如何選擇一款合適的流量計？
由于流量是一個(gè)動(dòng)態(tài)量，測量?jì)x表本身受到眾多因素，如：管道、口徑大小、形狀（圓形、矩形）、邊界條件、介質(zhì)的物性（溫度、壓力、密度、粘度、臟污性、腐蝕性等）、流體的流動(dòng)狀態(tài)（紊流狀態(tài)、速度分布等）以及安裝條件與水平的影響。面對國內外十幾類(lèi)、上百個(gè)品種的流量?jì)x表（先后發(fā)展起來(lái)的容積式、差壓式、渦輪式、面積式、電磁式、超聲波式和熱式流量計等類(lèi)型），如何根據流量、流態(tài)、安裝要求與環(huán)境條件、經(jīng)濟性等因素合理選型，是應用好流量?jì)x表的前提和基礎，本文匯總了常見(jiàn)流量?jì)x表選型原則和方法，幫助大家快速掌握流量?jì)x表選型并應用。
總的來(lái)說(shuō)，選擇流量計的原則首先是要深刻地了解各種流量計的結構原理和流體特性等方面的知識，同時(shí)還要根據現場(chǎng)的具體情況及考察周邊的環(huán)境條件進(jìn)行選擇。也要考慮到經(jīng)濟方面的因素。一般情況下，主要應從下面五個(gè)方面進(jìn)行選擇： ① 流量計的性能要求； ② 流體特性； ③ 安裝要求； ④ 環(huán)境條件； ⑤ 流量計的價(jià)格。 01性能要求 流量計的性能方面主要包括：測量流量（瞬時(shí)流量）還是總量（累積流量）；準確度要求；重復性；線(xiàn)性度；流量范圍和范圍度；壓力損失；輸出信號特性和流量計的響應時(shí)間等。 測流量還是總量 流量測量包括兩種，即瞬時(shí)流量和累積流量，比如對分輸站管道的原油屬于貿易交接或石油化工管道進(jìn)行連續配比生產(chǎn)或生產(chǎn)流程的過(guò)程控制等需要計量總量，間或輔以瞬時(shí)流量的觀(guān)察。在有的工作場(chǎng)所對流量進(jìn)行控制則需配備瞬時(shí)流量測量。因此，要根據現場(chǎng)計量的需要進(jìn)行選擇。有些流量計比如容積式流量計，渦輪流量計等，其測量原理是以機械計數或脈沖頻率輸出直接得到總量，其準確度較高，適用于計量總量，如配有相應的發(fā)訊裝置也可輸出流量。電磁流量計、超聲流量計等是以測量流體流速推導出流量，響應快，適用于過(guò)程控制，如果配以積算功能后也可以獲得總量。 準確度 流量計準確度等級的規定是在一定的流量范圍內，如果使用在某一特定的條件下或比較窄的流量范圍內，比如，僅在很小的范圍內變化，此時(shí)其測量準確度會(huì )比所規定的準確度等級高。如用渦輪流量計計量油品裝桶分發(fā)，在閥門(mén)全開(kāi)的情況下使用，流量基本恒定，其準確度可能會(huì )從0.5級提高到0.25級。 用于貿易核算、儲運交接和物料平衡如果要求測量準確度較高時(shí)，應考慮準確度測量的持久性，一般用于上述情況下的流量計，準確度等級要求為0.2級。在這樣的工作場(chǎng)所一般是現場(chǎng)配備計量標準設備（比如體積管），對所使用的流量計進(jìn)行在線(xiàn)檢測。近幾年由于各單位對原油計量的高要求，對原油計量提出實(shí)行系數交接，即除了每半年對流量計進(jìn)行一次周期檢測后，貿易交接雙方協(xié)商每1個(gè)月或2個(gè)月對流量計進(jìn)行檢定確定流量系數，每天根據流量計計量的數據與流量計流量系數計算出數據進(jìn)行交接，以提高流量計的準確度，也稱(chēng)為零誤差交接。 準確度等級一般是根據流量計的最大允許誤差確定的。各制造廠(chǎng)提供的流量計說(shuō)明書(shū)中會(huì )給出。一定要注意其誤差的百分率是指相對誤差還是引用誤差。相對誤差為測量值的百分率，常用“％ R”表示。引用誤差則是指測量上限值或量程的百分率，常用“％ FS”。許多制造廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)中并未注明。比如，浮子流量計一般都是采用引用誤差，電磁流量計有的型號也有采用引用誤差的。 流量計如果不是單純計量總量，而是應用在流量控制系統中，則檢測流量計的準確度要在整個(gè)系統控制準確度要求下確定。因為整個(gè)系統不僅有流量檢測的誤差，還包含有信號傳輸、控制調節、操作執行等環(huán)節的誤差和各種影響因素。比如，操作系統中存在有2%左右的回差，對所采用的測量?jì)x表確定過(guò)高的準確度（0.5級以上）就是不經(jīng)濟和不合理的。就儀表本身來(lái)說(shuō)，傳感器與二次儀表之間的準確度也應該適當相配，比如說(shuō)設計出來(lái)未經(jīng)實(shí)際標定的均速管誤差如在±2.5%～±4%之間，配上0.2%～0.5%高準確度的差壓計就意義不大了。 