1、各種流量計工作原理及優缺點目錄目錄I導讀31. 按測量原理分類4按流量計結構原理分類43.1.差壓式流量計43. 2.孔板流量計63. 3.浮子流量計73. 4.容積式流量計73. 5.污水流量計種類93. 6.渦輪流量計93. 7.渦街流量計(USF)113. 8.電磁流量計(EMF)133. 9.超聲流量計153. 10.質量流量計183.11.熱式質昂:流量計(恒溫差TMF)183.12.科里奧利質量流量計(CMF)193.13.明渠流量計193.14.靜電流量計(electrostaticflowmeter)203.15.復合效應流量儀表(combinedeffectsmeter)20

2、3. 16.轉速表式流量傳感器(tachmetricflowratesensor)20如何選擇流量計204. 1.前述204. 2.性能要求和儀表規范方向的考慮204. 2.1.測量流量還是總量204. 2.2.精確度214. 2.3,重復性214. 2.4.線性度224. 2.5.上限流量224. 2.6.范圍度224. 2.7,壓力損失23渦輪流量計，是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉子（渦輪）感受流體平均流速，從而且推導出流量或總量的儀表。般它由傳感器和顯示儀兩部分組成，也可做成整體式。渦輪流量計和容積式流量計、科里奧利質量流量計稱為流量計中三類重復性、精度最佳的產品，作為十大

3、類型流量計之一，其產品己發展為多品種、多系列批量生產的規模。優點：(1) 高精度，在所有流量計中，屬于最精確的流量計；(2) 重復性好；(3) 元零點漂移，抗干擾能力好；(4) 范圍度寬；(5) 結構緊湊。缺點：(1) 不能長期保持校準特性；(2) 流體物性對流量特性有較大影響。應用概況：渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應用:石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣和低溫流。渦輪流量計在用量上是僅次于孔板流量計的天然計量儀表，僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸，壓力從0.86.5MPa的氣體渦輪流量計，它們已成為優良的天然氣計量儀表。3. 7.渦街流量計(USF)渦街諒量計渦街

4、諒量計III渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發生體,流體在發生體兩側交替地分離釋放出兩串規則地交錯排列的游渦的儀表。當通流截面一定時，流速與導容積流量成正比。因此，測量振蕩頻率即可測得流量，渦街流量計按頻率檢出方式可分為:應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。這種流量計是70年代開發和發展起來的，由于它兼有無轉動部件和脈沖數字輸出的優點，很有發展前途。優點(1) 渦街流量計無可動部件，測量元件結構簡單，性能可靠,使用壽命長。(2) 渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1:10。(3) 渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般

5、不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。(4) 它造成的壓力損失小。(5) 準確度較高，重復性為0.5%,且維護量小。缺點(1) 渦街流量計工作狀態下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數的影響，但液體或蒸汽的最終測量結果應是質量流量，對于氣體，最終測量結果應是標準體積流量。質量流量或標準體積流量都必須通過流體密度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。(2) 造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差;不能準確確定流體工況變化時的介質密度;將濕飽和蒸汽假設成干他和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計的總測量誤差會很大。(3) 抗振性

6、能差。外來振動會使渦街流量計產生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發生體的懸臂產生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。(4) 對測量臟污介質適應性差。渦街流量計的發生體極易被介質臟污或被污物纏繞，改變兒何體尺寸，對測量精度造成極大影響。(5) 直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D,才能滿足測量要求。(6) 耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300C以下介質的流體流量。USF在60年代后期進入工業應用,80年代后期起在各國流量儀表銷售金額中已占4%6%。1992年世界范圍估計銷售量為3.548萬臺，同期國內產品估計在80009000臺。

7、3. 8.電磁流量計(EMF)電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表電磁流量計有一系列優良特性，可以解決其它流量計不易應用的問題，如臟污流、腐蝕流的測量。70、80年代電磁流量在技術上有重大突破，使它成為應用廣泛的一類流量計,在流量儀表中其使用量百分數不斷上升。優點：(1) 測量通道是段光滑直管，不會阻塞，適用于測量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等；(2) 不產生流量檢測所造成的壓力損失，節能效果好；(3) 所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響；(4) 流量范圍大,門徑范圍寬；(5) 可應用腐蝕性流體。缺點：(1) 電

