引言
　　流量(liang)儀表又稱爲流量(liàng)計 ，焦化裝置常用(yong)的流量儀表有孔(kong)闆流量計、楔式流(liú)量計、錐形流量計(ji)、容積式流量計、渦(wo)街流量計、電磁流(liu)量計、質量流量計(jì)等。它用于在不同(tóng)的安裝條件和環(huan)境條件下實現對(dui)工藝管道内不同(tóng)流體的測量。
1流量(liàng)儀表的分類及測(cè)量原理
1.1孔闆流量(liang)計
　　 孔闆流量計 的(de)設計依據是伯努(nu)力方程。流體的機(jī)械能守恒即動能(néng)+重力勢能+壓力勢(shi)能=常數。總的說來(lai)，差壓式流量計的(de)工作原理基于如(rú)下事實：如果流體(ti)流經一個收縮（節(jie)流）件時，流體将被(bei)加速。這種流體的(de)加速将使它的動(dòng)能增加，而同時按(àn)照能量守恒定律(lü)，在流體被加速處(chu)它的靜壓力一定(dìng)會降低一個相對(duì)應的值。因此在孔(kǒng)闆上、下遊側會産(chan)生一個與流量值(zhí)成平方關系的差(chà)壓，将此差壓從孔(kǒng)闆兩側取壓口引(yǐn)出，送至差壓變送(song)器轉變爲電信号(hao)輸出，再經專用智(zhi)能流量計算儀運(yun)算後，即可獲知流(liú)量值。
　　孔闆流量計(ji)由于已标準化且(qiě)結構簡單、牢固；易(yi)于複制、通用性強(qiáng)、價格低而獲得相(xiàng)當廣泛的應用，焦(jiao)化裝置共有孔闆(pǎn)流量計97台。但孔闆(pan)流量計易積污堵(du)塞和易被磨損，壓(ya)損較大，現場安裝(zhuāng)條件高，要求的直(zhí)管段過長（上遊10D下(xià)遊5D），因此也有一定(dìng)的局限性。
1.2楔式流(liú)量計
　　 楔式流量計(ji) 的檢測件是一個(gè)V字形楔塊（又稱楔(xie)形節流件），它的圓(yuan)滑頂角朝下，這樣(yàng)有利于含懸浮顆(ke)粒的液體或粘稠(chóu)液體順利通過，不(bu)會在節流件上遊(you)側産生滞流。因此(cǐ)特别适合在石油(yóu)、化工等行業中用(yòng)于體積流量和質(zhì)量流量的測量。

　　其測量原理是流(liu)體通過楔形流量(liàng)計時，由于楔塊的(de)節流作用，在其上(shàng)、下遊側産生了一(yi)個與流量值成平(ping)方關系的差壓，将(jiāng)此差壓從楔塊兩(liang)側取壓口引出，送(song)至差壓變送器轉(zhuǎn)變爲電信号輸出(chū)，再經專用智能流(liú)量計算儀運算後(hou)，即可獲知流量值(zhí)。
　　楔式流量計的優(you)點是重複性好、精(jing)确度高，經标定的(de)楔式流量計，精度(du)達0.5級。具有自清潔(jie)能力，無滞流區。耐(nài)磨損、壽命長、可靠(kào)性高。永久壓損比(bǐ)孔闆小。一體型結(jié)構，現場安裝無需(xū)安裝導壓管路，直(zhi)接與管道進行螺(luó)紋或法蘭連接。施(shi)工省時省力，維護(hù)方便。它可以滿足(zú)大多數流體的測(ce)量要求，特别适用(yong)于高粘度、低雷諾(nuò)數流體以及高腐(fu)蝕、高磨損流體的(de)流量測量，對于清(qīng)潔液體、高粘度流(liú)體、蒸氣、料漿、腐蝕(shi)性流體、氣體等都(dōu)能保持流量與差(chà)壓的平方根成正(zheng)比關系。焦化裝置(zhi)加熱爐四路進料(liao)流量、輕蠟油和重(zhong)蠟油出裝置流量(liàng)的測量元件均使(shǐ)用楔式流量計。
1.3錐(zhuī)形流量計
　　 錐形流(liú)量計 是一種差壓(ya)式流量計，它以獨(du)特的邊壁逐步收(shōu)縮節流方式，一改(gǎi)傳統節流裝置的(de)幾乎所有缺點。其(qi)原理與其它差壓(ya)式流量計一樣，是(shì)經典的密閉管道(dao)中流量守恒原理(li)和流動連續性原(yuan)理，并具有自整流(liu)、自清洗、自保護功(gōng)能。其自清洗特性(xìng)使流體沿錐體被(bei)加速，髒污雜質無(wu)法存留錐體表面(miàn)；液體中的氣體或(huò)氣體中的液體以(yi)及顆粒、纖維等，通(tong)過錐體與管道縫(féng)隙被掃向下遊，不(bú)會有髒污、雜質存(cun)留、堵塞而影響測(cè)量，可保證儀表長(zhang)期穩定工作。其自(zi)保護功能使流體(tǐ)在錐體表面形成(cheng)附面層效應，使錐(zhuī)體表明得到保護(hù)，錐體關鍵尺寸不(bú)緻因磨損而改變(biàn)，保證了測量精度(dù)的長期穩定性。
　　錐(zhuī)形流量計的直管(guǎn)段要求極短，無積(ji)污、堵塞，可保持長(zhang)期測量穩定；其永(yǒng)久性壓損隻有孔(kong)闆的1/3；因此廣泛應(yīng)用于石油、化工、電(dian)力、供熱等領域，焦(jiāo)化裝置内幹氣、富(fu)氣、含硫污水等介(jie)質的流量測量元(yuan)件均爲錐形流量(liang)計。