還有一個(gè)問(wèn)題就是對于檢定規程或制造廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)中對流量計所規定的準確度等級指的是其流量計的最大允許誤差。但是由于流量計在現場(chǎng)使用時(shí)受環(huán)境條件、流體流動(dòng)條件和動(dòng)力條件等變化的影響，將會(huì )產(chǎn)生一些附加誤差。因此，現場(chǎng)使用的流量計應是儀表本身的最大允許誤差和附加誤差的合成，一定要充分考慮到這個(gè)問(wèn)題，有時(shí)候可能現場(chǎng)的使用環(huán)境范圍內的誤差會(huì )超過(guò)流量計的最大允許誤差。 重復性 重復性是由流量計原理本身與制造質(zhì)量決定的，是流量計使用過(guò)程中的一個(gè)重要的技術(shù)指標，與流量計的準確度息息相關(guān)。一般在檢定規程中的計量性能要求中對流量計不僅有準確度等級規定外，還對重復性進(jìn)行了規定，一般規定為：流量計的重復性不得超過(guò)相應準確度等級規定的最大允許誤差的1/3～1/5。 重復性一般定義為在環(huán)境條件和介質(zhì)參量等不變的情況下，對某一流量值短時(shí)間內，同方向進(jìn)行多次測量的一致性。但是，在實(shí)際應用中，流量計的重復性會(huì )常常被流體粘度、密度參量的變化所影響，有時(shí)這些參量變化還沒(méi)有達到需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)修正的程度，會(huì )誤認為是流量計的重復性不好。鑒于這種情況下，應選擇對此參量變化不敏感的流量計。比如，浮子流量計容易受流體密度影響，小口徑的流量計不僅受流體密度的影響，可能還會(huì )受流體粘度的影響；渦輪流量計如果用在高粘度范圍時(shí)的粘度影響；有些未做修正處理的超聲流量計會(huì )受到流體溫度的影響等等。如果流量計的輸出是非線(xiàn)性的，這種影響可能會(huì )更為突出。 線(xiàn)性度 流量計的輸出主要有線(xiàn)性和非線(xiàn)性平方根兩種。一般的來(lái)說(shuō)流量計的非線(xiàn)性誤差是不單獨列出的，而是包含在流量計的誤差內。對于一般比較寬流量范圍，輸出信號為脈沖的，用作總量積算的流量計，線(xiàn)性度則是一個(gè)重要的技術(shù)指標，如果在其流量范圍內使用單一的儀表系數，當線(xiàn)性度差就會(huì )降低流量計的準確度。比如，渦輪流量計在10：1的流量范圍內采用一個(gè)儀表系數，線(xiàn)性度差時(shí)其準確度會(huì )較低，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，可將其流量范圍分段，用最小二乘法擬合出流量—儀表系數曲線(xiàn)對流量計進(jìn)行修正，從而提高流量計的準確度和擴展流量范圍。 上限流量和流量范圍 上限流量也稱(chēng)為流量計的滿(mǎn)度流量或最大流量。當我們選擇流量計的口徑時(shí)應按被測管道使用的流量范圍和被選流量計的上限流量和下限流量來(lái)進(jìn)行配置，不能簡(jiǎn)單的按管道通徑進(jìn)行配用。 一般來(lái)講，設計管道流體最大流速是按經(jīng)濟流速來(lái)確定的。如果選擇過(guò)低，管徑粗，投資會(huì )大；過(guò)高則輸送功率大，增加運行成本。比如，像水等低粘度液體其經(jīng)濟流速為1.5～3m/s，高粘度液體0.2～1m/s，大部分流量計上限流量的流速接近或高于管道經(jīng)濟流速。因此，流量計選擇時(shí)其口徑與管道相同時(shí)候就較多，安裝比較方便。如不相同也不會(huì )相差太多，一般上下相鄰一檔的規格，可采用異徑管連接。 在流量計的選擇中應注意不同類(lèi)型的流量計，其上限流量或上限流速由于受各自流量計的測量原理和結構的限制差別較大。以液體流量計為例，上限流量的流速以玻璃浮子流量計為最低，一般是0.5～1.5m/s之間，容積式流量計在2.5～3.5m/s之間，渦街流量計較高在5.5～7.5m/s之間，電磁流量計則在1～7m/s之間，甚至達到0.5～10m/s之間。 液體的上限流速還需要考慮不能因為流速過(guò)高而產(chǎn)生氣穴現象，出現氣穴現象的地點(diǎn)一般是在流速最大，靜壓最低的位置，為了防止氣穴的形成，常常需要控制流量計的最小背壓（最大流量）。 還應注意流量計的上限值訂購后就不能改變，比如容積式流量計或浮子流量計等。差壓式流量計像節流裝置孔板等一經(jīng)設計確定后，其下限流量不能改變，上限流量變動(dòng)可以通過(guò)調整差壓變送器或更換差壓變送器來(lái)改變流量。