測量液體時各種流量計優勢與特點

【多欽儀表 專業流量計】 儀表專家 

測量液體時各種流量計優勢與特點

用戶常從流程體係物料平衡，與前史丈量值對比或與別的參比流量丈量值對比，感覺運用中電磁流量計丈量不精確
，但是卸下外表去流量規範設備上校驗，除少數是外表自身失誤(如調試設定過錯)外，證實大多數外表是正常的。究其因素一般大多數屬外表設備安置不當和管道內介質中混有異相物(如氣體中有凝聚液滴，液體中混進氣泡)等構成運用方麵的失誤。

1不良設備　　

1.1第1類不良設備　　

操作不善和安置不當的不良設備，多見的有：

1)規範孔板的銳角未裝在迎流麵。　

2)外表與管道間密封襯墊內徑Dg小於管道內徑Dp和外表內徑Dm而發作束流。Dg應略大於Dm
，如Dg　

3)密封墊片偏疼(未對準基地)。mifengchendianshebeipianteng，zhezhuleyouxieliuzhuanmianji，shisudusanbuyanzhongjibianbuduicheng。youyubuduichenghuodongfazuozailiuliangchuanganqijinkou
，jishangyouzhiguanduanchangduweiling，huiduichayashi、渦輪式、渦街式、超聲式
，靶式、電磁式等外表帶來丈量差錯。例如DN50mm電磁流量計襯墊偏疼10mm
，丈量差錯高達4%～10%。　　

4)流量計處於過錯的活動方向。　　

5)將關於振蕩攪擾靈敏的外表設備在有振蕩的管道上。　　

6)短少必要的防護性配件。　　這些缺點，是盡人皆知或外表製造廠提出應當防止的。但是因操作人員未經嚴厲訓練
，缺少常識而未得到注重，這類失誤層出不窮。　　密封墊片內徑過小或設備偏疼盡管對容積式、浮子式
、科裏奧利質量式等外表的流量值沒有影響或影響極小，但會添加額定的壓力丟失。　　1.2第2類不良設備　　

1.2.1上遊擾動源：上遊的擾動源有螺旋式焊縫管和各類阻流管件(如彎管、異徑管、支管和閥)，如圖1所示[2]。按擾動流類型分為兩類，第1類速度散布有畸變和有二次活動
；

第2類除速度散布畸變和二次活動外，還有旋渦。各類管件中遇到最多的是彎管和各種彎管組合(好像平麵雙彎管和立體雙彎管)。各類流量外表對上遊活動擾動的靈敏程度紛歧
，因此要提出各自的設備請求。圖1依據擾動流類型分類的各種管件　　在各類流量外表中，節省差壓式外表對節省件上下流直管段長度請求的實驗做得最為完善，典型阻流件對比老練的成果現已在國際規範ISO5167中作出了規則。

別的各類流量外表至今沒有到達如此老練的程度
；不(bu)管(guan)是(shi)規(gui)範(fan)規(gui)範(fan)仍(reng)是(shi)製(zhi)造(zao)廠(chang)運(yun)用(yong)說(shuo)明(ming)書(shu)供(gong)給(gei)的(de)數(shu)據(ju)
，都(dou)不(bu)及(ji)節(jie)省(sheng)差(cha)壓(ya)式(shi)流(liu)量(liang)外(wai)表(biao)完(wan)善(shan)，有(you)時(shi)隻(zhi)能(neng)起(qi)參(can)閱(yue)作(zuo)用(yong)。同(tong)一(yi)種(zhong)類(lei)外(wai)表(biao)由(you)於(yu)結(jie)構(gou)不(bu)一(yi)樣(yang)
，影(ying)響(xiang)程(cheng)度(du)區(qu)別(bie)也(ye)很(hen)大(da)。

