流量計(jì)的歷史
流量測(cè)量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅馬凱撒時(shí)代已采用孔板測(cè)量居民的飲用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法測(cè)量尼羅河的流量。我國(guó)著名的都江堰水利工程應(yīng)用寶瓶口的水位觀測(cè)水量大小等等。17世紀(jì)托里拆利奠定差壓式流量計(jì)的理論基礎(chǔ)，這是流量測(cè)量的里程碑。自那以后，18、19世紀(jì)流量測(cè)量的許多類型儀表的雛形開(kāi)始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計(jì)等。20世紀(jì)由于過(guò)程工業(yè)、能量計(jì)量、城市公用事業(yè)對(duì)流量測(cè)量的需求急劇增長(zhǎng)，才促使儀表迅速發(fā)展，微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動(dòng)儀表更新?lián)Q代，新型流量計(jì)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。至今，據(jù)稱已有上百種流量計(jì)投向市場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)使用中許多棘手的難題可望獲得解決。我國(guó)開(kāi)展近代流量測(cè)量技
術(shù)的工作比較晚，早期所需的流量?jī)x表均從國(guó)外進(jìn)口。
電磁流量計(jì)的測(cè)量原理不依賴流量的特性，如果管路內(nèi)有一定的湍流與漩渦產(chǎn)生在非測(cè)量區(qū)內(nèi)則與測(cè)量無(wú)關(guān)。
A、安裝地點(diǎn)不能有大的振動(dòng)源，并應(yīng)采取加固措施來(lái)穩(wěn)定儀表附近的管道；
B、不能安裝在大型變壓器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)泵等產(chǎn)生較大磁場(chǎng)的設(shè)備附近，以免受到電磁場(chǎng)的干擾；
C、傳感器與管道連接時(shí)應(yīng)保證滿管運(yùn)行，最好垂直安裝；
D、變送器外殼接地與就近接地網(wǎng)連接即可；屏蔽電纜（分體式）按說(shuō)明書連接，信號(hào)電纜（至系統(tǒng)）進(jìn)行屏蔽層系統(tǒng)處單端接地；測(cè)量傳感器與管道連接的短路環(huán)需要接地，接地電阻應(yīng)小于10歐姆，不能與電氣接地共用；
E、流量計(jì)傳感器上游也應(yīng)該有一定的直管段，一般在5D~10D。
安裝詳解如下：
如果在測(cè)量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會(huì)影響測(cè)量的穩(wěn)定性和測(cè)量的精度，這時(shí)可以增加前后直管段的長(zhǎng)度、采用一個(gè)流量穩(wěn)定器或減少測(cè)量點(diǎn)的截面以穩(wěn)定流速分布。
流量計(jì)可以水平和垂直安裝，但是應(yīng)該確保避免沉積物和氣泡對(duì)測(cè)量電極的影響，電極軸向保持水平為好。垂直安裝時(shí)，流體應(yīng)自下而上流動(dòng)。
確保流量傳感器在測(cè)量時(shí)，管道中充滿被測(cè)流體，不能出現(xiàn)非滿管狀態(tài)。
如管道存在非滿管或是出口有放空狀態(tài)，傳感器應(yīng)安裝在一根虹吸管上。
電磁流量計(jì)的常規(guī)直管段要求是前10D后5D，在有彎管、閥門的情況分別有不同的要求。
電磁流量計(jì)接地的原因：
電磁流量計(jì)內(nèi)的測(cè)量電極處于一個(gè)直流或交流電場(chǎng)內(nèi)，如果其環(huán)境不能有效地被屏蔽于一個(gè)無(wú)干擾的條件下，對(duì)測(cè)量有嚴(yán)重干擾。
傳感器外殼接地與否，直接關(guān)系到測(cè)量的精度和穩(wěn)定性，接地導(dǎo)線必須不傳任何干擾電壓，因此電磁流量計(jì)要求有非常可靠的接地，要做好接地屏蔽，否則就會(huì)產(chǎn)生干擾電流。
電磁流量計(jì)接地的好處：
若連接流量計(jì)的管道是（相對(duì)于被測(cè)介質(zhì)）絕緣的則要用接地環(huán)，它的材質(zhì)應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選用。
如果是聚四氟乙烯內(nèi)襯的測(cè)量傳感器，為了保測(cè)量傳感器能正常工作，要選用接地環(huán)。