比如某些型號的電磁流量計或超聲流量計，有些用戶(hù)可以自行重新設定流量上限值。 范圍 范圍度為流量計的上限流量和下限流量的比值，其值越大則流量范圍越寬。線(xiàn)性?xún)x表有較寬的范圍度，一般為1：10。非線(xiàn)性流量計的范圍度較小僅為1：3。一般用于過(guò)程控制或貿易交接核算的流量計，如果要求流量范圍比較寬就不要選擇范圍度小的流量計。 目前一些制造廠(chǎng)為宣傳其流量計的流量范圍寬，在使用說(shuō)明書(shū)中把上限流量的流速提得很高，比如液體提高到7～10m/s（一般為6m/s）；氣體提高到50～75m/ s（一般為40~50）m/s）；實(shí)際上如此高的流速是用不上的。其實(shí)范圍度寬的關(guān)鍵是有較低的下限流速，以適應測量需要。所以下限流速低的寬范圍度的流量計才是比較實(shí)用的。 壓力損失 壓力損失一般是指流量傳感器由于在流通通道中設置的靜止或活動(dòng)檢測元件或改變流動(dòng)方向，從而產(chǎn)生隨流量而變的不能恢復的壓力損失，其值有時(shí)可達數十千帕。因此，應按管道系統泵送能力和流量計進(jìn)口壓力等確定最大流量的允許壓力損失來(lái)選定流量計。因選擇不當會(huì )限制流體流動(dòng)產(chǎn)生過(guò)大壓力損失而影響流通效率。有些液體（高蒸汽壓碳氫液）還應注意過(guò)度的壓力降可能引發(fā)氣穴現象和液相汽化，降低測量準確度甚至損壞流量計。比如管徑大于500mm的輸水用的流量計，應考慮壓損所造成的能量損耗過(guò)大而增加的泵送費用。據有關(guān)報道，壓力損失較大的流量計幾年來(lái)為測量付出的泵送費用往往超過(guò)低壓損、價(jià)格較貴的流量計的購置費用。 輸出信號特性 流量計的輸出和顯示量可以分為： ① 流量（體積流量或質(zhì)量流量）；② 總量；③ 平均流速；④ 點(diǎn)流速。有些流量計輸出為模擬量（電流或電壓），另一些輸出脈沖量。模擬量輸出一般認為適合于過(guò)程控制，比較適合于與調節閥等控制回路單元接配；脈沖量輸出比較適合于總量和高準確度的流量測量。長(cháng)距離信號傳輸脈沖量輸出則比模擬量輸出有較高的傳送準確度。輸出信號的方式和幅值還應有與其他設備相適應的能力，比如控制接口、數據處理器、報警裝置、斷路保護回路和數據傳送系統。 響應時(shí)間 應用于脈動(dòng)流動(dòng)場(chǎng)合應注意流量計對流動(dòng)階躍變化的響應。有些使用場(chǎng)合要求流量計輸出跟隨流體流動(dòng)變化，而另一些為獲得綜合平均值要求有較慢響應的輸出。瞬時(shí)響應常以時(shí)間常數或響應頻率表示，其值前者從幾毫秒到幾秒，后者在數百Hz以下。配用顯示儀表可能相當大地延長(cháng)響應時(shí)間。一般認為流量計流量增加或減小時(shí)動(dòng)態(tài)響應不對稱(chēng)會(huì )加速增加流量測量誤差。 02流體特性 在流量測量中由于各種流量計總會(huì )受到流體物性中某一種或幾種參量的影響，所以流體的物性很大程度上會(huì )影響流量計的選型。因此，所選擇的測量方法和流量計不僅要適應被測流體的性質(zhì)，還要考慮測量過(guò)程中流體物性某一參量變化對另一參量的影響。比如，溫度變化對液體粘度的影響。 流體物性方面常見(jiàn)的有密度、粘度、蒸汽壓力和其他參量。這些參量一般可以從手冊中查到，評估使用條件下流體各參量和選擇流量計的適應性。但也會(huì )有些物性是無(wú)法查到。比如腐蝕性、結垢、堵塞、相變和混相狀態(tài)等。 流體的溫度和壓力 仔細的分析流量計內流體的工作壓力和溫度，尤其是測量氣體時(shí)溫度壓力變化造成過(guò)大的密度變化，可能要改變所選擇的測量方法。比如，溫度和壓力影響流量測量準確度等性能時(shí)，要作溫度或壓力修正。另外，流量計外殼的結構強度設計和材質(zhì)也取決于流體的溫度和壓力。因此，必須確切地知道溫度和壓力的最大值和最小值。當溫度和壓力變動(dòng)很大時(shí)更應仔細選擇。 還應注意在測量氣體時(shí)要確認其體積流量值是在工況狀態(tài)下的溫度和壓力還是在標準狀態(tài)下的溫度和壓力。 流體的密度 對于液體，在大部分應用場(chǎng)合下其密度相對恒定，除非溫度變化很大而引起較大變化，一般可不進(jìn)行密度修正。在氣體應用場(chǎng)合，流量計的范圍度和線(xiàn)性度，取決于氣體密度,，一般要知道在標準狀態(tài)下和工況狀態(tài)下的值，以便選用。也有將流動(dòng)狀態(tài)的值換算到某些公認的參比值，這種方法在石油儲運方面應用普遍。低密度氣體對某些測量方法，特別是利用氣體動(dòng)量推動(dòng)檢測傳感器的儀表（比如渦輪流量計）會(huì )比較困難。 