流量儀表選型的方法

如何選擇流量儀表,歸納起來選擇流量儀表取決于以下六個因素：
一、儀表技術(shù)參數(shù)
選擇的依據(jù)首先是工藝對流量儀表的技術(shù)要求，如：
1）總量、流量
總量（單位為m3或kg），多用于貿(mào)易核算，準確度是*。
流量（瞬時量單位為m3/h，kg/h），多用于流程工業(yè)是控制系統(tǒng)的信息源頭，重復性常是*。
2）連續(xù)，開關(guān)
一般儀表的輸出為連續(xù)量，而開關(guān)量可用于簡單的二位式控制，或設(shè)備保護，要求可靠性良好。
3）準確度
準確度不僅取決儀表本身，還取決于校驗系統(tǒng)，是外加特性。要說明在什么流量范圍內(nèi)的準確度，如用于控制系統(tǒng)還應(yīng)考慮與整個系統(tǒng)準確度相匹配。
注意：廠家注明的誤差是%Fs（上限）；還是%RD（測值）。
4）重復性
重復性是指環(huán)境條件介質(zhì)參數(shù)不變時，對某*量值多次測量的一致性，是儀表本身的特征。
不少廠家把重復性誤導為準確度，準確度應(yīng)由重復性與標定裝置的流量不確定度兩部分組成。
5）量程比，在一定準確度范圍內(nèi)，zui大與zui小流量之比。
差壓式流量儀表，從儀表本身可以有較大量程比，因受二次表制約，一般只有3:1。
6）壓力損失
流量儀表（除電磁、超聲）都有檢測件（如孔板、渦輪……），以及強制改變流向（如彎頭、科氏）都將產(chǎn)生不可恢復壓力損失，它將額外增加了輸送的動力，才能維持正常運行，有些儀表*壓縮很可觀，在歷行節(jié)能的今天應(yīng)引起重視。
7）輸出信號
一般為標準的模擬信號（0-10V，4~20mA等）已不能適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展要求。
通訊要求數(shù)字信號，Rosemount推出了HART協(xié)議，RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，RS232限于2Km以內(nèi)，RS485可達10km。
8）響應(yīng)時間
輸出信號隨流量參數(shù)變化反應(yīng)的時間，對控制系統(tǒng)來說短越好；對脈動流則希望有較慢的輸出響應(yīng)。
9）綜合性能
儀表的性能指標是相互制約的，如樣本中壓力上限為2mpa；溫度為250℃，口徑為1m；則當口徑為1m時，壓力可能只能為1.5mpa，溫度只能是200℃，不可能同為極限值。
二、流體特性
1）流體類型：液體、氣體，還是蒸汽，有些儀表如電磁不能測電導率太低的流體；插入熱式則不能測液體。
2）溫度、壓力、密度，是選擇儀表提供的重要參數(shù)，特別是在工況下的參數(shù)，對于氣體流量還應(yīng)了解其體積流量是工作狀態(tài)、還是標準狀態(tài)。
3）粘性：液體粘性相差較大會影響選型，如粘性大的液體宜用容積式流量計，而不宜選用渦輪、浮子、渦街等流量計。
4）腐蝕、結(jié)垢、臟污：這類流體，不宜選用有轉(zhuǎn)動件及有檢測件的儀表。即使對于超聲、電磁這種流量計，也會因腐蝕管道帶來誤差。如口徑50mm，結(jié)垢0.5~1mm，將帶來0.5~1%的誤差。
5）特殊參數(shù)：某些流體參數(shù)會影響儀表的工作，如壓縮性系數(shù)影響差壓式；比熱及熱傳導系數(shù)影響熱式；電導率影響電磁；聲速影響超聲。
6）單、多相
相是指在一個系統(tǒng)中具有相同的物理、化學性質(zhì)的物質(zhì)，不同的相有較明顯的界面，通常工業(yè)中大多為單相，隨著工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了多相流（氣固、氣液、液固或氣固液）等的流量測量問題。
三、流動的狀態(tài)
