流量計的歷史
流量測量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅馬凱撒時代已采用孔板測量居民的飲用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法測量尼羅河的流量。我國著名的都江堰水利工程應(yīng)用寶瓶口的水位觀測水量大小等等。17世紀(jì)托里拆利奠定差壓式流量計的理論基礎(chǔ)，這是流量測量的里程碑。自那以后，18、19世紀(jì)流量測量的許多類型儀表的雛形開始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計等。20世紀(jì)由于過程工業(yè)、能量計量、城市公用事業(yè)對流量測量的需求急劇增長，才促使儀表迅速發(fā)展，微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動儀表更新?lián)Q代，新型流量計如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。至今，據(jù)稱已有上百種流量計投向市場，現(xiàn)場使用中許多棘手的難題可望獲得解決。我國開展近代流量測量技
術(shù)的工作比較晚，早期所需的流量儀表均從國外進口。
電磁流量計的測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)生在非測量區(qū)內(nèi)則與測量無關(guān)。
A、安裝地點不能有大的振動源，并應(yīng)采取加固措施來穩(wěn)定儀表附近的管道；
B、不能安裝在大型變壓器、電動機、機泵等產(chǎn)生較大磁場的設(shè)備附近，以免受到電磁場的干擾；
C、傳感器與管道連接時應(yīng)保證滿管運行，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）按說明書連接，信號電纜（至系統(tǒng)）進行屏蔽層系統(tǒng)處單端接地；測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：
如果在測量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會影響測量的穩(wěn)定性和測量的精度，這時可以增加前后直管段的長度、采用一個流量穩(wěn)定器或減少測量點的截面以穩(wěn)定流速分布。
流量計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測量電極的影響，電極軸向保持水平為好。垂直安裝時，流體應(yīng)自下而上流動。
確保流量傳感器在測量時，管道中充滿被測流體，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。
電磁流量計接地的原因：
電磁流量計內(nèi)的測量電極處于一個直流或交流電場內(nèi)，如果其環(huán)境不能有效地被屏蔽于一個無干擾的條件下，對測量有嚴(yán)重干擾。
傳感器外殼接地與否，直接關(guān)系到測量的精度和穩(wěn)定性，接地導(dǎo)線必須不傳任何干擾電壓，因此電磁流量計要求有非常可靠的接地，要做好接地屏蔽，否則就會產(chǎn)生干擾電流。
電磁流量計接地的好處：
若連接流量計的管道是（相對于被測介質(zhì)）絕緣的則要用接地環(huán)，它的材質(zhì)應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性選用。
如果是聚四氟乙烯內(nèi)襯的測量傳感器，為了保測量傳感器能正常工作，要選用接地環(huán)。
超聲波流量計
超聲波流量計也是比較常見的流量計，它的安裝在所有流量計的安裝中是最簡單便捷的，只要選擇一個合適的測量點，把測量點處的管道參數(shù)輸入到流量計中，然后把探頭固定在管道上即可。
超聲波流量計安裝要點
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)無任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段，安裝點應(yīng)充分遠離閥門、泵、高壓電和變頻器等干擾源。
3、避免安裝在管道系統(tǒng)的最高點或帶有自由出口的豎直管道上。
4、對于開口或半滿管的管道，流量計應(yīng)安裝在U型管段處。
渦街流量計
渦街流量計主要安裝要求是對于直管段的要求及管道振動要求，渦街流量傳感器的上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)有較長的直管段；管道不能有振動，如有振動，則需對流量計兩側(cè)加固定裝置。
渦街流量計安裝要點
對于渦街流量計來說，測量氣體流量時，若被測氣體含有少量的液體，流量計應(yīng)安裝在管線的較高處。
測量液體時，若被測液體中含有少量的氣體，流量計應(yīng)安裝在管線的較低處。
測壓孔和測溫孔：
需要測壓時,須將測壓孔設(shè)置在流量計下游2~7D的地方。需要測溫時,將溫度傳感器設(shè)置在離測壓點下游的1~2D之間處。
管道支撐：
盡量將流量計安裝在振動加速度小于20m/s2的地方。當(dāng)管道振動過強時,應(yīng)對管道安裝加固支撐。
封墊片：
切不可將密封墊片突出到管道中,否則將導(dǎo)致無法接受的誤差。
渦輪流量計
渦輪流量計安裝要點
渦輪流量計可水平、垂直安裝，垂直安裝時流體方向必須向上。液體應(yīng)充滿管道，不得有氣泡。
安裝時，液體流動方向應(yīng)與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致。安裝時必須使管道內(nèi)流體滿管，才能保證測量精準(zhǔn)。
流量計上游端至少應(yīng)有10倍公稱通徑長度的直管段，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。
同時在安裝時應(yīng)避免管道內(nèi)產(chǎn)生氣泡，否則會影響測量的精度。
威力巴流量計
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)計的流量傳感器。
結(jié)構(gòu)特點：科學(xué)的橫面形狀、獨特的抗堵設(shè)計、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
水平管道基本安裝方式
對于水平管道，測量氣體時推薦安裝在管道上方160度范圍內(nèi)，尤其對于有大量
測量液體時推薦安裝在管道下方160度范圍內(nèi)，尤其對于含有大量氣體的液體時，我們只推薦這樣安裝；
但有一點要注意，對于那些極易氣化的液體，如液態(tài)的烯烴類介質(zhì)，安裝時插入方向同氣體，在管道上方。