粘度 各種液體之間粘度差別很大，且因溫度變化有顯著(zhù)變化。而氣體則不同，各種氣體之間粘度差別較小，其值一般較低。且不會(huì )因溫度和壓力變化而有顯著(zhù)變化。因為液體的粘度比氣體高得多。比如在20℃和100kPa下，水的動(dòng)力粘度為 Pa·s，而空氣的動(dòng)力粘度則為 Pa·s，所以液體一定要考慮粘度的影響，而氣體的粘度就不如液體那樣重要。 粘度對各類(lèi)流量計的影響程度不一樣，比如，對于電磁流量計、超聲流量計和科里奧利式質(zhì)量流量計的流量值是在很寬粘度范圍內，可以認為不受液體粘度的影響；容積式流量計的誤差特性和粘度有關(guān)，可能會(huì )略受影響；而浮子流量計、渦輪流量計和渦街流量計，當粘度超過(guò)某值時(shí)則影響較大以致不能使用。 有些流量計的特性用管道雷諾數作為參變量進(jìn)行描述的，而管道雷諾數是流體粘度、密度以及管道流速的函數。因此，粘度對儀表特性還是有影響的。 粘度也是判別牛頓流體或非牛頓流體的一個(gè)參數，大多數流量測量方法和流量計僅適用于牛頓流體。所有氣體都是牛頓流體。大多數液體以及含有少量球形微粒的液體也是牛頓流體。只適用于牛頓流體的測量方法和流量計，如果應用于非牛頓流體時(shí)將給測量帶來(lái)影響。所以，牛頓流體是流體流量測量正常使用的重要條件。 粘度對不同類(lèi)型的流量計范圍度的影響趨勢各異，一般容積式流量計粘度增加，范圍度擴大。而渦輪流量計和渦街流量計則相反，粘度增加，范圍度縮小。因此，在評估流量計的適應性時(shí)，應該要掌握液體的溫度—粘度特性。 某些非牛頓流體（如鉆井泥漿、紙漿、巧克力、油漆）性質(zhì)的液體，它們的流動(dòng)狀態(tài)復雜，不易判斷其屬性，當選擇流量計時(shí)必須謹慎。 化學(xué)腐蝕和結垢 1）化學(xué)腐蝕問(wèn)題 流體的化學(xué)腐蝕問(wèn)題有時(shí)會(huì )成為我們選擇測量方法和使用流量計的決定因素。比如，某些流體會(huì )使流量計接觸零件腐蝕，表面結垢或積淀析出晶體，金屬零件表面產(chǎn)生電解化學(xué)作用，這些現象的產(chǎn)生會(huì )降低流量計的性能和使用壽命。因此，為了解決化學(xué)腐蝕和結垢問(wèn)題，制造廠(chǎng)采取了許多方法，如選用抗腐蝕材料或在流量計的結構上采取防腐蝕措施，比如，節流裝置孔板用陶瓷材料制造，金屬浮子流量計內襯耐腐蝕的工程塑料。但是對于結構較復雜的流量計，如容積式流量計和渦輪流量計等就無(wú)法對具有腐蝕性流體進(jìn)行測量了。有一些流量計是從原理結構上就具有耐腐蝕性或易于作耐腐蝕的措施。超聲流量計的換能器探頭安裝在管道外壁不與被測流體接觸，本質(zhì)上就是防腐蝕的。電磁流量計只有測量管襯里和一對形狀簡(jiǎn)單的電極與液體接觸，近年有些設計將電極也不與液體接觸，也是一種防腐蝕的措施。 2） 結垢 由于流量計腔體和流量傳感器上結垢或析出結晶會(huì )減少流量計內活動(dòng)部件的間隙，降低流量計內敏感元件的靈敏度或測量性能。比如在超聲流量計應用上結垢層會(huì )阻礙超聲波發(fā)射。在電磁流量計應用上不導電結垢層絕緣了電極表面，會(huì )使流量計無(wú)法工作。所以有些流量計常采用在流量傳感器外界加溫防止析出結晶或加裝裝置除垢器。 化學(xué)腐蝕和結垢的結果是改變試驗管道內壁粗糙度，而粗糙度會(huì )影響流體的流速分布，因此，建議使用者應注意這個(gè)問(wèn)題，比如多年使用的管道應進(jìn)行清洗和除垢工作。 腐蝕和結垢影響流量測量值的變化會(huì )因流量計的類(lèi)型而不同。下面以超聲流量計和電磁流量計為例來(lái)說(shuō)明由于管道結垢影響的結果，比如，內徑為50mm的管道，內壁結垢或沉積0.1～0.2mm，會(huì )使測量管道面積縮小0.4%～0.6%，所產(chǎn)生的誤差對于0.5～1.0級的流量計將是不容忽視的偏差。 壓縮系數 氣體壓縮系數z為一定質(zhì)量的氣體，在相同溫度、壓力下，其實(shí)際比體積與“理想比體積”之比。一般地說(shuō)，對于理想氣體z=0；實(shí)際氣體z可能大于1或小于1。z偏離1的數值大小表示實(shí)際氣體偏于理想氣體的程度。氣體壓縮系數z值取決于種類(lèi)或組分、溫度、壓力。因此，氣體測量一定要通過(guò)壓縮系數求取工作狀態(tài)下的流體密度。如果組分固定的流體通過(guò)溫度、壓力和壓縮系數計算密度。如果流體為多組分（比如對天然氣的計量）并工作在接近（或在）超臨界區，就需要配備在線(xiàn)密度計在線(xiàn)對密度進(jìn)行測量。 03流量計的安裝
