引言
　　流量(liang)儀表又稱(cheng)爲流量計(ji) ，焦化裝置(zhi)常用的流(liu)量儀表有(you)孔闆流量(liang)計、楔式流(liu)量計、錐形(xing)流量計、容(rong)積式流量(liang)計、渦街流(liu)量計、電磁(ci)流量計、質(zhi)量流量計(ji)等。它用于(yu)在不同的(de)安裝條件(jian)和環境條(tiao)件下實現(xian)對工藝管(guan)道内不同(tong)流體的測(ce)量。
1流量儀(yi)表的分類(lei)及測量原(yuan)理
1.1孔闆流(liu)量計
　　 孔闆(pan)流量計 的(de)設計依據(ju)是伯努力(li)方程。流體(ti)的機械能(neng)守恒即動(dong)能+重力勢(shi)能+壓力勢(shi)能=常數。總(zong)的說來，差(cha)壓式流量(liang)計的工作(zuo)原理基于(yu)如下事實(shi)：如果流體(ti)流經一個(ge)收縮（節流(liu)）件時，流體(ti)将被加速(su)。這種流體(ti)的加速将(jiang)使它的動(dong)能增加，而(er)同時按照(zhao)能量守恒(heng)定律，在流(liu)體被加速(su)處它的靜(jing)壓力一定(ding)會降低一(yi)個相對應(ying)的值。因此(ci)在孔闆上(shang)、下遊側會(hui)産生一個(ge)與流量值(zhi)成平方關(guan)系的差壓(ya)，将此差壓(ya)從孔闆兩(liang)側取壓口(kou)引出，送至(zhi)差壓變送(song)器轉變爲(wei)電信号輸(shu)出，再經專(zhuan)用智能流(liu)量計算儀(yi)運算後，即(ji)可獲知流(liu)量值。
　　孔闆(pan)流量計由(you)于已标準(zhun)化且結構(gou)簡單、牢固(gu)；易于複制(zhi)、通用性強(qiang)、價格低而(er)獲得相當(dang)廣泛的應(ying)用，焦化裝(zhuang)置共有孔(kong)闆流量計(ji)97台。但孔闆(pan)流量計易(yi)積污堵塞(sai)和易被磨(mo)損，壓損較(jiao)大，現場安(an)裝條件高(gao)，要求的直(zhi)管段過長(zhang)（上遊10D下遊(you)5D），因此也有(you)一定的局(ju)限性。
1.2楔式(shi)流量計
　　 楔(xie)式流量計(ji) 的檢測件(jian)是一個V字(zi)形楔塊（又(you)稱楔形節(jie)流件），它的(de)圓滑頂角(jiao)朝下，這樣(yang)有利于含(han)懸浮顆粒(li)的液體或(huo)粘稠液體(ti)順利通過(guo)，不會在節(jie)流件上遊(you)側産生滞(zhi)流。因此特(te)别适合在(zai)石油、化工(gong)等行業中(zhong)用于體積(ji)流量和質(zhi)量流量的(de)測量。

　　其測(ce)量原理是(shi)流體通過(guo)楔形流量(liang)計時，由于(yu)楔塊的節(jie)流作用，在(zai)其上、下遊(you)側産生了(le)一個與流(liu)量值成平(ping)方關系的(de)差壓，将此(ci)差壓從楔(xie)塊兩側取(qu)壓口引出(chu)，送至差壓(ya)變送器轉(zhuan)變爲電信(xin)号輸出，再(zai)經專用智(zhi)能流量計(ji)算儀運算(suan)後，即可獲(huo)知流量值(zhi)。
　　楔式流量(liang)計的優點(dian)是重複性(xing)好、精确度(du)高，經标定(ding)的楔式流(liu)量計，精度(du)達0.5級。具有(you)自清潔能(neng)力，無滞流(liu)區。耐磨損(sun)、壽命長、可(ke)靠性高。永(yong)久壓損比(bi)孔闆小。一(yi)體型結構(gou)，現場安裝(zhuang)無需安裝(zhuang)導壓管路(lu)，直接與管(guan)道進行螺(luo)紋或法蘭(lan)連接。施工(gong)省時省力(li)，維護方便(bian)。它可以滿(man)足大多數(shu)流體的測(ce)量要求，特(te)别适用于(yu)高粘度、低(di)雷諾數流(liu)體以及高(gao)腐蝕、高磨(mo)損流體的(de)流量測量(liang)，對于清潔(jie)液體、高粘(zhan)度流體、蒸(zheng)氣、料漿、腐(fu)蝕性流體(ti)、氣體等都(dou)能保持流(liu)量與差壓(ya)的平方根(gen)成正比關(guan)系。焦化裝(zhuang)置加熱爐(lu)四路進料(liao)流量、輕蠟(la)油和重蠟(la)油出裝置(zhi)流量的測(ce)量元件均(jun)使用楔式(shi)流量計。