超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)也是比較常見(jiàn)的流量計(jì)，它的安裝在所有流量計(jì)的安裝中是最簡(jiǎn)單便捷的，只要選擇一個(gè)合適的測(cè)量點(diǎn)，把測(cè)量點(diǎn)處的管道參數(shù)輸入到流量計(jì)中，然后把探頭固定在管道上即可。
超聲波流量計(jì)安裝要點(diǎn)
1、選擇充滿流體的材質(zhì)均勻
2、安裝距離應(yīng)選擇上游大于10倍直管徑、下游大于5倍直管徑以內(nèi)無(wú)任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段，安裝點(diǎn)應(yīng)充分遠(yuǎn)離閥門、泵、高壓電和變頻器等干擾源。
3、避免安裝在管道系統(tǒng)的最高點(diǎn)或帶有自由出口的豎直管道上。
4、對(duì)于開(kāi)口或半滿管的管道，流量計(jì)應(yīng)安裝在U型管段處。
渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)主要安裝要求是對(duì)于直管段的要求及管道振動(dòng)要求，渦街流量傳感器的上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)有較長(zhǎng)的直管段；管道不能有振動(dòng)，如有振動(dòng)，則需對(duì)流量計(jì)兩側(cè)加固定裝置。
渦街流量計(jì)安裝要點(diǎn)
對(duì)于渦街流量計(jì)來(lái)說(shuō)，測(cè)量氣體流量時(shí)，若被測(cè)氣體含有少量的液體，流量計(jì)應(yīng)安裝在管線的較高處。
測(cè)量液體時(shí)，若被測(cè)液體中含有少量的氣體，流量計(jì)應(yīng)安裝在管線的較低處。
測(cè)壓孔和測(cè)溫孔：
需要測(cè)壓時(shí),須將測(cè)壓孔設(shè)置在流量計(jì)下游2~7D的地方。需要測(cè)溫時(shí),將溫度傳感器設(shè)置在離測(cè)壓點(diǎn)下游的1~2D之間處。
管道支撐：
盡量將流量計(jì)安裝在振動(dòng)加速度小于20m/s2的地方。當(dāng)管道振動(dòng)過(guò)強(qiáng)時(shí),應(yīng)對(duì)管道安裝加固支撐。
封墊片：
切不可將密封墊片突出到管道中,否則將導(dǎo)致無(wú)法接受的誤差。
渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì)安裝要點(diǎn)
渦輪流量計(jì)可水平、垂直安裝，垂直安裝時(shí)流體方向必須向上。液體應(yīng)充滿管道，不得有氣泡。
安裝時(shí)，液體流動(dòng)方向應(yīng)與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致。安裝時(shí)必須使管道內(nèi)流體滿管，才能保證測(cè)量精準(zhǔn)。
流量計(jì)上游端至少應(yīng)有10倍公稱通徑長(zhǎng)度的直管段，下游端應(yīng)不少于5倍公稱通徑的直管段，其內(nèi)壁應(yīng)光滑清潔，無(wú)凹痕、積垢和起皮等缺陷。
傳感器的管道軸心應(yīng)與相鄰管道軸心對(duì)準(zhǔn)，連接密封用的墊圈不得深入管道內(nèi)腔。不同情況下的直管段要求如下圖。
同時(shí)在安裝時(shí)應(yīng)避免管道內(nèi)產(chǎn)生氣泡，否則會(huì)影響測(cè)量的精度。
威力巴流量計(jì)
威力巴流量傳感器，是根據(jù)差壓式工作原理、插入式安裝方法設(shè)計(jì)的流量傳感器。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：科學(xué)的橫面形狀、獨(dú)特的抗堵設(shè)計(jì)、傳感器表面粗糙處理和防淤槽。
威力巴流量傳感器安裝要點(diǎn)
水平管道基本安裝方式
對(duì)于水平管道，測(cè)量氣體時(shí)推薦安裝在管道上方160度范圍內(nèi)，尤其對(duì)于有大量
測(cè)量液體時(shí)推薦安裝在管道下方160度范圍內(nèi)，尤其對(duì)于含有大量氣體的液體時(shí)，我們只推薦這樣安裝；
但有一點(diǎn)要注意，對(duì)于那些極易氣化的液體，如液態(tài)的烯烴類介質(zhì)，安裝時(shí)插入方向同氣體，在管道上方。
測(cè)量蒸汽時(shí)只推薦傳感器安裝在管道下方160度內(nèi)，并且要使傳感器處于整個(gè)測(cè)量裝置的最高點(diǎn)。
垂直管道基本安裝方式
對(duì)于垂直管道，理論上可以在360度內(nèi)安裝。對(duì)于含有大量水分的濕氣體，推薦傳感器安裝時(shí)向上傾斜5度，如左圖所示。