安裝時(shí)需注意的問(wèn)題 安裝問(wèn)題對不同原理的流量計要求是不一樣的。對有些流量計，比如差壓式流量計、速度流量計，按規程規定在流量計的上、下游需配備一定長(cháng)度的或較長(cháng)的直管段，以保證流量計進(jìn)口端前流體流動(dòng)達到充分發(fā)展。而另一些流量計，比如對容積式流量計、浮子流量計等則對直管段長(cháng)度就沒(méi)有要求或要求較低。 還有的流量計因受安裝的影響而產(chǎn)生一定的誤差，比如，科里奧利質(zhì)量流量計，由于安裝應力的影響會(huì )給使用帶來(lái)很大的誤差。追溯流量計在使用中出現問(wèn)題，可能未必都是因為流量計本身的問(wèn)題，很多狀況是由于安裝不善所致。一般常見(jiàn)的問(wèn)題有下面幾種： ① 把差壓式流量計孔板的進(jìn)口面反裝； ② 流量傳感器安裝在流速分布剖面不良的場(chǎng)所； ③ 連接到差壓裝置的引壓管中存在不希望存在的相； ④ 流量計安裝在有害的環(huán)境或不易接近的地方； ⑤ 流量計流動(dòng)方向安裝錯誤； ⑥ 流量計或電信號傳輸線(xiàn)置于強電磁場(chǎng)下； ⑦ 將易受振動(dòng)干擾的流量計安裝在有振動(dòng)的管道上； ⑧ 缺少必要的防護性配件。 安裝條件 流量計在使用中應注意安裝條件的適應性和要求，主要從下面幾方面考慮，比如流量計的安裝方向、流體的流動(dòng)方向、上、下游管道的配置、 閥門(mén)位置、防護性配件、脈動(dòng)流影響、振動(dòng)，電氣干擾和流量計的維護等。 1）現場(chǎng)管道布線(xiàn) 在現場(chǎng)管道布線(xiàn)時(shí)應注意流量計的安裝方向，由于流量計的安裝方向一般分為垂直安裝方式和水平安裝方式，對于這兩種安裝方式在流量測量性能上是有差別的。比如，流體垂直向下流動(dòng)會(huì )使流量計傳感器帶來(lái)額外力而影響流量計的性能，使流量計的線(xiàn)性度、重復性下降。流量計的安裝方向還取決于流體的物性，如水平管道可能沉淀固體顆粒，因此測量具有這種狀態(tài)的流量計最好安裝于垂直管道。 2）流體的流動(dòng)方向 這個(gè)問(wèn)題與流量計的安裝方向比較相似，由于有的流量計規定只能在一個(gè)方向工作，反向流動(dòng)會(huì )損壞流量計。使用類(lèi)似流量計時(shí)還要考慮當發(fā)生無(wú)操作時(shí)可能會(huì )產(chǎn)生反向流動(dòng)，這樣就需要采取措施，如安裝止回閥以保護流量計。即使能雙向使用的流量計，其正向和反向之間的測量性能可能也會(huì )有些差異，應該按照制造廠(chǎng)規定的要求使用。 3）流量計上游和下游直管段 由于流量計會(huì )受到管路進(jìn)口流動(dòng)狀態(tài)的影響，管道配件也會(huì )引入流動(dòng)擾動(dòng)，流動(dòng)擾動(dòng)一般有旋渦和流速分布剖面畸變，旋渦存在普遍是由于有兩個(gè)或兩個(gè)以上空間（立體）彎管所引起的。流速剖面畸變通常是由管路配件局部阻礙（如閥門(mén)）或彎管所組成。這些影響需要以適當長(cháng)度的上游直管段或安裝流動(dòng)調整器進(jìn)行改善。除了考慮流量計連接配件的影響外，可能還要考慮上游管道配件組合的影響，因為它們可能產(chǎn)生不同的擾動(dòng)源，所以一定要盡可能拉開(kāi)各擾動(dòng)源之間的距離以減少其影響。比如像在單彎管后面緊接著(zhù)部分開(kāi)啟的閥。 流量計的下游也需要有一段直管段以減小下游流動(dòng)影響。 對于容積式流量計和科里奧利質(zhì)量流量計是不大會(huì )受不對稱(chēng)流動(dòng)剖面影響；渦輪流量計使用時(shí)應盡量降低旋渦；電磁流量計和差壓式流量計則應限制旋渦在很小的范圍內。 氣穴和凝結是由于管道布置不合理造成的，避免管道直徑上和方向上的急劇改變。管道布置不良也會(huì )產(chǎn)生脈動(dòng)。 4）管徑和管道振動(dòng) 有些類(lèi)型的流量計管徑范圍并不很寬，因此過(guò)大或過(guò)小會(huì )限制流量計品種的選擇。測量低流速或高流速的流量，可選擇與管徑尺寸不同的流量計管徑，可以使用異徑管連接，使流量計運行在規定的范圍內。流量超過(guò)范圍，流速過(guò)低流量計誤差增加會(huì )無(wú)法工作，流速過(guò)高流量計誤差也可能增加，同時(shí)還會(huì )使流量傳感器超速或壓力降過(guò)大而損壞流量計的使用。 有些流量計如壓電檢測件的渦街流量計和科里奧利質(zhì)量流量計敏感于機械振動(dòng)，容易受管道振動(dòng)干擾，應注意在流量計前后管道上作支撐設計。