引言
　　流(liu)量儀表(biao)又稱爲(wei)流量計(ji) ，焦化裝(zhuang)置常用(yong)的流量(liang)儀表有(you)孔闆流(liu)量計、楔(xie)式流量(liang)計、錐形(xing)流量計(ji)、容積式(shi)流量計(ji)、渦街流(liu)量計、電(dian)磁流量(liang)計、質量(liang)流量計(ji)等。它用(yong)于在不(bu)同的安(an)裝條件(jian)和環境(jing)條件下(xia)實現對(dui)工藝管(guan)道内不(bu)同流體(ti)的測量(liang)。
1流量儀(yi)表的分(fen)類及測(ce)量原理(li)
1.1孔闆流(liu)量計
　　 孔(kong)闆流量(liang)計 的設(she)計依據(ju)是伯努(nu)力方程(cheng)。流體的(de)機械能(neng)守恒即(ji)動能+重(zhong)力勢能(neng)+壓力勢(shi)能=常數(shu)。總的說(shuo)來，差壓(ya)式流量(liang)計的工(gong)作原理(li)基于如(ru)下事實(shi)：如果流(liu)體流經(jing)一個收(shou)縮（節流(liu)）件時，流(liu)體将被(bei)加速。這(zhe)種流體(ti)的加速(su)将使它(ta)的動能(neng)增加，而(er)同時按(an)照能量(liang)守恒定(ding)律，在流(liu)體被加(jia)速處它(ta)的靜壓(ya)力一定(ding)會降低(di)一個相(xiang)對應的(de)值。因此(ci)在孔闆(pan)上、下遊(you)側會産(chan)生一個(ge)與流量(liang)值成平(ping)方關系(xi)的差壓(ya)，将此差(cha)壓從孔(kong)闆兩側(ce)取壓口(kou)引出，送(song)至差壓(ya)變送器(qi)轉變爲(wei)電信号(hao)輸出，再(zai)經專用(yong)智能流(liu)量計算(suan)儀運算(suan)後，即可(ke)獲知流(liu)量值。
　　孔(kong)闆流量(liang)計由于(yu)已标準(zhun)化且結(jie)構簡單(dan)、牢固；易(yi)于複制(zhi)、通用性(xing)強、價格(ge)低而獲(huo)得相當(dang)廣泛的(de)應用，焦(jiao)化裝置(zhi)共有孔(kong)闆流量(liang)計97台。但(dan)孔闆流(liu)量計易(yi)積污堵(du)塞和易(yi)被磨損(sun)，壓損較(jiao)大，現場(chang)安裝條(tiao)件高，要(yao)求的直(zhi)管段過(guo)長（上遊(you)10D下遊5D），因(yin)此也有(you)一定的(de)局限性(xing)。
1.2楔式流(liu)量計
　　 楔(xie)式流量(liang)計 的檢(jian)測件是(shi)一個V字(zi)形楔塊(kuai)（又稱楔(xie)形節流(liu)件），它的(de)圓滑頂(ding)角朝下(xia)，這樣有(you)利于含(han)懸浮顆(ke)粒的液(ye)體或粘(zhan)稠液體(ti)順利通(tong)過，不會(hui)在節流(liu)件上遊(you)側産生(sheng)滞流。因(yin)此特别(bie)适合在(zai)石油、化(hua)工等行(hang)業中用(yong)于體積(ji)流量和(he)質量流(liu)量的測(ce)量。

　　其測量(liang)原理是(shi)流體通(tong)過楔形(xing)流量計(ji)時，由于(yu)楔塊的(de)節流作(zuo)用，在其(qi)上、下遊(you)側産生(sheng)了一個(ge)與流量(liang)值成平(ping)方關系(xi)的差壓(ya)，将此差(cha)壓從楔(xie)塊兩側(ce)取壓口(kou)引出，送(song)至差壓(ya)變送器(qi)轉變爲(wei)電信号(hao)輸出，再(zai)經專用(yong)智能流(liu)量計算(suan)儀運算(suan)後，即可(ke)獲知流(liu)量值。