例如：渦輪流量計的渦輪螺旋狀葉片比平直狀葉片受旋渦流的影響要小得多
；傳達時刻法超聲流量計中V法聲道安置受旋渦流影響比Z法小。　　

1.2.2下流擾動源　　一般那種以為流體一旦流出流量外表後的活動情況不會再影響外表
，隻是一種幻覺。事實上
，彎管、閥門等對流體活動構成的擾動會上溯傳達，能夠影響到幾倍管徑長度的間隔處。在大多數情況下5倍管徑的下流直管段現已足夠了
；有些特例也許要稍長些
，但能夠為10倍(bei)管(guan)徑(jing)的(de)下(xia)流(liu)直(zhi)管(guan)段(duan)，就(jiu)能(neng)可(ke)靠(kao)地(di)敷(fu)衍(yan)任(ren)何(he)下(xia)流(liu)管(guan)件(jian)所(suo)發(fa)作(zuo)的(de)擾(rao)動(dong)。如(ru)直(zhi)管(guan)段(duan)長(chang)度(du)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)請(qing)求(qiu)而(er)又(you)要(yao)確(que)保(bao)丈(zhang)量(liang)精(jing)度(du)，則(ze)可(ke)采(cai)納(na)以(yi)下(xia)兩(liang)個(ge)變(bian)通(tong)辦(ban)法(fa)之(zhi)一(yi)。　　1)在現場設備條件下校準
，或在相同於現場設備條件的擾動阻流件與外表一同，在實驗室實流校驗設備上校準。　　2)在外表上遊設備如下節所述的活動調整器。　　2
、活動調整器　　在國際規範化安排技術委員會草案ISO/CD51671《用設備在充溢流體的圓形截麵管道中差壓設備丈量流量第1有些———總則》[3]中，資料性質的“附錄C"將活動調整器分類為活動整直器(flowstraightener)和真活動調整器(trueflowconditioner)。前qian者zhe的de功gong能neng僅jin消xiao除chu或huo明ming顯xian減jian小xiao旋xuan渦wo，而er並bing不bu一yi樣yang時shi調tiao整zheng流liu速su散san布bu使shi之zhi挨ai近jin於yu充chong分fen發fa展zhan的de流liu速su散san布bu後hou者zhe在zai消xiao除chu或huo減jian小xiao旋xuan渦wo的de一yi起qi調tiao整zheng流liu速su散san布bu情qing況kuang。ISO51671將徑向葉片(Etoile)式、柵格(AMCA)式、斯普倫克爾(ASME)式和管製式劃歸為活動整直器，而將平板穿插式(讚克(ISO)式)和三菱式(多孔板式)劃歸為真活動調整器。　　文獻[1]列有包含上述多種活動調整器的結構外形、管製直徑和開孔尺度等；裝用後對畸變和旋渦的改進作用；以及它們的壓力丟失計算式和持久壓力丟失係數。　活動調整器(廣義)有時如設備不小心，會發作副作用而不能使活動有所改進。裝用時應遵從以下基本準則。　　1)與三菱式類似的多孔板活動調整器即使非常挨近活動擾動源
，也能極好地起作用
，因此能夠直接裝到彎管和閥等的出口法蘭上。　　2)其他各類活動調整器有必要設備在擾動源下流最少3D的間隔，不然易被剛發作的擾動削弱調整作用。　　3)conghuodongtiaozhengqiliuchudesudusanbuhaicunzaiyixiejibian
，yincizaiqixialiuyuliuliangchuanganqizhijianhaiyingyouyiduanzhiguanduanyixuechujibian。gaizhiguanduandebaofuchangduyiwei20D以上，最少應不低於10D。如將活動調整器和流量傳感器設備在一同進行實流校準，則直管段長度有5D就夠了。　　

3氣穴構成的失誤　　在丈量液體流量時
，外表流量查看部位發作氣穴(蝕)將(jiang)致(zhi)使(shi)過(guo)錯(cuo)的(de)丈(zhang)量(liang)。氣(qi)穴(xue)發(fa)作(zuo)的(de)因(yin)素(su)是(shi)外(wai)表(biao)內(nei)部(bu)壓(ya)力(li)低(di)於(yu)液(ye)體(ti)蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)所(suo)致(zhi)。應(ying)進(jin)步(bu)作(zuo)業(ye)壓(ya)力(li)或(huo)在(zai)外(wai)表(biao)下(xia)流(liu)裝(zhuang)背(bei)壓(ya)閥(fa)以(yi)進(jin)步(bu)外(wai)表(biao)內(nei)部(bu)壓(ya)力(li)
，勿(wu)使(shi)其(qi)低(di)於(yu)規(gui)範(fan)規(gui)範(fan)或(huo)製(zhi)造(zao)廠(chang)規(gui)則(ze)的(de)壓(ya)力(li)值(zhi)。　　外表上遊管線配件發作氣穴是常被忽略的一個禍源
，特別是燃料、石油加工商品或有機溶劑發作的氣穴
，構成雲霧狀氣泡在其下流會堅持適當長的間隔，很容易構成外表丈量　　差錯。流量操控閥在挨近封閉情況活動時最易發作氣穴
；某些三通閥和四通閥在改動流轉方向時也簡單發作強烈的氣穴。這些都是值得致使留意的。　　