對于脈動(dòng)影響的消除采用脈動(dòng)消除器以外，還注意將所有被安裝的流量計應遠離振動(dòng)或脈動(dòng)源。 5） 閥門(mén)的安裝位置 在安裝流量計的管道都裝有控制閥和隔離閥，為避免由于閥引起一些流速分布擾動(dòng)和氣穴而影響流量計測量，一般控制閥應安裝在流量計的下游，控制閥安裝在流量計的下游還可以增加流量計背壓，便于減小流量計內部產(chǎn)生氣穴的可能性。 隔離閥安裝的目的是為了使流量計與管線(xiàn)的流體隔離以便于維修。上游閥應離流量計足夠距離，當流量計運行時(shí)，上游閥應全開(kāi)以避免流速分布畸變等擾動(dòng)。 6）防護性配件 安裝防護性配件是為了保證流量計能正常運行的防護措施。比如在容積式流量計和渦輪流量計一般在上游需安裝過(guò)濾器等一些必要的設備，所有這些設備的安裝都要以不影響流量計的使用為要。 7）電器連接和電磁干擾 目前大部分流量測量系統，不管是流量計本身還是其附件連接等都有電子設備，因此采用的電源要與流量計相配套。當流量計輸出電平較低，應使用與環(huán)境想適應的前置放大器。有些類(lèi)型的流量計的輸出信號容易受大功率開(kāi)關(guān)裝置的干擾，使流量計輸出脈沖波動(dòng)而影響流量計的性能，像信號電纜應盡可能遠離電力電纜和電力源，以降低電磁干擾和射頻干擾影響。 8）脈動(dòng)流和非定常流 前面已經(jīng)講過(guò)對于脈動(dòng)流的影響除采用脈動(dòng)消除器以外，還應注意將所有被安裝的流量計遠離脈動(dòng)源。最常見(jiàn)的產(chǎn)生脈動(dòng)源有定排量泵、往復式壓縮機、振蕩著(zhù)的閥或調節器、渦列等水利學(xué)振蕩。一般像差壓式流量計具有脈動(dòng)流誤差，渦輪流量計和渦街流量計一樣也會(huì )產(chǎn)生脈動(dòng)流誤差。非定常流是指隨時(shí)間而變的流動(dòng)而緩慢脈動(dòng)是非定常流的一個(gè)特例。比如因尺寸過(guò)大的控制閥運行所產(chǎn)生的緩慢脈動(dòng)。 流量計可分別處理流量傳感器和二次顯示儀表所受脈動(dòng)影響。將流量傳感器安裝在遠離脈動(dòng)源的地方，也可在管道系統中安裝沖氣式緩沖器（用于液體）或阻流器（用于氣體）等低通濾波器以減低脈動(dòng)程度。二次顯示儀表則可選用響應特性好的流量計（如電磁流量計、超聲流量計）增加阻尼，測定脈動(dòng)參數用以估計脈動(dòng)的附加誤差。 04環(huán)境條件要求
在選流量計的過(guò)程中不應忽略周?chē)鷹l件因素及有關(guān)變化，比如環(huán)境溫度、濕度、安全性和電氣干擾等：
1）環(huán)境溫度
環(huán)境溫度變化會(huì )影響流量計的電子部分和流量傳感器部分。比如溫度變化會(huì )影響傳感器尺寸的變化、通過(guò)流量計殼體傳熱改變流體密度和粘度等。當環(huán)境溫度影響到顯示儀表電子元件時(shí)，將改變元件參數。應該將流量傳感器和二次顯示儀表安裝在不同的場(chǎng)所，像二次顯示儀表應安裝在控制室內，以保證電子元件免受溫度的影響。應該說(shuō)環(huán)境溫度的影響量在作流量測量總不確定度的估算時(shí)，其影響不應是不確定度主要影響量之一。
2）環(huán)境濕度 環(huán)境中大氣濕度也是影響流量計使用的問(wèn)題之一。比如濕度高會(huì )加速大氣腐蝕和電解腐蝕并降低電氣絕緣，低濕度會(huì )感生靜電。環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度急劇變化會(huì )引起濕度方面的問(wèn)題，如表面結露現象。 3）安全性 應按照有關(guān)規范和標準選擇流量計，以適應用于爆炸性危險環(huán)境，按照防爆標準對現場(chǎng)進(jìn)行要求。 4）電氣干擾 電力電纜、電機和電氣開(kāi)關(guān)都會(huì )產(chǎn)生電磁干擾，如不采取有關(guān)措施，就會(huì )成為流量測量產(chǎn)生誤差的原因。 05經(jīng)濟性 從經(jīng)濟方面考慮購置流量計的費用
購置流量計時(shí)應比較不同類(lèi)型流量計對整個(gè)測量系統經(jīng)濟的影響。比如范圍度小的流量計比范圍度寬的流量計在相同測量范圍下，需要多臺流量計并聯(lián)和多條管線(xiàn)才覆蓋，因此除流量計以外尚需增加許多輔助設備，像閥門(mén)、管線(xiàn)附件等。雖然表面上看流量計費用少了，但是其他的費用則增加，計算起來(lái)并不合算。比如安裝孔板流量計加上差壓計的費用相對便宜，但組成測量回路包括孔板的固定附件等其費用可能超過(guò)基本件費用很多。
安裝費用