　　楔(xie)式流量(liang)計的優(you)點是重(zhong)複性好(hao)、精确度(du)高，經标(biao)定的楔(xie)式流量(liang)計，精度(du)達0.5級。具(ju)有自清(qing)潔能力(li)，無滞流(liu)區。耐磨(mo)損、壽命(ming)長、可靠(kao)性高。永(yong)久壓損(sun)比孔闆(pan)小。一體(ti)型結構(gou)，現場安(an)裝無需(xu)安裝導(dao)壓管路(lu)，直接與(yu)管道進(jin)行螺紋(wen)或法蘭(lan)連接。施(shi)工省時(shi)省力，維(wei)護方便(bian)。它可以(yi)滿足大(da)多數流(liu)體的測(ce)量要求(qiu)，特别适(shi)用于高(gao)粘度、低(di)雷諾數(shu)流體以(yi)及高腐(fu)蝕、高磨(mo)損流體(ti)的流量(liang)測量，對(dui)于清潔(jie)液體、高(gao)粘度流(liu)體、蒸氣(qi)、料漿、腐(fu)蝕性流(liu)體、氣體(ti)等都能(neng)保持流(liu)量與差(cha)壓的平(ping)方根成(cheng)正比關(guan)系。焦化(hua)裝置加(jia)熱爐四(si)路進料(liao)流量、輕(qing)蠟油和(he)重蠟油(you)出裝置(zhi)流量的(de)測量元(yuan)件均使(shi)用楔式(shi)流量計(ji)。
1.3錐形流(liu)量計
　　 錐(zhui)形流量(liang)計 是一(yi)種差壓(ya)式流量(liang)計，它以(yi)獨特的(de)邊壁逐(zhu)步收縮(suo)節流方(fang)式，一改(gai)傳統節(jie)流裝置(zhi)的幾乎(hu)所有缺(que)點。其原(yuan)理與其(qi)它差壓(ya)式流量(liang)計一樣(yang)，是經典(dian)的密閉(bi)管道中(zhong)流量守(shou)恒原理(li)和流動(dong)連續性(xing)原理，并(bing)具有自(zi)整流、自(zi)清洗、自(zi)保護功(gong)能。其自(zi)清洗特(te)性使流(liu)體沿錐(zhui)體被加(jia)速，髒污(wu)雜質無(wu)法存留(liu)錐體表(biao)面；液體(ti)中的氣(qi)體或氣(qi)體中的(de)液體以(yi)及顆粒(li)、纖維等(deng)，通過錐(zhui)體與管(guan)道縫隙(xi)被掃向(xiang)下遊，不(bu)會有髒(zang)污、雜質(zhi)存留、堵(du)塞而影(ying)響測量(liang)，可保證(zheng)儀表長(zhang)期穩定(ding)工作。其(qi)自保護(hu)功能使(shi)流體在(zai)錐體表(biao)面形成(cheng)附面層(ceng)效應，使(shi)錐體表(biao)明得到(dao)保護，錐(zhui)體關鍵(jian)尺寸不(bu)緻因磨(mo)損而改(gai)變，保證(zheng)了測量(liang)精度的(de)長期穩(wen)定性。
　　錐(zhui)形流量(liang)計的直(zhi)管段要(yao)求極短(duan)，無積污(wu)、堵塞，可(ke)保持長(zhang)期測量(liang)穩定；其(qi)永久性(xing)壓損隻(zhi)有孔闆(pan)的1/3；因此(ci)廣泛應(ying)用于石(shi)油、化工(gong)、電力、供(gong)熱等領(ling)域，焦化(hua)裝置内(nei)幹氣、富(fu)氣、含硫(liu)污水等(deng)介質的(de)流量測(ce)量元件(jian)均爲錐(zhui)形流量(liang)計。

1.4容積式(shi)流量計(ji)