4液體中混有氣體(泡)　液體中混有氣體(泡)，是(shi)液(ye)體(ti)流(liu)量(liang)丈(zhang)量(liang)發(fa)作(zuo)丈(zhang)量(liang)差(cha)錯(cuo)和(he)輸(shu)出(chu)不(bu)穩(wen)等(deng)毛(mao)病(bing)呈(cheng)現(xian)頻(pin)率(lv)頗(po)高(gao)的(de)因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)。除(chu)上(shang)麵(mian)所(suo)述(shu)氣(qi)穴(xue)發(fa)作(zuo)氣(qi)泡(pao)外(wai)還(hai)有(you)以(yi)下(xia)幾(ji)種(zhong)路(lu)徑(jing)會(hui)致(zhi)使(shi)在(zai)液(ye)體(ti)中(zhong)進(jin)入(ru)空(kong)氣(qi)或(huo)發(fa)作(zuo)遊(you)離(li)氣(qi)體(ti)(氣霧或氣泡)。　　1)旋渦等卷進空氣：貯存容器液位高度下降到略高於吸入管進口端，或該高度隻要1～2倍進口直徑D的間隔時
，就會發作旋渦
，很容易將氣液界麵的空氣卷進液體進入管道。一般請求液位要高於進口2～5D(取決於吸入流速)
，才cai能neng確que保bao不bu構gou成cheng旋xuan渦wo。在zai實shi踐jian中zhong遇yu到dao這zhe麼me的de失shi誤wu案an例li許xu多duo，也ye也ye許xu是shi管guan道dao進jin入ru空kong氣qi最zui遍bian及ji和he進jin氣qi量liang最zui多duo的de因yin素su。在zai流liu程cheng工gong業ye方fang麵mian配pei比bi混hun合he容rong器qi拌ban和he時shi混hun入ru空kong氣qi
，也ye是shi在zai實shi踐jian中zhong常chang會hui遇yu到dao的de。　　2)管道充液不全殘留空氣：修理管道體係先要排盡液體，結束後從頭充液。但是有時候要徹底充溢亦適當艱難，由於在管道體係高點(如倒U形管頂部)hesijiao，yijucunqituan
，rihouyudaoyalihuoliuliangerandongyao
，qituanjueliebianhuibeiyetidaizouyouxieqiti。zhechangshiguanxiantouruyunzhuanqianqiliuliangwaibiaozhangliangbujingquedeyinsuzhiyi。yincizaibiyaoshizaigaodianshezhipaiqifa，yibianrengongpaifangzhuliuqiti。　　3)密封走漏：氣qi體ti的de粘zhan度du遠yuan比bi液ye體ti小xiao
，某mou處chu液ye壓ya密mi封feng實shi驗yan時shi能neng堅jian持chi管guan內nei液ye體ti不bu外wai泄xie，卻que紛fen歧qi定ding能neng確que保bao管guan內nei氣qi體ti不bu外wai泄xie或huo吸xi入ru。負fu壓ya管guan道dao銜xian接jie處chu的de密mi封feng稍shao有you不bu小xiao心xin
，很hen容rong易yi將jiang空kong氣qi吸xi入ru管guan內nei
；zhengyaguandaotixibengxiruduanfuyaguanduanmifengbulianghuobengzhuanzhoutianliaolaohuazoulouyehuixirukongqi。fuyaguandaotixixirukongqishangyiweidajiaxiangdao

，danshiruoguandaoneilvegaoyudaqiyaqiechengxianmaidongliu，yihuichengxianshanajianyalidiyudaqiyaerxirukongqidebiaoxiang

，jiuyibanhuibeihulvele。　　4)液體中溶解的氣體因溫度
、壓力改變遊離成氣泡：當液體壓力下降或溫度添加時，溶解在液體中的氣體會別離出遊離氣霧或氣泡。例如石油加工商品若溫度添加15℃，溶解空氣構成遊離氣泡體積達1%～15%。　　5)冷卻縮短構成的氣泡：這zhe是shi一yi種zhong對dui比bi隱yin蔽bi的de液ye體ti中zhong混hun入ru氣qi體ti的de辦ban法fa。當dang充chong溢yi液ye體ti的de管guan道dao體ti係xi欲yu中zhong止zhi運yun轉zhuan時shi，封feng閉bi進jin出chu口kou截jie止zhi閥fa後hou逐zhu漸jian冷leng卻que。由you於yu液ye體ti體ti積ji的de縮suo短duan比bi管guan道dao體ti係xi空kong腔qiang的de縮suo短duan大da得de多duo
，至zhi使shi管guan內nei構gou成cheng真zhen空kong的de縮suo短duan空kong間jian。液ye體ti中zhong溶rong解jie的de氣qi體ti別bie離li成cheng遊you離li氣qi泡pao積ji累lei於yu管guan道dao體ti係xi內nei的de高gao點dian，在zai從cong頭tou開kai車che時shi便bian會hui呈cheng現xian丈zhang量liang差cha錯cuo。　　