對(duì)于含有大量氣體的液體，推薦傳感器安裝時(shí)向下傾斜5度，如右圖所示。對(duì)于蒸汽，推薦傳感器安裝時(shí)下傾斜5度，如右圖，且傳感器應(yīng)該處于整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中的最高點(diǎn)。
威力巴安裝所需直管段
最小直管段要求—彎管后2D安裝如圖所示。
當(dāng)管道上、下游的直管段不夠長(zhǎng)時(shí)，我們推薦在彎管后2倍管道內(nèi)徑處安裝威力巴，因在彎管后的流體剖面較復(fù)雜，需將流體系數(shù)K做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整K系數(shù)后，測(cè)量精度為±3%，重復(fù)精度為±0.3%
轉(zhuǎn)子流量計(jì)
轉(zhuǎn)子流量計(jì)安裝要點(diǎn)
1、儀表安裝方向
絕大部分轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝在無(wú)振動(dòng)的管道上，不應(yīng)有明顯的傾斜，流體自下而上流過(guò)儀表。轉(zhuǎn)子流量計(jì)中心線與鉛垂線間夾角一般不超過(guò)5度，高精度(1.5級(jí)以上)儀表θ≤20°。如果θ＝12°則會(huì)產(chǎn)生1％附加誤差。儀表無(wú)嚴(yán)格上游直管段長(zhǎng)度要求，但也有制造廠要求(2-5)D長(zhǎng)度的，實(shí)際上必要性不大。
2、用于污臟流體的安裝
應(yīng)在儀表上游裝過(guò)濾器。帶有磁性耦合的金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)用于可能含磁鐵性雜質(zhì)流體時(shí)，應(yīng)在儀表前裝磁過(guò)濾器。要保持浮子和錐管的清潔，特別是小口徑儀表，浮子潔凈程度明顯影響測(cè)量值。
3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)擴(kuò)大范圍度的安裝
如果測(cè)量要求的流量范圍度寬，范圍度超過(guò)10時(shí)，可以在一臺(tái)儀表內(nèi)放兩只不同形狀和重量的浮子，小流量時(shí)取輕浮子讀數(shù)，浮子到頂部后取重浮子讀數(shù)，范圍度可擴(kuò)大到50-100。
4、轉(zhuǎn)子流量計(jì)脈動(dòng)流的安裝
流動(dòng)本身的脈動(dòng)，如擬裝儀表位置的上游有往復(fù)泵或調(diào)節(jié)閥，或下游有大負(fù)荷變化等，應(yīng)改換測(cè)量位置或在管道系統(tǒng)予以補(bǔ)救改進(jìn)，如加裝緩沖罐；若是儀表自身的振蕩，如測(cè)量時(shí)氣體壓力過(guò)低，儀表上游閥門未全開(kāi)，調(diào)節(jié)閥未裝在儀表下游等原因，應(yīng)針對(duì)性改進(jìn)克服，或改選用有阻尼裝置的儀表。
5、轉(zhuǎn)子流量計(jì)要排盡液體用儀表內(nèi)氣體
進(jìn)出口不在直線的角型金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)，用于液體時(shí)注意外傳浮子位移的引申套管內(nèi)是否殘留空氣，必須排盡；若液體含有微小氣泡流動(dòng)時(shí)極易積聚在套管內(nèi)，更應(yīng)定時(shí)排氣。這點(diǎn)對(duì)小口徑儀表更為重要，否則影響流量示值明顯。
6、轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量值應(yīng)作必要換算
若非按使用密度、粘度等介質(zhì)參數(shù)向轉(zhuǎn)子流量計(jì)生產(chǎn)廠家專門訂制的儀表，液體用儀表通常以水標(biāo)定流量，氣體儀表用空氣標(biāo)定，定值在工程標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。使用條件的流體密度、氣體壓力溫度與標(biāo)定不一致時(shí)，要做必要換算。換算公式和方法轉(zhuǎn)子流量計(jì)的制造廠使用說(shuō)明書中都有詳述。
孔板流量計(jì)
孔板流量計(jì)安裝要求
1、孔板在安裝前應(yīng)檢查節(jié)流裝置編號(hào)和尺寸是否符合管道安裝位置的要求。
2、新裝管路系統(tǒng)，必須在管道沖洗和掃線后再進(jìn)行孔板的安裝。
3、注意孔板安裝方向“+”號(hào)應(yīng)該向著流束。
4、孔板中心應(yīng)該和管道中心線相重合，同心度誤差不得超過(guò)0.015（1/β -1）的數(shù)值。
5、孔板在管道中安裝時(shí)應(yīng)保證其端面與管道軸線垂直、垂直度誤差不得超過(guò)±1°。
6、夾緊孔板用的密封墊片（包括環(huán)室與法蘭、環(huán)室與孔板間），在夾緊后，不得突入管道內(nèi)壁。
7、孔板安裝處必須嚴(yán)密，不允許有泄漏現(xiàn)象存在。因此，安裝工作必須在管道試壓前進(jìn)行。