1.4容積式流量(liang)計
　　容積式流量計(jì)的原理是依靠入(ru)口壓力和出口壓(yā)力之間的壓差推(tui)動轉子。流量計的(de)兩個轉子是帶齒(chǐ)的，并互相齧合，交(jiao)替的由一個帶動(dòng)另一個，橢圓齒輪(lun)既作測量用也作(zuò)驅動用。它由測量(liàng)部分、密封聯軸器(qì)、調速器、顯示部分(fen)和發訊部分組成(chéng)。焦化裝置冷減壓(ya)渣油進裝置流量(liang)和循環油出裝置(zhi)流量使用容積式(shi)流量計測量。
1.5渦街(jie)流量計
　　渦街漩渦(wo)流量計通常稱它(ta)爲漩渦流量計，又(you)稱卡門漩渦流量(liàng)計，它是利用流體(tǐ)自然振蕩的原理(li)制成的一種漩渦(wo)分離型流量計。當(dāng)流體以足夠大的(de)流速流過垂直于(yú)流體流向的物體(ti)時，若該物體的幾(ji)何尺寸适當，則在(zai)物體的後面，沿兩(liang)條平行直線上産(chǎn)生整齊排列、轉向(xiàng)相反的渦列。渦列(lie)的個數，即渦街頻(pín)率，和流體的流速(su)成正比。因而通過(guò)測量漩渦頻率，就(jiu)可以知道流體的(de)流速，從而測出流(liu)體的流量。理論和(he)實踐研究證明，漩(xuan)渦分離頻率f與流(liu)體速度v成正比，與(yu)漩渦發生體迎流(liu)面寬度d成反比，即(jí)f=Sr×v/d，其中Sr爲斯特勞哈(ha)爾系數。

　　 渦(wō)街流量計 适用于(yu)測量管道雷諾數(shù)範圍在2×104~7×106的流體。超(chāo)過了這個範圍，斯(si)特勞哈爾系數便(biàn)不是常數，精度就(jiu)要降低。流體的流(liú)速必須在規定範(fàn)圍内。被測介質爲(wei)氣體時，最大流速(sù)應小于60m/s；爲蒸汽時(shi)，應小于70m/s；爲液體時(shi)，應小于7m/s。流體的壓(yā)力和溫度也要在(zai)規定範圍。焦化裝(zhuang)置共有9台渦街流(liu)量計用于工藝管(guǎn)道内淨化風、蒸汽(qì)、除氧水、氮氣等介(jie)質的流量測量。

1.6電(dian)磁流量計
　　 電磁流(liú)量計 的工作原理(li)是基于法拉第電(dian)磁感應定律。在電(diàn)磁流量計中，測量(liàng)管内的導電介質(zhì)相當于法拉第試(shì)驗中的導電金屬(shu)杆，上下兩端的兩(liǎng)個電磁線圈産生(sheng)恒定磁場。當有導(dao)電介質流過時，則(zé)會産生感應電壓(yā)。管道内部的兩個(gè)電極測量産生的(de)感應電壓。測量管(guǎn)道通過不導電的(de)内襯（橡膠，特氟隆(lóng)等）實現與流體和(he)測量電極的電磁(ci)隔離。電磁流量計(ji)主要由磁路系統(tong)、測量導管、電極、外(wài)殼、襯裏和轉換器(qì)等部分組成。
　　用電(diàn)磁流量計測量流(liu)體流量時，介質溫(wen)度不能太高，一般(bān)不超過120℃，壓力一般(ban)不超過1.6MPa，流速不得(dé)低于0.3m/s。被測介質必(bi)須是導電性液體(tǐ)，最低電導率>20uS/cm,被測(ce)介質中不能含有(you)較多的鐵磁性物(wù)質及氣泡。不能用(yong)于測量氣體、蒸汽(qi)、石油制品等非導(dǎo)電性流體。焦化裝(zhuāng)置循環水及新鮮(xian)水進裝置、切焦水(shui)回流、切焦水泵入(ru)口流量均使用電(diàn)磁流量計來測量(liàng)。
1.7質量流量計