在購置流量計時(shí)，不僅要考慮流量計的購置費，還需考慮其他費用，如附件購置費、安裝調試費、維護和定期檢測費、運行費和備用件費。
比如許多流量計使用時(shí)應配備比較長(cháng)的上游直管段以保證其測量性能。因此正確的安裝需要額外管道的布置或備有旁路管道作定期維護。所以安裝費應合理多方面考慮，比如還應包括運行所需的截止閥、過(guò)濾器等輔助費用等。
運行費用
流量計運行費用主要是工作時(shí)能量消耗，包括電動(dòng)儀表內部電力消耗或氣動(dòng)儀表的氣源耗能以及在測量過(guò)程中推動(dòng)流體通過(guò)儀表所消耗的能量，亦即克服儀表因測量產(chǎn)生壓力損失的泵送能耗費等。比如差壓式流量計產(chǎn)生的差壓，很大一部分不可恢復、容積式流量計和渦輪流量計也具有相當阻力。只有全通道、無(wú)阻礙的電磁流量計和超聲流量計基本此費用為零、插入式流量計由于用于大管徑阻塞比小，其壓力損失亦可忽略。
據測算管徑100mm的差壓式孔板流量計1年泵送能耗費與流量計購置費相當，如果換用電磁流量計，其購置費亦僅相當于4年多差壓式孔板流量計的能耗費。設想更大管徑的泵送能耗費所占份額費用更多。一般認為超過(guò)5000mm的流量計應該盡可能選用低壓損和無(wú)壓損的流量計。比如，供水工程應用傳統的差壓式流量計極少用孔板而采用低壓損的文丘里管，現在則更新為電磁流量計和超聲流量計。 檢測費用 檢測費用應根據流量計的檢定周期決定。一般用于貿易結算的原油或成品油的檢測常在現場(chǎng)設置標準體積管對流量計進(jìn)行在線(xiàn)檢定。 維護費用和備用件費用等
維護費用為流量計投入使用后保持測量系統正常工作所需費用，主要包括維護和備用件費。有運動(dòng)部件的流量計需進(jìn)行較多維護工作，如定期調換易磨損軸承、軸、轉輪、傳動(dòng)齒輪等；沒(méi)有運動(dòng)部件的流量計也需進(jìn)行檢視，如最普通的用幾何測量法檢查孔板流量計。
備用件費用會(huì )隨著(zhù)流量計的性能提高的程度而增加。選用流量計時(shí)應考慮同時(shí)增加備用件的購置費用，尤其是從國外進(jìn)口的流量計，有時(shí)常常會(huì )因易損備件的困難而替換整臺流量計。
06測量方法和流量計的選擇
漿液流量測量的選擇 從流量計選型一覽表中可查得應用于含顆粒纖維漿液的可選的流量計有：差壓式流量計中有彎管、楔型管、電磁流量計、多普勒法超聲流量計、渦街流量計、靶式流量計、科里奧利質(zhì)量流量計等。根據目前國內流量計的使用狀況和各種流量計的測量性能來(lái)看，對測量漿液流量首選電磁流量計，除非所測量的漿液是非導電的或含有鐵磁性顆粒，以及測量管道系統不允許截斷以接入流量傳感器，才選擇其他流量計。據報道測量煤粉含量高達65%水煤漿流量的多年應用經(jīng)驗，認為還是電磁流量計最好。 差壓式流量計可用于測量漿液的差壓傳感器除彎管、楔型管還有環(huán)形管，固相較少時(shí)還可用圓缺孔板、偏心孔板，文丘里管也有用于測量的實(shí)例。 多普勒法超聲流量計是可不截斷管道在管外夾裝超聲換能器（探頭）即可測量，但測量準確度不高。 渦街流量計只能測量含有少量粉狀固形物，固相含量較多或是纖維狀會(huì )產(chǎn)生噪聲而無(wú)法使用。 靶式流量計有用于含煤粉的重油或渣油等液流，是采用應變式靶式流量計。 科里奧利質(zhì)量流量計在國外有應用于漿液的測量經(jīng)驗，一般以其直管型測量管為宜，但國內應用經(jīng)驗不多。 對于封閉管道液體大流量測量的選擇 這里說(shuō)的大流量不是指某一管徑流速較高時(shí)的“相對大流量”而是說(shuō)流量絕對值的大流量。由于管道輸送液體的流速有一定的范圍，低粘度液體常用的經(jīng)濟流速為1~3m/s，因此，這里說(shuō)的“大流量”測量是說(shuō)大管道流量測量。 一般來(lái)講，DN300以下管徑的流量計稱(chēng)為中小管徑流量計，DN300~ DN400以上的稱(chēng)為大管徑流量計，DN1200以上的稱(chēng)為特大管徑流量計。通常特大管徑液體流量測量主要為水，除了水以外還有石油產(chǎn)品。一般大管徑流量計有差壓式流量計、電磁流量計、超聲流量計和插入式的流量計，DN300~ DN500的還有容積式流量計和渦輪流量計。 1）安裝條件 安裝條件主要是根據測量方法是否可以允許切斷管流，暫停運行，是否可以允許在管道上打孔，是否允許切斷管流安裝流量傳感器。 如果允許切斷管流安裝流量傳感器，可以選擇電磁流量計、帶測量管段的超聲流量計、容積式流量計和渦輪流量計。 如果允許在管道上打孔可以選擇外插換能器超聲流量計和插入式流量計。 如果上述要求都不允許，就只能選擇外夾裝換能器超聲流量計。 