8、磁流量計的應用有一定局限性，它只能測量導電介質的液體流量，不能測量非導電介質的流量,例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。(2) 電磁流量計是通過測量導電液體的速度確定工作狀態卜的體積流量。按照計量要求,對于液態介質，應測量質量流量，測量介質流量應涉及到流體的密度,不同流體介質具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態下的體積流量是不合適的。(3) 電磁流量計的安裝與調試比其它流量計復雜,且要求更嚴格。變送器和轉換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時,從安裝地點的選擇到具體的安裝調試,必須嚴格按照產

9、品說明書要求進行。安裝地點不能有振動,不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時，必須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。(4) 電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時，粘性物或沉淀物附著在測量管內壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差,電極上污垢物達到一定厚度，可能導致儀表無法測量。(5) 供水管道結垢或磨損改變內徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測量誤差。如100mm曰徑儀表內徑變化1mm會帶來約2%附加誤差。(6) 變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號,除流量信號外，還夾雜一些與流量無關的信號，如同相電壓

10、、正交電壓及共模電壓等。為了準確測量流量，必須消除各種干擾信號，有效放大流量信號。應該提高流量轉換器的性能，最好采用微處理機型的轉換器，用它來控制勵磁電壓,按被測流體性質選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進的儀表結構復雜，成本較高。(7) 價格較高。應用概況：電磁流量計應用領域廣泛，大口徑儀表較多應用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測場合，如鋼鐵工業高爐風口冷卻水控制，造紙工業測量紙漿液和黑液，化學工業的強腐蝕液，有色冶金工業的礦漿;小曰徑、微小口徑常用于醫藥工業、食品工業、生物化學等有衛生要求的場所。EMF從50年代初進入工業應用以來，使用領域日益擴展,80年代后期起

11、在各國流量儀表銷售金額中已占16%20%。我國近年發展迅速,1994年銷售估計為65007500臺。國內己生產最大口徑為26m的ENF,并有實流校驗口徑3m的設備能力。3. 9.超聲流量計超聲波流量計是基于超聲波在流動介質中傳播的速度等于被測介質的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設計的。它也是由測流速來反映流量大小的。超聲波流量計雖然在70年代才出現，但由于它可以制成非接觸型式，并可與超聲波水位計聯動進行開口流量測量,對流體又不產生擾動和阻力，所以很受歡迎。超聲波流量計按測量原理分可分為時差式和多普勒式。利用時差式原理制造的時差式超聲流量計近年來得到廣泛的關注和使用，是目前企事業使用最多

12、的一種超聲波流量計。利用多普勒效應制造的超聲多普勒流量計多用于測量介質有一定的懸浮顆粒或氣泡介質，使用有一定的局限性,但卻解決了時差式超聲波流量計只能測量單一清澈流體的問題，也被認為是非接觸測量雙相流的理想儀表。優點：(1) 超聲波流量計是i種非接觸式測量儀表，可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態，不會產生壓力損失，且便于安裝。(2) 可以測量強腐蝕性介質和非導電介質的流量。(3) 超聲波流量計的測量范圍大，管徑范圍從20mmSm.(4) 超聲波流量計可以測量各種液體和污水流量。(5) 超聲波流量計測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物

13、性參數的影響。可以做成固定式和便攜式兩種形式。缺點：(1) 超聲波流量計的溫度測量范圍不高，一般只能測量溫度低于200C的流體。(2) 抗干擾能力差。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。(3) 直管段要求嚴格，為前20D,后5D。否則離散性差，測量精度低。(4) 安裝的不確定性，會給流量測量帶來較大誤差。(5) 測量管道因結垢，會嚴重影響測量準確度,帶來顯著的測量誤差，甚至在嚴重時儀表無流量顯示。(6) 可靠性、精度等級不高(一般為1.52.5級左右)，重復性差。(7) 使用壽命短(一般精度只能保證一年)。(8) 超聲波流量計是通過測量流體速度來確定體積流量，對液體應