　　容積式(shi)流量計(ji)的原理(li)是依靠(kao)入口壓(ya)力和出(chu)口壓力(li)之間的(de)壓差推(tui)動轉子(zi)。流量計(ji)的兩個(ge)轉子是(shi)帶齒的(de)，并互相(xiang)齧合，交(jiao)替的由(you)一個帶(dai)動另一(yi)個，橢圓(yuan)齒輪既(ji)作測量(liang)用也作(zuo)驅動用(yong)。它由測(ce)量部分(fen)、密封聯(lian)軸器、調(diao)速器、顯(xian)示部分(fen)和發訊(xun)部分組(zu)成。焦化(hua)裝置冷(leng)減壓渣(zha)油進裝(zhuang)置流量(liang)和循環(huan)油出裝(zhuang)置流量(liang)使用容(rong)積式流(liu)量計測(ce)量。
1.5渦街(jie)流量計(ji)
　　渦街漩(xuan)渦流量(liang)計通常(chang)稱它爲(wei)漩渦流(liu)量計，又(you)稱卡門(men)漩渦流(liu)量計，它(ta)是利用(yong)流體自(zi)然振蕩(dang)的原理(li)制成的(de)一種漩(xuan)渦分離(li)型流量(liang)計。當流(liu)體以足(zu)夠大的(de)流速流(liu)過垂直(zhi)于流體(ti)流向的(de)物體時(shi)，若該物(wu)體的幾(ji)何尺寸(cun)适當，則(ze)在物體(ti)的後面(mian)，沿兩條(tiao)平行直(zhi)線上産(chan)生整齊(qi)排列、轉(zhuan)向相反(fan)的渦列(lie)。渦列的(de)個數，即(ji)渦街頻(pin)率，和流(liu)體的流(liu)速成正(zheng)比。因而(er)通過測(ce)量漩渦(wo)頻率，就(jiu)可以知(zhi)道流體(ti)的流速(su)，從而測(ce)出流體(ti)的流量(liang)。理論和(he)實踐研(yan)究證明(ming)，漩渦分(fen)離頻率(lü)f與流體(ti)速度v成(cheng)正比，與(yu)漩渦發(fa)生體迎(ying)流面寬(kuan)度d成反(fan)比，即f=Sr×v/d，其(qi)中Sr爲斯(si)特勞哈(ha)爾系數(shu)。

　　 渦街(jie)流量計(ji) 适用于(yu)測量管(guan)道雷諾(nuo)數範圍(wei)在2×104~7×106的流(liu)體。超過(guo)了這個(ge)範圍，斯(si)特勞哈(ha)爾系數(shu)便不是(shi)常數，精(jing)度就要(yao)降低。流(liu)體的流(liu)速必須(xu)在規定(ding)範圍内(nei)。被測介(jie)質爲氣(qi)體時，最(zui)大流速(su)應小于(yu)60m/s；爲蒸汽(qi)時，應小(xiao)于70m/s；爲液(ye)體時，應(ying)小于7m/s。流(liu)體的壓(ya)力和溫(wen)度也要(yao)在規定(ding)範圍。焦(jiao)化裝置(zhi)共有9台(tai)渦街流(liu)量計用(yong)于工藝(yi)管道内(nei)淨化風(feng)、蒸汽、除(chu)氧水、氮(dan)氣等介(jie)質的流(liu)量測量(liang)。

1.6電磁流(liu)量計
　　 電(dian)磁流量(liang)計 的工(gong)作原理(li)是基于(yu)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)。在電磁(ci)流量計(ji)中，測量(liang)管内的(de)導電介(jie)質相當(dang)于法拉(la)第試驗(yan)中的導(dao)電金屬(shu)杆，上下(xia)兩端的(de)兩個電(dian)磁線圈(quan)産生恒(heng)定磁場(chang)。當有導(dao)電介質(zhi)流過時(shi)，則會産(chan)生感應(ying)電壓。管(guan)道内部(bu)的兩個(ge)電極測(ce)量産生(sheng)的感應(ying)電壓。測(ce)量管道(dao)通過不(bu)導電的(de)内襯（橡(xiang)膠，特氟(fu)隆等）實(shi)現與流(liu)體和測(ce)量電極(ji)的電磁(ci)隔離。電(dian)磁流量(liang)計主要(yao)由磁路(lu)系統、測(ce)量導管(guan)、電極、外(wai)殼、襯裏(li)和轉換(huan)器等部(bu)分組成(cheng)。