測量蒸汽時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測量裝置的最高點。
垂直管道基本安裝方式
對于垂直管道，理論上可以在360度內(nèi)安裝。對于含有大量水分的濕氣體，推薦傳感器安裝時向上傾斜5度，如左圖所示。
對于含有大量氣體的液體，推薦傳感器安裝時向下傾斜5度，如右圖所示。對于蒸汽，推薦傳感器安裝時下傾斜5度，如右圖，且傳感器應(yīng)該處于整個測量系統(tǒng)中的最高點。
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時，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，測量精度為±3%，重復(fù)精度為±0.3%
轉(zhuǎn)子流量計
轉(zhuǎn)子流量計安裝要點
1、儀表安裝方向
絕大部分轉(zhuǎn)子流量計必須垂直安裝在無振動的管道上，不應(yīng)有明顯的傾斜，流體自下而上流過儀表。轉(zhuǎn)子流量計中心線與鉛垂線間夾角一般不超過5度，高精度(1.5級以上)儀表θ≤20°。如果θ＝12°則會產(chǎn)生1％附加誤差。儀表無嚴(yán)格上游直管段長度要求，但也有制造廠要求(2-5)D長度的，實際上必要性不大。
2、用于污臟流體的安裝
應(yīng)在儀表上游裝過濾器。帶有磁性耦合的金屬管轉(zhuǎn)子流量計用于可能含磁鐵性雜質(zhì)流體時，應(yīng)在儀表前裝磁過濾器。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量值。
3、轉(zhuǎn)子流量計擴大范圍度的安裝
如果測量要求的流量范圍度寬，范圍度超過10時，可以在一臺儀表內(nèi)放兩只不同形狀和重量的浮子，小流量時取輕浮子讀數(shù)，浮子到頂部后取重浮子讀數(shù)，范圍度可擴大到50-100。
4、轉(zhuǎn)子流量計脈動流的安裝
流動本身的脈動，如擬裝儀表位置的上游有往復(fù)泵或調(diào)節(jié)閥，或下游有大負荷變化等，應(yīng)改換測量位置或在管道系統(tǒng)予以補救改進，如加裝緩沖罐；若是儀表自身的振蕩，如測量時氣體壓力過低，儀表上游閥門未全開，調(diào)節(jié)閥未裝在儀表下游等原因，應(yīng)針對性改進克服，或改選用有阻尼裝置的儀表。
5、轉(zhuǎn)子流量計要排盡液體用儀表內(nèi)氣體
進出口不在直線的角型金屬轉(zhuǎn)子流量計，用于液體時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時極易積聚在套管內(nèi)，更應(yīng)定時排氣。這點對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，要做必要換算。換算公式和方法轉(zhuǎn)子流量計的制造廠使用說明書中都有詳述。
孔板流量計
孔板流量計安裝要求
1、孔板在安裝前應(yīng)檢查節(jié)流裝置編號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行孔板的安裝。
3、注意孔板安裝方向“+”號應(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0.015（1/β -1）的數(shù)值。
5、孔板在管道中安裝時應(yīng)保證其端面與管道軸線垂直、垂直度誤差不得超過±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)差壓訊號傳送距離大于3米時，導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜，并在各高點和低點分別裝設(shè)集氣器和沉降器。
9、為了避免差壓訊號傳送失真，正負導(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，但要防止被測介質(zhì)過熱汽化和在導(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，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，長度好在16米之內(nèi)。
質(zhì)量流量計
質(zhì)量流量計安裝要求
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)盡量遠離易產(chǎn)生強電磁場的設(shè)備，如大功率馬達、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)量流量計可以雙向使用。如果安裝方向與實際流向相反，修改變送器內(nèi)的流向組態(tài)即可。)
3、質(zhì)量流量計是根據(jù)測量管振動原理測量的流量儀表，因此傳感器安裝時應(yīng)考慮在兩側(cè)的工藝管道近法蘭處(約2～10倍管徑處)做堅固的支撐，避免儀表及相關(guān)管路產(chǎn)生震動。若強烈的管道振動不可避免時，建議用柔性管將管道系統(tǒng)與儀表傳感器隔離。
4、因質(zhì)量流量計是依據(jù)科氏力原理工作的，為避免重力對計量精度的影響。質(zhì)量流量計的測量管無論是向上還是向下安裝，都要盡量使測量管與地平面保持垂直或水平。
5、安裝時連接法蘭面應(yīng)相互平行，應(yīng)使兩個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、日常維護及確保傳感器在不工作時亦可處于滿管狀態(tài)。在貿(mào)易交接場合用的質(zhì)量流量計不用加旁路。使用流量計下游的調(diào)節(jié)閥進行流量控制。
7、傳感器的安裝方向要保證被測介質(zhì)能夠完全充滿傳感器。對于液體要不集氣。對于氣體要不積液，對于粘稠、臟污、高凝點的介質(zhì)要易排空(根據(jù)需要，也可在兩側(cè)加裝低點閥)。
8、新安裝管道或長期未用而剛剛啟用的管道，在質(zhì)量流量計安裝之前必須對整條管道進行吹掃(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)量流量計在安裝時建議在流量計進口處加過濾器。測量液體時，建議測量管垂直向下（如下圖）；
測量氣體時，建議測量管垂直向上（如下圖）；
測量含顆粒物時，建議
通過上述流量計的介紹，常見的工況下的流量計安裝方式已經(jīng)比較清楚了，對于復(fù)雜工況下的流量計安裝還需要具體情況具體分析，積累豐富的經(jīng)驗是解決問題最重要的環(huán)節(jié)。
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