14、該測量它的質量流量，儀表測量質量流量是通過體積流量乘以人為設定的密度后得到的，當流體溫度變化時，流體密度是變化的，人為設定密度值，不能保證質量流量的準確度。只能在測量流體速度的同時，又測量了流體密度，才能通過運算，得到真實質量流量值。應用概況：傳播時間法應用于清潔、單相液體和氣體。典型應用有工廠排放液、怪液、液化天然氣等;氣體應用方面在高壓天然氣領域已有使用度好的經驗；多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體，例如:未處理污水、工廠排放液、臟流程液，通常不適用于非常清潔的液體。3. 10.質量流量計由于流體的容積受溫度、壓力等參數的影響，用容積流量表示流量大小時需給出介質的參數。在介質參數不斷變

15、化的情況下，往往難以達到這一要求,而造成儀表顯示值失真。因此，質量流量計就得到廣泛的應用和重視。質量流量計分直接式和間接式兩種。直接式質量流量計利用與質量流量直接有關的原理進行測量，目前常用的有量熱式、角動量式、振動陀螺式、馬格努斯效應式和科里奧利力式等質量流量計。間接式質量流量計是用密度計與容積流量直接相乘求得質量流量的。在現代工業生產中，流動工質的溫度、壓力等運行參數不斷提高，在高溫高壓的情況下，由于材質和結構等方面的原因,直接式質量流量計的應用遇到困難，而間接式質量流量計由于密度計受濕度和壓力適用范圍的限制，往往也不好實際應用。因此，在工業生產中廣泛采用的是溫度壓力補償式質量流量計。可把

16、它看作一種間接式質量流量計，不是配用密度計，而是利用溫度、壓力與密度間的關系，用溫度、壓力信號經函數運算為密度信號，與容積流量相乘而得到質量流量。目前溫度、壓力補償式質量流量計雖已實用化,但當被測介質參數變化范圍很大或很迅速時，正確地補償將很困難或不可能，因此進一步研究在實際生產中適用的質量流量計和密度計還是一個課題。3. 11.熱式質量流量計(恒溫差TMF)優點：(1) 球閥安裝,安裝拆卸方便。并可以帶壓安裝。(2) 基于金氏定律，直接測量質量流量。測量值不受壓力和溫度影響。(3) 響應迅速。(4) 量程范圍大，管道式安裝最小可以測量8.8mm管道的流量,最大可以測到30。(5) 插入式類型

17、的流量計，一支流量計可以用于測量多種管徑。缺點：(1) 精度不及其他類型流量計,一般為3%。(2) 適用范圍窄，只能用于測量干燥的非爆炸性的氣體，如壓縮空氣、氮氣、氯氣及其他中性氣體。3. 12.科里奧利質量流量計(CMF)科里奧利質量流量計(以下簡稱CMF)是利用流體在振動管中流動時。產生與質量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質量流量儀表。我國CMF的應用起步較晚,近年已有幾家制造廠(如太行儀表廠)自行開發供應市場;還有兒家制造廠組建合資企業或引用國外技術生產系列儀表。國外CMF己發展30余系列，各系列開發在技術上著眼點在于:流量檢測測量管結構上設計創新;提高儀表零點穩定性和精確度

18、等性能;增加測量管撓度，提高靈敏度;改善測量管應力分布、降低疲勞損壞、加強抗振動干擾能力等。3. 13.明渠流量計與前述兒種不同，它是在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流的流量儀表O非滿管態流動的水路稱作明渠，測量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(openchannelflowmeter)o明渠流量計除圓形外，還有U字形、梯形、矩形等多種形狀。4. 2.8.輸出信號特性234.2.9.響應時間234. 2.10.可維護性234. 3.流體特性方面的考慮244. 3.1.流體溫度和壓力244. 3.2.密度244. 3.3.粘度和潤滑性244. 3.4.化學腐蝕和結垢242. 3.5,壓縮系數和其