與許多物理參數(shù)（如壓力、溫度、物位、成分）不同的是流量必須以流體流動為前提，沒有流動就不存在流量。
1）滿管、非滿管。一般流體均應(yīng)充滿管道，但當液體流量較小，管道又處于水平時，則可能出現(xiàn)非滿管流動，大多數(shù)流量儀表都無法解決，目前電磁已有非滿管流量計型號。
2）層流、紊流。反映流體在管道中流動的狀態(tài)，影響流量系數(shù)的大小，當Re＜2320時為層流，僅有很少情況如流體粘性大，管道小，流速低才會出現(xiàn)層流，工業(yè)中多為紊流。
3）封閉、明渠。流程工業(yè)中多為封閉管道。
4）充分發(fā)展紊流。流量儀表多為速度型，即管內(nèi)流速分布影響流量系數(shù)，所以要求流量儀表應(yīng)安裝在一種特定的充分發(fā)展紊流中。只要儀表前具有30倍管徑長度即可取得。
5）脈動流，流體中任一參數(shù)（流速、溫度、壓力、密度）隨時間變化的流動，易產(chǎn)生誤差，應(yīng)附加設(shè)備去掉脈動流準確進行測量。
四、安裝
流量儀表常由于安裝不當無法正常工作，如方向裝反、流速分布不理想，引壓管中出現(xiàn)二相，環(huán)境惡劣，缺少必要的附件……
1）管道的布局。有些儀表如浮子式只能安裝在垂直管道上；而有些為避免流體的重力只能裝在水平管道上；而流體中含有固體顆粒又不宜安裝在水平管道上。
2）流向。流量儀表中絕大多數(shù)不能反向安裝。
3）直管段長度。除浮子、容積、科氏外，都要求儀表前后有較長的直管段，以節(jié)流裝置及測點速的插入式儀表要求zui高（達30~50D）。
4）管徑。不少流量儀表管徑范圍較窄，限制了選用，可采用變徑管彌補，但要注意變徑后仍應(yīng)處于儀表的正常工作范圍，應(yīng)避免流速過小，輸出太弱；流速過高、強度受損的情況。
5）維護空間。應(yīng)具有必要的裝卸、維護空間。
6）配件。針對某一儀表，應(yīng)考慮安裝必要的配件，如流動調(diào)整器、過濾器、氣體分離器、阻尼器……等等。
五、環(huán)境
流量儀表應(yīng)避免安裝在以下環(huán)境。
1）高溫。流量儀表的檢測部分無法避開，則應(yīng)使變送器部分遠離高溫區(qū)。
2）振動。在壓縮機、定排量泵、振蕩伐門后，不能安裝渦街、漩進、科氏等流量計。
3）粉塵。儀表的變送器應(yīng)遠離或加防護罩。
4）腐蝕。潮濕，如無法避閉應(yīng)選用耐蝕材料做儀表殼體。
5）防爆易燃。應(yīng)增加儀表的防爆安全事故，采用氣密性外殼及降低電源電壓。
6）電磁干擾：儀表在強電磁干擾附近應(yīng)加裝防護罩，以屏蔽電磁干擾。
處于惡劣工作環(huán)境，流量儀表的檢測儀表難以回避，而二次表（變送器）則不然，此時不宜用一體化儀表。
六、經(jīng)濟性
1）初始購置費。開始與廠商接觸時，應(yīng)注意：①理性對待廠商所宣傳的技術(shù)指標；②根據(jù)需求選用，不要盲目追求高指標。③要注意儀表的制造材料。
2）安裝。管徑大特別要注意安裝中的附加問題，如是否為便于維修加裝旁路管道；必要的配件，如過濾器、流動調(diào)整器……
3）維修、配件。有些儀表的檢測件，轉(zhuǎn)動件易于磨損，腐蝕（如渦輪、容積、孔板）維修量不小。
4）校驗。有些儀表工作一段時間后，因腐蝕、磨損，準確度會下降，如用于貿(mào)易核算，應(yīng)定期校驗。
5）運行費。流量儀表一般均有*壓損，因此會帶來額外的運行費，特別是管徑較大時，其年運行費可能數(shù)倍于購置費。
6）誤差的損失。如用于貿(mào)易核算，特別是較貴重的能源、化工原料，應(yīng)選用度高的儀表，否則因誤差造成的經(jīng)濟損失，將數(shù)倍于購置費。
七、小結(jié)
流量儀表的選擇，可根據(jù)以上六類影響因素，選擇大致可按以下程序：

滿足同一工藝要求的流量儀表可能不止一種，可以同時做幾套方案進行比較。