shí)只有25-80mV，流量很小時(shí)僅有幾毫伏，易受外界干擾，因此要求傳感器的外殼、測量導管、轉換器等都應接地良好并單獨設置接地點(diǎn)，絕對不能連接在電機、電器等設備的公用線(xiàn)上；高溫水流量計得到越來(lái)越廣泛的應用，其成本有所降低，但整體價(jià)格，特別是大管徑的價(jià)格仍較高。
超聲波流量計是近代發(fā)展起來(lái)的一種新型測量流量的儀表，最常見(jiàn)的是多普勒流量計和時(shí)差流量計。超聲波流量計可以測量高黏度液體、非導電性液體或氣體的流量。它的優(yōu)點(diǎn)為可實(shí)現非接觸測量，管內無(wú)插入零件，無(wú)液體附加阻力，不受介質(zhì)粘度、導電度及腐蝕性影響。具有線(xiàn)性特性，易于數字化。缺點(diǎn)是精度不夠高，不適用于溫度波動(dòng)大、介質(zhì)物理性質(zhì)變化大的液體測量；不適用于小流速、小管徑的精確測量，在大口徑管道的流量測量(管徑大于2000mm)具有優(yōu)勢。
2.5容積式流量計
容積式流量計有橢圓齒輪流量計和腰輪流量計，是通過(guò)測定殼體與轉子之間形成的計量容積來(lái)測量流體的體積流量。主要用于各種液體流量的測量，尤其是油流量的準確測量；在高壓力、大流量的氣體流量測量中，這類(lèi)流量計也有應用。由于橢圓齒輪容積流量計直接依靠測量輪嚙合，因此對介質(zhì)的清潔要求較高，不允許有固體顆粒雜質(zhì)流過(guò)流量計，需要在流量計前安裝過(guò)濾器；壽命有限，需經(jīng)常性維修。
3.本文結語(yǔ)
選擇一款經(jīng)濟適用且滿(mǎn)足功能需求的流量?jì)x表，需要從儀表的工作性能、流體特性、現場(chǎng)條件及環(huán)境、成本費用來(lái)考慮，綜合多方面因素分析，確定最佳方案。隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展，各種流量?jì)x表不斷更新升級，流量測量準確度一定會(huì )不斷提高。

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