　　用電磁(ci)流量計(ji)測量流(liu)體流量(liang)時，介質(zhi)溫度不(bu)能太高(gao)，一般不(bu)超過120℃，壓(ya)力一般(ban)不超過(guo)1.6MPa，流速不(bu)得低于(yu)0.3m/s。被測介(jie)質必須(xu)是導電(dian)性液體(ti)，最低電(dian)導率>20uS/cm,被(bei)測介質(zhi)中不能(neng)含有較(jiao)多的鐵(tie)磁性物(wu)質及氣(qi)泡。不能(neng)用于測(ce)量氣體(ti)、蒸汽、石(shi)油制品(pin)等非導(dao)電性流(liu)體。焦化(hua)裝置循(xun)環水及(ji)新鮮水(shui)進裝置(zhi)、切焦水(shui)回流、切(qie)焦水泵(beng)入口流(liu)量均使(shi)用電磁(ci)流量計(ji)來測量(liang)。
1.7質量流(liu)量計

　　有(you)一直管(guan)，以角速(su)度ω繞定(ding)軸O在平(ping)面内轉(zhuan)動，管内(nei)有一質(zhi)點m沿管(guan)以速度(du)v向外移(yi)動。由于(yu)質點m處(chu)在既有(you)旋轉運(yun)動，又有(you)直線運(yun)動的體(ti)系中，因(yin)此它将(jiang)獲得兩(liang)個加速(su)度分量(liang)：向心加(jia)速度ar,其(qi)值爲rω2,方(fang)向指向(xiang)軸O；切向(xiang)加速度(du)ac，其值爲(wei)2ωv,方向與(yu)ar垂直，它(ta)來自旋(xuan)轉管道(dao)，同時又(you)對管道(dao)産生反(fan)作用力(li)，這就是(shi)科裏奧(ao)利力，其(qi)計算公(gong)式爲Fc=2mωv。後(hou)來人們(men)用管道(dao)振動的(de)方法來(lai)代替轉(zhuan)動，從而(er)制出了(le)質量流(liu)量計。質(zhi)量流量(liang)計由傳(chuan)感器、變(bian)送器、顯(xian)示器三(san)部分組(zu)成。
　　傳感(gan)器：敏感(gan)元件是(shi)測量管(guan)。它通過(guo)激勵線(xian)圈使管(guan)子産生(sheng)振動，流(liu)動的流(liu)體在振(zhen)動管内(nei)産生科(ke)氏力，由(you)于測量(liang)管進出(chu)側所受(shou)的科氏(shi)力方向(xiang)相反，所(suo)以管子(zi)會産生(sheng)扭曲，再(zai)通過電(dian)磁檢測(ce)器或光(guang)電檢測(ce)器，将測(ce)量管的(de)扭曲變(bian)成電信(xin)号，以進(jin)入變送(song)器作進(jin)一步的(de)處理。
　　變(bian)送器：把(ba)來自傳(chuan)感器的(de)低電平(ping)信号或(huo)二進制(zhi)信号進(jin)行轉換(huan)、放大，并(bing)輸出與(yu)流量和(he)密度成(cheng)正比例(li)的4~20ma标準(zhun)信号，或(huo)頻率/脈(mo)沖信号(hao)，或數字(zi)信号。
　　顯(xian)示器：接(jie)受變送(song)器來的(de)信号，通(tong)常以數(shu)字的形(xing)式顯示(shi)被測流(liu)體的瞬(shun)時流量(liang)、累計流(liu)量、密度(du)、溫度等(deng)信号。
焦(jiao)化裝置(zhi)熱減壓(ya)渣油、燃(ran)料氣進(jin)裝置流(liu)量和柴(chai)油、混合(he)蠟油、穩(wen)定汽油(you)、液化氣(qi)出裝置(zhi)流量的(de)測量及(ji)計量均(jun)通過質(zhi)量流量(liang)計實現(xian)。