1.3錐(zhui)形流量計(ji)
　　 錐形流量(liang)計 是一種(zhong)差壓式流(liu)量計，它以(yi)獨特的邊(bian)壁逐步收(shou)縮節流方(fang)式，一改傳(chuan)統節流裝(zhuang)置的幾乎(hu)所有缺點(dian)。其原理與(yu)其它差壓(ya)式流量計(ji)一樣，是經(jing)典的密閉(bi)管道中流(liu)量守恒原(yuan)理和流動(dong)連續性原(yuan)理，并具有(you)自整流、自(zi)清洗、自保(bao)護功能。其(qi)自清洗特(te)性使流體(ti)沿錐體被(bei)加速，髒污(wu)雜質無法(fa)存留錐體(ti)表面；液體(ti)中的氣體(ti)或氣體中(zhong)的液體以(yi)及顆粒、纖(xian)維等，通過(guo)錐體與管(guan)道縫隙被(bei)掃向下遊(you)，不會有髒(zang)污、雜質存(cun)留、堵塞而(er)影響測量(liang)，可保證儀(yi)表長期穩(wen)定工作。其(qi)自保護功(gong)能使流體(ti)在錐體表(biao)面形成附(fu)面層效應(ying)，使錐體表(biao)明得到保(bao)護，錐體關(guan)鍵尺寸不(bu)緻因磨損(sun)而改變，保(bao)證了測量(liang)精度的長(zhang)期穩定性(xing)。
　　錐形流量(liang)計的直管(guan)段要求極(ji)短，無積污(wu)、堵塞，可保(bao)持長期測(ce)量穩定；其(qi)永久性壓(ya)損隻有孔(kong)闆的1/3；因此(ci)廣泛應用(yong)于石油、化(hua)工、電力、供(gong)熱等領域(yu)，焦化裝置(zhi)内幹氣、富(fu)氣、含硫污(wu)水等介質(zhi)的流量測(ce)量元件均(jun)爲錐形流(liu)量計。

1.4容積(ji)式流量計(ji)
　　容積式流(liu)量計的原(yuan)理是依靠(kao)入口壓力(li)和出口壓(ya)力之間的(de)壓差推動(dong)轉子。流量(liang)計的兩個(ge)轉子是帶(dai)齒的，并互(hu)相齧合，交(jiao)替的由一(yi)個帶動另(ling)一個，橢圓(yuan)齒輪既作(zuo)測量用也(ye)作驅動用(yong)。它由測量(liang)部分、密封(feng)聯軸器、調(diao)速器、顯示(shi)部分和發(fa)訊部分組(zu)成。焦化裝(zhuang)置冷減壓(ya)渣油進裝(zhuang)置流量和(he)循環油出(chu)裝置流量(liang)使用容積(ji)式流量計(ji)測量。
1.5渦街(jie)流量計
　　渦(wo)街漩渦流(liu)量計通常(chang)稱它爲漩(xuan)渦流量計(ji)，又稱卡門(men)漩渦流量(liang)計，它是利(li)用流體自(zi)然振蕩的(de)原理制成(cheng)的一種漩(xuan)渦分離型(xing)流量計。當(dang)流體以足(zu)夠大的流(liu)速流過垂(chui)直于流體(ti)流向的物(wu)體時，若該(gai)物體的幾(ji)何尺寸适(shi)當，則在物(wu)體的後面(mian)，沿兩條平(ping)行直線上(shang)産生整齊(qi)排列、轉向(xiang)相反的渦(wo)列。渦列的(de)個數，即渦(wo)街頻率，和(he)流體的流(liu)速成正比(bi)。因而通過(guo)測量漩渦(wo)頻率，就可(ke)以知道流(liu)體的流速(su)，從而測出(chu)流體的流(liu)量。理論和(he)實踐研究(jiu)證明，漩渦(wo)分離頻率(lü)f與流體速(su)度v成正比(bi)，與漩渦發(fa)生體迎流(liu)面寬度d成(cheng)反比，即f=Sr×v/d，其(qi)中Sr爲斯特(te)勞哈爾系(xi)數。

