合理选用流量测量仪表、提高热控设计质量
2011年11月03日 14:46:10
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1前言
随着科学技术的不断进步，热工测量技术也得到了很大的发展，新型热工自动化仪表的频频推出，为解决热工测量领域的难题起到了积极的作用。然而，各种新型仪表。
由于其测量原理和结构的不同，适应的场合也各不相同。充分了解各种测量仪表的测量原理和结构特征，根据被测介质和使用场合的不同，合理选用测量仪表，对提高测量的准确性，可靠性及减少设备投资，提高设计质量是十分必要的。本文就流量测量仪表的种类及选型时应注意的问题谈一些看法，供大家参考。
2流量测量仪表的种类
流量测量仪表就其测量原理而言主要有以下几类：
2.1节流差压法流量装置，它是利用测量安装在管道内的节流装置zui后的差压来测量流量。常用的节流装置有标准孔板、圆缺孔板，标准喷嘴、长径喷嘴、文丘利管、楔式流量换量等。
2.2动压式测速法流量装置，它是利用在管道中设置的测速元件、测出被测介质的流速来测量流量。常用的测量装置有动压测量管（又称皮托管），均速管（又称阿牛巴）及机翼式测风装置。
2.3浮子流量计（又称转子流量计），它是利用测量流体对浮子的作用力与浮子的重力平衡时浮子的相对位置来测量流量。常用的有玻璃转子流是计和金属转子流量计。
2.4叶轮速度式流量仪表，它是利用测量在流体作用下，叶轮旋转的速度来测量流量，常用的有涡轮流量计、水表等。
2.5涡街流量计，又称旋涡流量计，它是利用卡门原理，测量在管道中设置的非流线型柱状体后的旋涡频率来测量流量。
2.6容积式流量计，它类似一个可周期性转动的标准容器，在流体通过装置时、由于进出口压差的作用，使流量计内的转动部件周期性地转动，根据转动次数来测量流量。常用的容积式流量计有椭圆齿轮流量计，腰轮流量计（也称罗茨流量计）、双转子流量计等等。
2.7电磁流量计，它是一种利用电磁感应定律设计的流量仪表。通过测量导电流体在通过磁场时与切割磁力线的速度成正比的电动势来测量流量。
2.8超声波流量计，它是利用测量超声波时差的原理来测量流量。根据安装方式的不同，可分为固定安装式和夹持安装式二种，前者精度高于后者。
2.9质量流量计，它是根据科氏力原理来测量流体的质量流量。即流体在旋转系统中作直线运动时，受的力与流体的质量、速度，即质量流量成正比。
2.10热式（也叫热扩散法）气体质量流量计，它是利用流体通过管道时，将管道中加热元件上的热量带走，带走的热量与流体的流速和密度成正比的关系，通过测量电路的输出功率（即加热元件的消耗功率），可得知对应的流体的质量流量。根据仪表的结构不同，有管道式和插入式两种。
2.11称重式流量计，它是利用力学中的动量原理来测量固体散粒的重量，常用的称重式流量计有电子皮带秤。轨道衡，微机固定流量计等。
此外，还有利用力平衡原理测量的靶式流量计：利用弯头测量的弯管式流量计及利用测汽轮机调速级后的压力测量进入汽轮机的蒸汽流量、等等。这里不一一赘述。
3流量测量仪表的选型。
以上介绍的各种流量仪表，由于其测量原理不同，结构不同所以它的精度、价格以及适应的介质和场合也各不相同，因此我们在选择流量仪表时，应根据各自的情况选择zui合适的流量测量仪表。
下面就各类流量计的适用场合，作个简要介绍，供选型时参考。
3.1节流差压法，这是一种zui传统的流量测量方法，它结构简单，技术成熟不需要标定，对介质的压力、温度没有严格要求，适应范围广、价格也较便宜，但它对安装的直管段要求较长，节流损失也较大，孔板（或喷嘴）入口边缘易磨损，磨损后对测量精度影响较大。所以对于洁净的汽、水的流量测量，在有足够的安装直管段且对压力损失没有严格要求时，宜选用孔板、喷嘴等测量装置。对于插入式文丘里管。双文丘里管，主要用来测风道的风量，楔式流量装置主要用来测量高粘度的燃油。
3.2动压式测速法中的阿牛巴流量计，它节流损失小，精度较高，可用在各种形状（圆形、方形、矩形）和口径的管道上，但它安装时也需要有较长的直管段，同时它也不宜测量混浊的介质，且价格也较高，所以它用在大口径的清水管道或风量测量较合适，机翼式风量测量装置，对安装直管段要求较低，压力损失较小，且差压值稳定、格适中，是用于各类风道测量风量的常用装置。
3.3浮子流量计，对安装直管段要求较低，量程比较大，就地有指示，选用特殊材料时，可测量腐蚀性介质，但它适应的介质的压力、温度较低，带远传的金属转子流量计价格也较高。故它较适用于没有足够安装直径段的且压力温度不高的水处理系统。
3.4涡街流量计，量程比较大，精度也较高，但它的转动部件易磨损，故不宜测量不洁净介质，当用于测量清水。
3.5涡街流量计，这是一种使用范围较广泛的流量仪表，它量程比大，压力损失小，它的流量特性不受流体的压力、温度、粘度、密度等影响，故特别适合于测量水，低压蒸汽及气体流量。
3.6容积式流量计，精度高、量程比较大，安装无直管段的要求，但要求装过滤器。压力损失也较大，在电厂中常用于测量燃油的流量。
3.7电磁流量计，这是一种新型的流量仪表，它精度高，量程比大，压力损失小，安装直管段要求短，但价格较高，不能测量非导体介质，不能适应高温、高压介质。故一般用于测量精度要求较高的水或水的混合物。
3.8超声流量计，这也是一种新型的流量测量仪表，该流量计适用性强，几乎可适应所有的工业环境、精度较高，压力损失小。但它也需要有足够的直管段，且价格较高，因此，在电厂中一般用来测量大口径水流量（测循环水流管）、燃油流量，燃气流量等。
3.9质量流量计，这是一种高精度的质量流量仪表，它精度高，量程比大，可测量高粘度介质，直管段要求也短。进口的质量流量计价格昂贵。所以这种流量计一般用在要求计量的场合。电厂中常用来测量燃油流量及燃气流量。
3.10热扩散流量计，这是一种新型的气体质量流量仪表。量程比很大。可用于测量除乙炔以外的其他气体。在电厂中主要用于风量测量及烟气流量测量。
3.11称重式流量计，在电厂中一般用于煤和煤粉的计量。
在选择流量仪表时，除了要考虑流量计能适应的介质的压力、温度外，对于采用节流差压法、动压测量法的流量仪表还应考虑介质的流动状态即雷诺数，当雷诺数太低时（小于5X103），不宜用这类测量方法的仪表。
对于测量重油的流量仪表，除考虑其满足介质的压力、温度外，还应满足吹扫介质的压力、温度。下面将工程中常用的一些流量仪表的性能比较及使用场合，列表如下：
注：附表中的有些技术数据是根据某些制造厂的产品样本汇编的同类仪表，由于制造厂的不同，性能差异也较大，在具体选型时，以各制造厂样本为准，此表仅供同行们选型时参考。
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