2流量儀(yi)表的選(xuan)型技巧(qiao)
　　流量儀(yi)表選型(xing)可以從(cong)五個方(fang)面進行(hang)考慮，這(zhe)五個方(fang)面爲流(liu)量計儀(yi)表性能(neng)方面、流(liu)體特性(xing)方面、安(an)裝條件(jian)方面、環(huan)境條件(jian)方面和(he)經濟因(yin)素方面(mian)。五個方(fang)面的詳(xiang)細因素(su)如下：
1、儀(yi)表性能(neng)方面：精(jing)度、重複(fu)性、線性(xing)度、流量(liang)範圍、信(xin)号輸出(chu)特性、響(xiang)應時間(jian)、壓力損(sun)失等；
2、流(liu)體特性(xing)方面：溫(wen)度、壓力(li)、密度、粘(zhan)度、化學(xue)腐蝕、磨(mo)蝕性、結(jie)垢、混相(xiang)、相變、電(dian)導率等(deng)；
3、安裝條(tiao)件方面(mian)：管道布(bu)置方向(xiang)、流動方(fang)向、檢測(ce)件上下(xia)遊側直(zhi)管段長(zhang)度、管道(dao)口徑、維(wei)修空間(jian)、電源、接(jie)地、安裝(zhuang)等；
4、環境(jing)條件方(fang)面：環境(jing)溫度、濕(shi)度、電磁(ci)幹擾、安(an)全性、防(fang)爆、管道(dao)振動等(deng)；
5、經濟因(yin)素方面(mian)：儀表購(gou)置費、安(an)裝費、運(yun)行費、校(xiao)驗費、維(wei)修費、儀(yi)表使用(yong)壽命、備(bei)品備件(jian)等。
流量(liang)計儀表(biao)選型的(de)步驟如(ru)下：
1、依據(ju)流體種(zhong)類及五(wu)個方面(mian)考慮因(yin)素初選(xuan)可用儀(yi)表類型(xing)（要有幾(ji)種類型(xing)以便進(jin)行選擇(ze)）；
2、對初選(xuan)類型進(jin)行資料(liao)及價格(ge)信息的(de)收集，爲(wei)深入的(de)分析比(bi)較準備(bei)條件；
3、采(cai)用淘汰(tai)法逐步(bu)集中到(dao)1~2種類型(xing)，五個方(fang)面因素(su)要反複(fu)比較分(fen)析最終(zhong)确定預(yu)選目标(biao)。
結束語(yu)
　　流量是(shi)工業生(sheng)産過程(cheng)中常用(yong)的過程(cheng)控制參(can)數。随着(zhe)科學技(ji)術的發(fa)展，新型(xing)的流量(liang)儀表還(hai)在不斷(duan)湧現。流(liu)量計的(de)選型應(ying)當首先(xian)了解流(liu)量儀表(biao)的性能(neng)特點，再(zai)結合所(suo)應用場(chang)合的工(gong)況條件(jian)，選擇性(xing)能合适(shi)的産品(pin)。随着生(sheng)産工藝(yi)複雜程(cheng)度和自(zi)動化程(cheng)度的提(ti)高，會對(dui)流量測(ce)量及控(kong)制提出(chu)更新、更(geng)高和更(geng)多的要(yao)求，如5~7m特(te)大口徑(jing)、特大流(liu)量測量(liang)；超微小(xiao)流量測(ce)量；鋼水(shui)等高溫(wen)介質的(de)流量測(ce)量；液氮(dan)等超低(di)溫介質(zhi)的流量(liang)測量，等(deng)等。近年(nian)來，核磁(ci)共振流(liu)量計、放(fang)射性同(tong)位素流(liu)量計等(deng)新型儀(yi)表已日(ri)臻完善(shan)，流量測(ce)量精度(du)也在不(bu)斷提高(gao)。

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