　　 渦(wo)街流量計(ji) 适用于測(ce)量管道雷(lei)諾數範圍(wei)在2×104~7×106的流體(ti)。超過了這(zhe)個範圍，斯(si)特勞哈爾(er)系數便不(bu)是常數，精(jing)度就要降(jiang)低。流體的(de)流速必須(xu)在規定範(fan)圍内。被測(ce)介質爲氣(qi)體時，最大(da)流速應小(xiao)于60m/s；爲蒸汽(qi)時，應小于(yu)70m/s；爲液體時(shi)，應小于7m/s。流(liu)體的壓力(li)和溫度也(ye)要在規定(ding)範圍。焦化(hua)裝置共有(you)9台渦街流(liu)量計用于(yu)工藝管道(dao)内淨化風(feng)、蒸汽、除氧(yang)水、氮氣等(deng)介質的流(liu)量測量。

1.6電(dian)磁流量計(ji)
　　 電磁流量(liang)計 的工作(zuo)原理是基(ji)于法拉第(di)電磁感應(ying)定律。在電(dian)磁流量計(ji)中，測量管(guan)内的導電(dian)介質相當(dang)于法拉第(di)試驗中的(de)導電金屬(shu)杆，上下兩(liang)端的兩個(ge)電磁線圈(quan)産生恒定(ding)磁場。當有(you)導電介質(zhi)流過時，則(ze)會産生感(gan)應電壓。管(guan)道内部的(de)兩個電極(ji)測量産生(sheng)的感應電(dian)壓。測量管(guan)道通過不(bu)導電的内(nei)襯（橡膠，特(te)氟隆等）實(shi)現與流體(ti)和測量電(dian)極的電磁(ci)隔離。電磁(ci)流量計主(zhu)要由磁路(lu)系統、測量(liang)導管、電極(ji)、外殼、襯裏(li)和轉換器(qi)等部分組(zu)成。
　　用電磁(ci)流量計測(ce)量流體流(liu)量時，介質(zhi)溫度不能(neng)太高，一般(ban)不超過120℃，壓(ya)力一般不(bu)超過1.6MPa，流速(su)不得低于(yu)0.3m/s。被測介質(zhi)必須是導(dao)電性液體(ti)，最低電導(dao)率>20uS/cm,被測介(jie)質中不能(neng)含有較多(duo)的鐵磁性(xing)物質及氣(qi)泡。不能用(yong)于測量氣(qi)體、蒸汽、石(shi)油制品等(deng)非導電性(xing)流體。焦化(hua)裝置循環(huan)水及新鮮(xian)水進裝置(zhi)、切焦水回(hui)流、切焦水(shui)泵入口流(liu)量均使用(yong)電磁流量(liang)計來測量(liang)。
1.7質量流量(liang)計

　　有一直(zhi)管，以角速(su)度ω繞定軸(zhou)O在平面内(nei)轉動，管内(nei)有一質點(dian)m沿管以速(su)度v向外移(yi)動。由于質(zhi)點m處在既(ji)有旋轉運(yun)動，又有直(zhi)線運動的(de)體系中，因(yin)此它将獲(huo)得兩個加(jia)速度分量(liang)：向心加速(su)度ar,其值爲(wei)rω2,方向指向(xiang)軸O；切向加(jia)速度ac，其值(zhi)爲2ωv,方向與(yu)ar垂直，它來(lai)自旋轉管(guan)道，同時又(you)對管道産(chan)生反作用(yong)力，這就是(shi)科裏奧利(li)力，其計算(suan)公式爲Fc=2mωv。後(hou)來人們用(yong)管道振動(dong)的方法來(lai)代替轉動(dong)，從而制出(chu)了質量流(liu)量計。質量(liang)流量計由(you)傳感器、變(bian)送器、顯示(shi)器三部分(fen)組成。
　　傳感(gan)器：敏感元(yuan)件是測量(liang)管。它通過(guo)激勵線圈(quan)使管子産(chan)生振動，流(liu)動的流體(ti)在振動管(guan)内産生科(ke)氏力，由于(yu)測量管進(jin)出側所受(shou)的科氏力(li)方向相反(fan)，所以管子(zi)會産生扭(niu)曲，再通過(guo)電磁檢測(ce)器或光電(dian)檢測器，将(jiang)測量管的(de)扭曲變成(cheng)電信号，以(yi)進入變送(song)器作進一(yi)步的處理(li)。