19、它參量244. 3.6.多相和多組分流254.4. 安裝方面的考慮254. 4.1.管道布置和儀表安裝方向254. 4.2.流動方向254.4.3.上游和下游管道工程254.4.4.管徑264.4.5.維護空間264.4.6.管道振動264.4.7.閥門位置264.4.8.電氣連接和電磁干擾264.4.9.防護性配件264. 4.10.脈動流和非定常流27流量計儀表故障處理方案匯總275. 1.現場儀表故障分析原則275. 2.流量控制系統故障分析步驟285. 3.電磁流量計常見故障及分析285.4. 渦街流量計常見故障及分析313. 5.轉子流量計常見故障及分析335. 6.超聲波流量計常見

20、故障及分析355. 7.差壓式流量計常見故障及分析365. 8.質量流量計常見故障及分析375. 9.環境條件方面的考慮385. 9.1.環境溫度385. 9.2,環境濕度395. 9.3.安全性39明渠流量計應用場所有城市供水引水渠;火電廠引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工礦企業水排放以及水利工程和農業灌溉用渠道。3. 14.靜電流量計（electrostaticflowmeter）口本東京技術學院研制適用于石油輸送管線低導電液體流量測量的靜電流量計。靜電流量計的金屬測量管絕緣地與管系連接，測量電容器上靜電荷便可知道測量管內的電荷。他們分別作了內徑48mm銅、不銹鋼等金屬和塑料測量管儀表

21、的實流試驗，試驗表明流量與電荷之間接近于線性。3. 15.復合效應流量儀表（combinedeffectsmeter）該儀表的工作原理是基于流體的動量和壓力作用于儀表腔體產生的變形，測量復合效應的變形求取流量。本儀表由美國GMI工程和管理學院開發，己申請兩項專利。3. 16.轉速表式流量傳感器（tachmetricflowratesensor它是由俄羅斯科學工程中心工業儀表公司開發,是基于懸浮效應理論研制的。該儀表己在若干現場成功的應用（例如在核電站安裝2000余臺測量熱水流量，連續使用8年），且還在改進以擴大應用領域。4. 如何選擇流量計4. 1.前述要正確選擇適合的流量儀表并不容易，不僅要

22、熟悉流量儀表和生產過程流體特性這兩方面的技術，還要考慮經濟因素，歸納起來有五個方面因素，即性能要求，流體特性、安裝要求、環境條件和費用。下面，就請大家跟著儀表君來一起了解一下吧！4. 2.性能要求和儀表規范方向的考慮選擇儀表在性能要求上考慮的內容有：瞬時流量還是總量（累計流量）、精確度、重復性、線性度、流量范圍和范圍度、壓力損失、輸出信號特性和響應時間等。不同測量對象有各自測量目的，在儀表性能方面有其不同側重點。4. 2.1.測量流量還是總量使用對象測量的Fl的有兩類，即測量流量和計量總量。管道連續配比生產或過程控制使用場所主要測量瞬時流量；灌裝容器批量生產以及商貿核算、儲運分配等使用場所大部

23、分只要取得總量或輔以流量。兩種不同功能要求，再選擇測量方法上就有不同側重點。有些儀表如容積式流量計、渦輪流量計等，測量原理上就以機械技術或脈沖頻率輸出，直接得到總量，因此具有較高精確度，適用于計量總量。電磁流量計、超聲流量計、節流式流量計等儀表原理上是以測量流體流速推導出流量，響應快，適用于過程控制，但裝有積算功能環節后也可獲得總量。渦街流量計具有上者優點，但其抗震、抗干擾性能差，不適用于過程控制而適用于計量總量。4. 2.2.精確度整體的測量精確度要求多少？在某一特定流量下使用，還是在某一流量范圍內使用？在什么測量范圍內保持上述精確度？所選儀表的精確度能保持多久？是否易于重新校驗？是否要（或