5、氣體中冷凝液　　yibanqitizhongshuizhengqideningjuduizhangliangjingduyingxiangbuda，zhiyaozhangliangkongqihuoqitiliuliangdejingqueduqingqiujiaogaoshicaiyuyiliuyi，erqieyingjinyexufangzhiningju。zuiyouzhangwofangzhiningjudebanfashishiqitichuyukuzaoqingkuang
，danshizaishijianzhongyouyibanbuyibandao。jiaojianjiedebanfashicaokongguandaoneideyalihe(或)溫度，使管道體係中的水蒸汽不要處於飽和情況。　　

6
、磨損和堆積結垢　　一yi般ban，運yun用yong者zhe期qi望wang流liu量liang外wai表biao設she備bei調tiao試shi好hao後hou
，一yi向xiang能neng進jin行xing精jing確que地di丈zhang量liang，直zhi到dao不bu能neng運yun用yong停ting止zhi。這zhe當dang然ran是shi一yi種zhong希xi望wang。大da家jia對dui有you活huo動dong丈zhang量liang零ling部bu件jian的de渦wo輪lun式shi
、容積式外表中軸承磨損
，活動件和停止件間的空隙改變(磨損添加空隙，結垢削減空隙)影響丈量功能，易予以注重；對無活動零部件的外表如節省差壓式、渦街式等外表，受磨損與結垢堆積的影響常被忽略。　　實際上這些流量外表丈量通道因磨損、堆積致使尺度改變的影響不是微乎其微的。例如DN100管道管壁改變±05mm(堆積或磨損)
，流量丈量值就要改變±1%，關於05級表就不是能夠忽略的小數目了。　　規範孔板孔的上遊銳邊際嚴厲請求邊際半徑r≤00004d(d為節省孔直徑)。若銳邊際磨鈍至r/d=0.002，流出係數改變+12%；r/d=0004
，流出係數改變+22%；r/d=0008
，流出係數則改變+4%[4]。規範孔板迎流端麵堆積也要影響流出係數，例如DN100丈量管孔板迎流端麵堆積厚度25mm；孔板節省孔與管道直徑之比β=d/D=07時，流出係數改變+3%；β=02時
，流出係數改變高達+62%[4]。

渦街流量計：

旋渦發作體迎流端麵堆積也會影響流量丈量值。據日本Oval公司作業人員著文走漏模仿實驗成果

，在該公司三角柱發作體端的堆積物厚度Y為001D時附加差錯為-2%；Y=002D時

，附加差錯為-34%[5]。　　

關於電磁流量計，堆積結垢除去對流轉麵積發作影響外
，如果絕緣性的堆積層掩蓋電極外表
，則該量信號被斷路；如果導電性垢層堆積於丈量管內壁
，則流量信號被短路

，二者都會使電磁流量計無法正常作業。　　

關於運用日益增多的江河原水計量，應留意外表丈量管內壁堆積層的厚度，並要定時清除。例如上海某水廠DN1600黃浦江原水輸水管所裝電磁流量計，啟用2年後感到計量削減，但是查看外表自身卻正常。由於不能停流來查看流量傳感器丈量通道的情況，所以直到運用6年後進入流量傳感器丈量管查看，淤泥堆積厚度竟已到達10mm。這類場所要定時清除淤泥，並預設能進入管道和傳感器的入孔等。　　7正常運轉的誤解　　常chang有you用yong戶hu反fan映ying外wai表biao丈zhang量liang不bu精jing確que或huo運yun轉zhuan不bu正zheng常chang，但dan現xian場chang查zha看kan發fa現xian
，毛mao病bing一yi般ban實shi際ji上shang不bu是shi外wai表biao自zi身shen的de因yin素su
，而er是shi由you體ti係xi因yin素su所suo致zhi使shi的de，即ji發fa作zuo了le誤wu解jie。　　1)旁路管截止閥走漏：weibianyuxiuli
，liuliangwaibiaoyibanzhuangyoupangluguan，pangluguanjiezhifazouloubidingjianxiaowaibiaodushu
，erfadeweiliangzoulouyoubuyichajiao，changbeiwuyiweizhangliangbujingque。gengyoushenzhe，zaiyouxiehesuanhuojieshengyoujiangdejiezhizhangliangchangsuo
，zaipanglufashangzhaoyaozhuangpian
，renweidibumibi
，zekecainazaifashoulunshangxixiancuofengdengfangfancuoshi。