流量计的选型和安装

 　　流量计的类型很多，不少于上百种，据统计现场使用的流量计当中，发现六成左右的选型存在问题。而即使选型正确，又有约一半以上在安装和选点有诸多缺陷。正确选型与安装，并非易事。归纳起来，正确选择流量计取决于六个因素：传感器技术参数、流体特性、流动的状态、安装、环境、经济性。

　　传感器技术参数

　　总量、流量 ：总量(单位为 Nm3、m3或k g)，多用于贸易核算，准确度居于*。流量(瞬时量单位为m3/h，k g/h)，多用于流程工业，是控制系统的信息源头，重复性是*。

　　连续，开关

　　一般流量传感器的检测和输出为连续量，而开关量可用于简单的二位式控制或设备保护，要求可靠性良好。

　　准确度

　　准确度不仅取决传感器本身，还取决于校验系统，是外加特性。要说明在什么流量范围内的准确度，如果用于控制系统，还应考虑与整个系统准确度相匹配。注意：厂家注明的误差是%Fs(上限);还是%RD(测值)。

　　重复性

　　重复性是指环境条件介质参数不变时，对某流量值多次测量的一致性，是传感器本身的特征。在流程工业控制系统中，重复性往往比准确度还重要。不少厂家把重复性误导为准确度，准确度应包括重复性与标定装置的流量不确定度。

　　量程比

在一定准确度范围内，zui大与zui小流量之比。选型时检测zui小流量一般选择＞仪表的zui小的下限流量，常用流量在仪表的刻度流量50%左右，zui大流量在刻度流量的80%左右留有一定的冗余

压力损失

　　流量传感器(除电磁、超声) 都有检测件( 如孔板、涡轮等)，以及强制改变流向(如弯头、科氏)都将产生不可恢复压力损失，它将额外增加输送的动力，才能维持正常运，有些数额很大，在提倡节能的今天应引起重视。

　输出信号

　　一般为标准的模拟信号(0~10V，4~20mA等)已不能适应系统发展要求。通讯要求数字信号，Rosemount推出了HART协议，RS232/RS485转换器，RS232限于2Km以内，RS485可达10Km。

　　响应时间

　　输出信号随流量参数变化反应的时间，对控制系统来说，越短越好;对脉动流，则希望有较慢的输出响应。

　　综合性能

　　传感器的性能指标是相互制约的，在选型时额定压力和额定温度必须高于工作时zui高压力和zui高温度一个等级。

　　流体特性

　　流体类型 流体分为液体、气体、蒸汽。不同的传感器适合不同的介质类型，选型时必须要注意选择正确。

　　温度、压力、密度

　　它们是选择传感器提供的重要参数，特别是在工况下的参数，对于气体流量还应了解其体积流量是工作状态，还是标准状态。

　　粘性

　　液体粘性相差较大会影响选型，如粘性大的液体宜用容积式流量传感器，而不宜选用涡轮、浮子、涡街等流量传感器。

　　腐蚀、结垢、脏污

　　对于这类流体，不宜选用有转动件及有检测件的传感器。即使对于超声、电磁式流量传感器，也会因腐蚀管道带来误差。如口径50mm，结垢0.5~1mm，将带来0.5~1%的误差。

　　特殊参数

　　某些流体参数会影响传感器的工作，如压缩性系数影响差压式;比热及热传导系数影响热式;电导率影响电磁;声速影响超声。

　　单相、多相

　　相是指在一个系统中具有相同的物理、化学性质的物质，不同的相有较明显的界面，通常工业中大多为单相，随着工业的发展出现了多相流(气固、气液、液固或气固液)等的流量测量问题。

　　流动的状态

　　与许多物理参数(如压力、温度、物位、成分)不同的是，流量必须以流体流动为前提，没有流动就不存在流量。

　　满管、非满管

　　一般流体均应充满管道，但当液体流量较小，管道又处于水平时，则可能出现非满管流动，目前已有非满管流量传感器。

　　层流、紊流

　　反映流体在管道中流动的状态，影响流量系数的大小，当Re<2320时为层流，仅有很少情况，如流体粘性大，管道小，流速低，才会出现层流。工业中多为紊流。

　　封闭、明渠

　　工业中多为封闭管道，明渠仅用于液体的排放。

　　充分发展紊流

　　流量传感器多为速度型，即管内流速分布影响流量系数，所以要求流量传感器应安装在一种特定的充分发展紊流中。只要传感器前具有30倍直径长度即可取得。

　　脉动流

　　流体中任一参数(流速、温度、压力、密度)随时间变化的流动，易产生误差，应附加设备去掉脉动流，准确进行测量。

　　安装及环境

　　流量传感器常由于安装不当而无法正常工作，如：方向装反，流速分布不理想，引压管中出现二相，环境恶劣，缺少必要的附件等。

　　管道的布局 有些传感器(如浮子式)只能安装在垂直管道上;而有些为避免流体的重力只能装在水平管道上;而如果流体中含有固体颗粒，传感器又不宜安装在水平管道上。

　　流向 流量传感器中绝大多数不能反向安装。

　　直管段长度 除浮子、容积、科氏外，都要求传感器前后有较长的直管段，以节流装置及测点速的插入式传感器要求zui高(达30~50D)。

　　管径 不少流量传感器管径范围较窄，限制了选用，可采用变径管弥补，但要注意变径后仍应处于传感器的正常工作范围，应避免流速过小，输出太弱;流速过高、强度受损的情况。

　　维护空间 应具有必要的装卸、维护空间。

　　配件 针对某一传感器，应考虑安装必要的配件，如流动调整器、过滤器">过滤器、气体分离器、阻尼器等。

　　流量传感器应避免安装在高温、振动、粉尘、腐蚀、潮湿、易爆易燃、有电磁干扰的环境中。

　　经济性

　　初始购置费 开始与厂商接触时，应注意：理性对待厂商所宣传的技术指标;根据需求选用，不要盲目选用高指标;注意传感器的制造材料。

　　安装 管径大，特别要注意安装中的附加问题，如是否为方便维修而加装旁路管道、必要的配件等(如过滤器、流动调整器)。

　　维修、配件 有些传感器的检测件，转动件易于磨损，腐蚀(如涡轮、容积、孔板)，维修量不小。

　　校验 有些传感器工作一段时间后，因腐蚀、磨损，准确度会下降， 如用于贸易核算， 应定期校验。

　　运行费 流量传感器一般均有压损，因此会带来额外的运行费，特别是管径较大时，其年运行费可能数倍于购置费。

　　误差的损失 如用于贸易核算，特别是较贵重的能源、化工原料，应选用度高的传感器，否则因误差造成的经济损失，将数倍于购置费。