24、能）現場在線核對儀表精確度？這些問題必須細致地考慮。如不是單純計量總量，而是應用在流量控制系統中，則檢測儀表精確度的確定要在整個系統控制精確度要求下進行，因為整個系統不僅有流量檢測的誤差，還包含有信號傳輸、控制調節、操作執行等環節的誤差和各種影響因素，如操作執行環節往往有2%左右的回差，對測量儀表確定過高的精確度（比如說0.5級）是不合理和不經濟的。就流量儀表本身而言，檢測元件（或傳感器）和轉換/顯示儀表之間只精確度亦應適當確定，如未經實流標定均速管、楔形管、彎管等差壓裝置誤差在1%5%之間，選用高精度差壓計與之相配也就沒有意義了。4. 2.3.重復性重復性在過程控制應用中是重要的指標，由儀器

25、本身原理與制造質量所決定，而精確度除取決于重復性外，尚與量值標定系統有關。嚴格地說重復性是指環境條件、介質參量等不變情況下，對某一流量值段時間內同方向進行多次測量的一致性。然而實際應用中，儀表優良的重復性被許多因素包括流體粘度、密度等變化所干擾，然而這些變化因素還未到需要作專門檢測修正的地步，這些影響往往被誤認為儀表重夏性不好。例如浮子流量計受流體密度影響，小口徑儀表還受粘度影響；渦輪流量計用于高粘度范圍時的粘度影響；有些未作修正處理的超聲流量計流體溫度對聲速影響等。若儀表輸出特性是非線性的，則這種影響更為突出。4. 2.4.線性度流量儀表輸出主要有線性和平方根非線性兩種。大部分流量儀表的非線

26、性誤差不列出單獨指標，而包含在基本誤差內。然而對于寬流量范圍脈沖輸出用作總量積算的儀表，線性度是一個重要指標，使有可能在流量范圍內用同一個儀表常數，線性度差就要降低儀表精確度。隨著微處理器技術的發展，采用信號適配技術修正儀表系統非線性，從而提高儀表精確度和擴展流量范圍。4. 2.5.上限流量上限流量也稱滿度流量。選擇流量儀表的口徑應按被測管道使用的流量范圍和被選儀表的上限流量和下限流量來選配，而不是簡單地按管道通徑配用。雖然通常設計管道流體最大流速是按經濟流速來確定的。因為流速選擇過低，管徑粗投資大；過高則輸送功率大，增加運行費用。然而同一口徑不同類型的儀表上限流量（也可以說上限流速）受各自工

27、作原理和結構的約束，差別很大。以液體為例，上限流量的流速以玻璃管浮子流量計最低，在0.5-1.5m/s之間，容積式流量計在1.5-2.5m/s之間，渦街流量計較高在5.5-7m/s之間，電磁流量計則在l-7m/s（甚至0.5-10m/s）之間。4. 2.6.范圍度范圍度為上限流量和卜限流量的比值，其值愈大流量范圍愈寬。線性儀表有較大范圍度，一般為10：1；非線性儀表則較小，通常僅3：1,能滿足一般過程控制用流量測量和商貿核算總量計量。但有些商貿核算用儀表要求較寬的范圍度，例如公用事業水量出荷計量的晝夜和冬夏季節差很大，就要求很寬的范圍度。若選用文丘利管差壓式儀表就顯得不能適應。然而差壓式儀表范

28、圍度拓寬近年有一些突破，主要在差壓變送器及微機技術應用方面采取措施，亦可達10：lo某些型號的電磁流量計用戶可自行調整流量上限值，上限可調比（最大上限值和最小上限值之比）可達10：1,再乘上所設定上限值20：1的范圍度，一臺儀表擴展意義的范圍度（即考慮上限可調比）可達（50-200）：1, 還有些型號儀表具有自動切換上限流量值功能。4. 2.7.壓力損失除無阻礙流量傳感器（電磁式、超聲式等）外，大部分流量傳感器或要改變流動方向，或在流通通道中設置靜止的或活動的檢測元件，從而產生隨流量而變的不能恢復的壓力損失，其值有時高達數十kPa。首先應按管道系統泵送能力和儀表進口壓力等條件，確定最大流量時容