　　有一(yī)直管，以角速度ω繞(rao)定軸O在平面内轉(zhuǎn)動，管内有一質點(diǎn)m沿管以速度v向外(wài)移動。由于質點m處(chù)在既有旋轉運動(dong)，又有直線運動的(de)體系中，因此它将(jiāng)獲得兩個加速度(du)分量：向心加速度(du)ar,其值爲rω2,方向指向(xiàng)軸O；切向加速度ac，其(qi)值爲2ωv,方向與ar垂直(zhí)，它來自旋轉管道(dào)，同時又對管道産(chǎn)生反作用力，這就(jiù)是科裏奧利力，其(qi)計算公式爲Fc=2mωv。後來(lai)人們用管道振動(dòng)的方法來代替轉(zhuan)動，從而制出了質(zhì)量流量計。質量流(liú)量計由傳感器、變(bian)送器、顯示器三部(bù)分組成。
　　傳感器：敏(min)感元件是測量管(guan)。它通過激勵線圈(quān)使管子産生振動(dong)，流動的流體在振(zhen)動管内産生科氏(shì)力，由于測量管進(jìn)出側所受的科氏(shi)力方向相反，所以(yi)管子會産生扭曲(qǔ)，再通過電磁檢測(cè)器或光電檢測器(qi)，将測量管的扭曲(qǔ)變成電信号，以進(jìn)入變送器作進一(yī)步的處理。
　　變送器(qi)：把來自傳感器的(de)低電平信号或二(er)進制信号進行轉(zhuǎn)換、放大，并輸出與(yu)流量和密度成正(zheng)比例的4~20ma标準信号(hào)，或頻率/脈沖信号(hao)，或數字信号。
　　顯示(shi)器：接受變送器來(lai)的信号，通常以數(shu)字的形式顯示被(bèi)測流體的瞬時流(liú)量、累計流量、密度(dù)、溫度等信号。
焦化(huà)裝置熱減壓渣油(yóu)、燃料氣進裝置流(liú)量和柴油、混合蠟(là)油、穩定汽油、液化(hua)氣出裝置流量的(de)測量及計量均通(tōng)過質量流量計實(shi)現。
2流量儀表的選(xuan)型技巧
　　流量儀表(biǎo)選型可以從五個(gè)方面進行考慮，這(zhè)五個方面爲流量(liàng)計儀表性能方面(miàn)、流體特性方面、安(ān)裝條件方面、環境(jìng)條件方面和經濟(jì)因素方面。五個方(fang)面的詳細因素如(ru)下：
1、儀表性能方面(miàn)：精度、重複性、線性(xing)度、流量範圍、信号(hao)輸出特性、響應時(shí)間、壓力損失等；
2、流(liu)體特性方面：溫度(du)、壓力、密度、粘度、化(hua)學腐蝕、磨蝕性、結(jie)垢、混相、相變、電導(dǎo)率等；
3、安裝條件方(fang)面：管道布置方向(xiàng)、流動方向、檢測件(jian)上下遊側直管段(duàn)長度、管道口徑、維(wei)修空間、電源、接地(di)、安裝等；
4、環境條件(jian)方面：環境溫度、濕(shī)度、電磁幹擾、安全(quán)性、防爆、管道振動(dòng)等；
5、經濟因素方面(mian)：儀表購置費、安裝(zhuāng)費、運行費、校驗費(fei)、維修費、儀表使用(yòng)壽命、備品備件等(děng)。
流量計儀表選型(xíng)的步驟如下：
1、依據(jù)流體種類及五個(gè)方面考慮因素初(chū)選可用儀表類型(xing)（要有幾種類型以(yǐ)便進行選擇）；
2、對初(chu)選類型進行資料(liào)及價格信息的收(shōu)集，爲深入的分析(xī)比較準備條件；
3、采(cai)用淘汰法逐步集(ji)中到1~2種類型，五個(gè)方面因素要反複(fú)比較分析最終确(que)定預選目标。
結束(shu)語
　　流量是工業生(shēng)産過程中常用的(de)過程控制參數。随(suí)着科學技術的發(fā)展，新型的流量儀(yi)表還在不斷湧現(xiàn)。流量計的選型應(ying)當首先了解流量(liàng)儀表的性能特點(dian)，再結合所應用場(chang)合的工況條件，選(xuan)擇性能合适的産(chǎn)品。随着生産工藝(yì)複雜程度和自動(dòng)化程度的提高，會(hui)對流量測量及控(kong)制提出更新、更高(gāo)和更多的要求，如(rú)5~7m特大口徑、特大流(liú)量測量；超微小流(liu)量測量；鋼水等高(gao)溫介質的流量測(ce)量；液氮等超低溫(wēn)介質的流量測量(liàng)，等等。近年來，核磁(cí)共振流量計、放射(shè)性同位素流量計(ji)等新型儀表已日(ri)臻完善，流量測量(liàng)精度也在不斷提(tí)高。

以上内容來源(yuan)于網絡，如有侵權(quan)請聯系即删除!