8、導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè)，其傾度不得小于1:12。粘度較高的流體，其傾斜度還應(yīng)增大。當(dāng)差壓訊號(hào)傳送距離大于3米時(shí)，導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜，并在各高點(diǎn)和低點(diǎn)分別裝設(shè)集氣器和沉降器。
9、為了避免差壓訊號(hào)傳送失真，正負(fù)導(dǎo)壓管應(yīng)盡量靠近敷設(shè)，嚴(yán)寒地區(qū)還應(yīng)采取防凍措施。可采用電熱或蒸氣保溫，但要防止被測(cè)介質(zhì)過(guò)熱汽化和在導(dǎo)壓管中產(chǎn)生氣體造成假差壓。
10、孔板安裝在垂直主管道上時(shí)，取壓口位置，可在取壓裝置的平面上任意選擇。孔板安裝在水平或傾斜的主管道內(nèi)，取壓口位置如圖四所示。
11、導(dǎo)壓管按被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)而選擇耐壓、耐腐蝕的材料制造，其內(nèi)徑不得小于6毫米，長(zhǎng)度好在16米之內(nèi)。
質(zhì)量流量計(jì)
質(zhì)量流量計(jì)安裝要求
1、安裝位置的選擇應(yīng)避免電磁干擾。傳感器、變送器的安裝位置以及電纜鋪設(shè)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離易產(chǎn)生強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備，如大功率馬達(dá)、變壓器設(shè)施、變頻設(shè)備等。
2、質(zhì)量流量傳感器安裝應(yīng)使傳感器流向標(biāo)識(shí)與流體流向一致。并使箭頭指向與變送器內(nèi)部組態(tài)的流量方向一致。(注：質(zhì)量流量計(jì)可以雙向使用。如果安裝方向與實(shí)際流向相反，修改變送器內(nèi)的流向組態(tài)即可。)
3、質(zhì)量流量計(jì)是根據(jù)測(cè)量管振動(dòng)原理測(cè)量的流量?jī)x表，因此傳感器安裝時(shí)應(yīng)考慮在兩側(cè)的工藝管道近法蘭處(約2～10倍管徑處)做堅(jiān)固的支撐，避免儀表及相關(guān)管路產(chǎn)生震動(dòng)。若強(qiáng)烈的管道振動(dòng)不可避免時(shí)，建議用柔性管將管道系統(tǒng)與儀表傳感器隔離。
4、因質(zhì)量流量計(jì)是依據(jù)科氏力原理工作的，為避免重力對(duì)計(jì)量精度的影響。質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量管無(wú)論是向上還是向下安裝，都要盡量使測(cè)量管與地平面保持垂直或水平。
5、安裝時(shí)連接法蘭面應(yīng)相互平行，應(yīng)使兩個(gè)法蘭的中心位于同一軸線避免產(chǎn)生附加應(yīng)力。嚴(yán)禁用傳感器硬行拉直上、下游工藝管道，否則將影響測(cè)量甚至損壞傳感器。
6、在傳感器的上、下游管道上，建議安裝截止閥及旁路以方便調(diào)零、日常維護(hù)及確保傳感器在不工作時(shí)亦可處于滿管狀態(tài)。在貿(mào)易交接場(chǎng)合用的質(zhì)量流量計(jì)不用加旁路。使用流量計(jì)下游的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行流量控制。
7、傳感器的安裝方向要保證被測(cè)介質(zhì)能夠完全充滿傳感器。對(duì)于液體要不集氣。對(duì)于氣體要不積液，對(duì)于粘稠、臟污、高凝點(diǎn)的介質(zhì)要易排空(根據(jù)需要，也可在兩側(cè)加裝低點(diǎn)閥)。
8、新安裝管道或長(zhǎng)期未用而剛剛啟用的管道，在質(zhì)量流量計(jì)安裝之前必須對(duì)整條管道進(jìn)行吹掃(尤其是上游管道)，保證管道中不殘留任何焊渣或雜物。
9、質(zhì)量流量計(jì)在安裝時(shí)建議在流量計(jì)進(jìn)口處加過(guò)濾器。測(cè)量液體時(shí)，建議測(cè)量管垂直向下（如下圖）；
測(cè)量氣體時(shí)，建議測(cè)量管垂直向上（如下圖）；
測(cè)量含顆粒物時(shí)，建議
通過(guò)上述流量計(jì)的介紹，常見(jiàn)的工況下的流量計(jì)安裝方式已經(jīng)比較清楚了，對(duì)于復(fù)雜工況下的流量計(jì)安裝還需要具體情況具體分析，積累豐富的經(jīng)驗(yàn)是解決問(wèn)題最重要的環(huán)節(jié)。
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