2）測量準確度要求 對于貿易交接要求測量準確度高的、是不導電液體的可選擇帶測量管段的超聲流量計、多聲道的超聲流量計、容積式流量計和渦輪流量計，如果是導電液體還可選擇電磁流量計。 對于像控制配比，測量準確度要求低一些的可選擇差壓式文丘里管、外夾裝換能器超聲流量計。測量準確度要求低的可選擇插入式流量計。 3）壓力損失（泵送能耗費用） 大流量測量的泵送能耗費用在流量測量運行成本中占有相當大的比例，壓力損失和（泵送能耗費用）比如較大的為差壓式文丘里管，容積式流量計和渦輪流量計。較小的為插入式流量計，沒(méi)有壓力損失的為電磁流量計。 蒸汽流量測量的選擇 蒸汽流量測量從測量技術(shù)上分為兩類(lèi)，一類(lèi)為過(guò)熱蒸汽和高干度（干度x=0.9以上）的飽和蒸汽，另一類(lèi)為低干度飽和蒸汽。前一類(lèi)可以作為單相流體處理，而后一類(lèi)則為兩相流。由于目前所有的流量計只適用于單相流體，因此，低干度飽和蒸汽尚需進(jìn)行深入的研究。 1）過(guò)熱蒸汽和高干度飽和蒸汽的流量測量 常用的流量計有：節流式差壓式流量計，該流量計目前仍是測量蒸汽流量的主要儀表，為適應需要在技術(shù)上也有了心得發(fā)展，。比如把節流裝置、差壓變送器及三閥組組成一體成為一體式節流流量計，該節流流量計解決了差壓信號管路易出故障的缺點(diǎn)。還有采用定植節流件，用標準噴嘴代替標準孔板，因為噴嘴和孔板相比較，噴嘴的流出系數穩定，不會(huì )因為邊緣銳角變鈍使流出系數發(fā)生變化，壓損也比孔板低，一般在同樣流量及 值時(shí)壓損約為孔板的30%~50%。 渦街流量計測量中溫，即200℃以下，應用于蒸汽應該說(shuō)已經(jīng)趨于成熟，是目前常用于蒸汽測量的一類(lèi)流量計。但是一定要注意低干度介質(zhì)將使其儀表系數偏離檢測值而增大測量誤差。
均速管流量計、分流旋翼式流量計在準確度要求不太高的內部管理分配上應用還是可以的，因為使用比較便宜、簡(jiǎn)潔，適應于中小流量蒸汽的測量。
對于靶式流量計，國內于上世紀70年代開(kāi)發(fā)的電動(dòng)、氣動(dòng)靶式流量變送器，它是電動(dòng)、氣動(dòng)單元組合儀表的檢測儀表。由于當時(shí)力轉換器直接采用差壓變送器的力平衡機構，因此，帶來(lái)力平衡機構本身所造成的許多不足。比如，測量準確度較低、零點(diǎn)漂移、杠桿機構可靠性、穩定性差等。因此原JJG 461-1986《靶式流量變送器》規程制定于1986年，已有25年之久。由于現在已基本不再生產(chǎn)和使用電動(dòng)、氣動(dòng)靶式流量變送器。原有的規程已不適應使用，因此修訂了新的靶式流量計規程。
靶式流量計的結構是由測量管、靶板、力傳感器、信號處理單元組成。力傳感器為應變計式傳感器，信號處理顯示可以就地直讀顯示或輸出標準信號。力傳感器由筒式彈性體和力應變片組成，可以是內貼式和外貼式兩種。當彈性體在力作用下發(fā)生形變，它破壞了由力應變片組成的電橋的平衡，產(chǎn)生與流量成平方關(guān)系的電信號。
其工作原理是在恒定截面直管段中設置一個(gè)與流束方向相垂直的靶板，流體沿靶板周?chē)ㄟ^(guò)時(shí)，靶板受到推力的作用，推力的大小與流體的動(dòng)能和靶板的面積成正比。在一定的雷諾數范圍內，流過(guò)流量計的流量與靶板受到的力成正比。靶板所受的力由力傳感器檢出。
由于應變式新型靶式流量計具有新的結構和測量原理，在蒸汽測量中具有比較優(yōu)越的使用前景，適應于中小流量蒸汽的測量。
2）低干度飽和蒸汽的流量測量
一般的工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽在出口處為高干度（0.95以上）的飽和蒸汽，但是在長(cháng)距離輸送過(guò)程中，由于保溫不好或間歇用汽出現不平衡情況等許多因素使干度不斷下降，甚至成為含水量很高的濕蒸汽，即成為氣、水兩相流體。這兩相流體的流動(dòng)特性與單相流是有著(zhù)本質(zhì)區別。在單相流中檢測的流量計儀表系數或流出系數是不能用于兩相流測量的。比如對孔板流量計進(jìn)行的兩相流試驗中的流出系數必須進(jìn)行干度修正。因此，在低干度飽和蒸汽的流量測量中，干度參數是必須測量的一個(gè)參數。遺憾的是目前還沒(méi)有成熟的干度計出現。另外其他各類(lèi)流量計的儀表系數的干度修正都尚未進(jìn)行深入研究。只有解決這個(gè)問(wèn)題，才能測量低干度飽和蒸汽的流量。
表1 流量計流體特性和工藝過(guò)程條件選型一覽表
1、—：取決于測量頭的類(lèi)型；2、用于贓污的孔板為圓缺孔板；3、用于粘性的孔板為四分之一圓孔板和錐型入口孔板。 表2 流量計測量性能、安裝條件選型一覽表
來(lái)源：儀表圈 由化工707編輯整理