　　變送器：把(ba)來自傳感(gan)器的低電(dian)平信号或(huo)二進制信(xin)号進行轉(zhuan)換、放大，并(bing)輸出與流(liu)量和密度(du)成正比例(li)的4~20ma标準信(xin)号，或頻率(lü)/脈沖信号(hao)，或數字信(xin)号。
　　顯示器(qi)：接受變送(song)器來的信(xin)号，通常以(yi)數字的形(xing)式顯示被(bei)測流體的(de)瞬時流量(liang)、累計流量(liang)、密度、溫度(du)等信号。
焦(jiao)化裝置熱(re)減壓渣油(you)、燃料氣進(jin)裝置流量(liang)和柴油、混(hun)合蠟油、穩(wen)定汽油、液(ye)化氣出裝(zhuang)置流量的(de)測量及計(ji)量均通過(guo)質量流量(liang)計實現。
2流(liu)量儀表的(de)選型技巧(qiao)
　　流量儀表(biao)選型可以(yi)從五個方(fang)面進行考(kao)慮，這五個(ge)方面爲流(liu)量計儀表(biao)性能方面(mian)、流體特性(xing)方面、安裝(zhuang)條件方面(mian)、環境條件(jian)方面和經(jing)濟因素方(fang)面。五個方(fang)面的詳細(xi)因素如下(xia)：
1、儀表性能(neng)方面：精度(du)、重複性、線(xian)性度、流量(liang)範圍、信号(hao)輸出特性(xing)、響應時間(jian)、壓力損失(shi)等；
2、流體特(te)性方面：溫(wen)度、壓力、密(mi)度、粘度、化(hua)學腐蝕、磨(mo)蝕性、結垢(gou)、混相、相變(bian)、電導率等(deng)；
3、安裝條件(jian)方面：管道(dao)布置方向(xiang)、流動方向(xiang)、檢測件上(shang)下遊側直(zhi)管段長度(du)、管道口徑(jing)、維修空間(jian)、電源、接地(di)、安裝等；
4、環(huan)境條件方(fang)面：環境溫(wen)度、濕度、電(dian)磁幹擾、安(an)全性、防爆(bao)、管道振動(dong)等；
5、經濟因(yin)素方面：儀(yi)表購置費(fei)、安裝費、運(yun)行費、校驗(yan)費、維修費(fei)、儀表使用(yong)壽命、備品(pin)備件等。
流(liu)量計儀表(biao)選型的步(bu)驟如下：
1、依(yi)據流體種(zhong)類及五個(ge)方面考慮(lü)因素初選(xuan)可用儀表(biao)類型（要有(you)幾種類型(xing)以便進行(hang)選擇）；
2、對初(chu)選類型進(jin)行資料及(ji)價格信息(xi)的收集，爲(wei)深入的分(fen)析比較準(zhun)備條件；
3、采(cai)用淘汰法(fa)逐步集中(zhong)到1~2種類型(xing)，五個方面(mian)因素要反(fan)複比較分(fen)析最終确(que)定預選目(mu)标。
結束語(yu)
　　流量是工(gong)業生産過(guo)程中常用(yong)的過程控(kong)制參數。随(sui)着科學技(ji)術的發展(zhan)，新型的流(liu)量儀表還(hai)在不斷湧(yong)現。流量計(ji)的選型應(ying)當首先了(le)解流量儀(yi)表的性能(neng)特點，再結(jie)合所應用(yong)場合的工(gong)況條件，選(xuan)擇性能合(he)适的産品(pin)。随着生産(chan)工藝複雜(za)程度和自(zi)動化程度(du)的提高，會(hui)對流量測(ce)量及控制(zhi)提出更新(xin)、更高和更(geng)多的要求(qiu)，如5~7m特大口(kou)徑、特大流(liu)量測量；超(chao)微小流量(liang)測量；鋼水(shui)等高溫介(jie)質的流量(liang)測量；液氮(dan)等超低溫(wen)介質的流(liu)量測量，等(deng)等。近年來(lai)，核磁共振(zhen)流量計、放(fang)射性同位(wei)素流量計(ji)等新型儀(yi)表已日臻(zhen)完善，流量(liang)測量精度(du)也在不斷(duan)提高。

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