29、許的壓力損失，據此選定儀表。因選擇不當而產生過大的壓力損失往往影響流程效率。管徑大于500mm輸水用儀表，應考慮壓損所造成能量損耗勿使過大而增加泵送費用。4.2.8.輸出信號特性輸出信號往往左右儀表的選擇。流量儀表的信號輸出和顯示歸納為：流量（體積流量或質量流量）；總量；平均流速；點流速。有些儀表輸出電流（或電壓）模擬量，另一-些輸出脈沖量。模擬量輸出一般認為適合于過程控制，易于和調節閥等控制回路單元接配；脈沖量輸出適用于總量和高精度測量流量。長距離信號傳輸脈沖量輸出比模擬量輸出有較高傳送準確度。輸出信號的方式和幅值還應有與其它設備相適應的能力，如控制接口、數據記錄器、報警裝置、斷路保護回路和

30、數據傳送系統等。4.2.9.響應時間應用于脈動流動場所應注意儀表對流動階躍變化的響應。有些使用場所要求儀表輸出跟隨流動變化，而另一些為獲得綜合平均只要求有較慢響應的輸出。瞬態響應常以時間常數或響應頻率表示，其值前者從幾毫秒到幾秒，后者在數百赫茲以下，配用顯示儀表可能相當大地延長響應時間。儀表的流量上升和下降動態響應不對稱會急劇增加測量誤差。4.2.10.可維護性當實際工況與設計選型差距巨大或儀表發生故障時，有沒有手段就地維修和修正應該得到重視，因為流量儀表一旦安裝再拆下維護會很麻煩而且需要時間。在這方面表現最好的是差壓式測量方法，因為其與流體接觸元件為免維護不動件，測量用電氣元件為可拆可調的通

31、用差壓變送器。所以差壓式測量方式的正常運轉率最高，據統計在全球差壓節流式測量方式占所有測量方式的45%以上。4.3.流體特性方面的考慮4.3.1.流體溫度和壓力必須界定流體的工作溫度和壓力，特別在測量氣體時溫度壓力造成過大的密度變化，可能要改變所選擇的測量方法。如溫度或壓力變化造成較大流動特性變化而影響測量性能時，要作溫度和（或）壓力修正。4.3.2.密度大部分液體應用場合，液體密度相對穩定，除非密度發生較大變化，一般不需要修正。在氣體應用場合，某些儀表的范圍度和線性度取決于密度。低密度氣體對某些測量方法，例如利用氣體動量推動檢測元件（如渦輪）工作的儀表呈現困難。4.3.3.粘度和潤滑性有些儀

32、表性能隨著雷諾數而變，而雷諾數又與粘度有關。在評估儀表適應性時，要掌握液體的溫度-粘度特性。氣體與液體不同，其粘度不會因溫度和壓力變化而顯著地變化，其值一般較低，除氫氣外各種氣體粘度差別較小。因此確切的氣體粘度并不像液體那樣重要。粘度對不同類型流量儀表范圍度影響趨勢各異，例如對大部分容積式儀表粘度增加范圍度增大，渦輪式和渦街式則相反，粘度增加范圍度縮小。潤滑性是不易評價的物性。潤滑性對有活動測量元件的儀表非常重要，潤滑性差會縮短軸承壽命，軸承工況又影響儀表運行性能和范圍度。4.3.4.化學腐蝕和結垢流體的化學性有時成為選擇測量方法和儀表的決定因素。流體腐蝕儀表接觸件，表面結垢或析出結晶，均將降

33、低使用性能和壽命。儀表制造廠為此常提供變型產品，例如開發防腐型、加保溫套防止析出結晶，裝置除垢器等防范措施。4.3.5.壓縮系數和其它參量測量氣體需要知道壓縮系數，按工況下壓力溫度求取密度。若氣體成分變動或工作接近超臨界區，則只能在線測量密度。某些測量方法要考慮流體特性參量，如熱式流量計的熱傳導和比熱容，電磁流量計的液體電導率。4.3.6.多相和多組分流測量多相和多組分流動應十分謹慎對待。經驗表明，單相通用流量儀表用于多組分或多相流體，測量性能會改變（或大幅度改變）。單工質流體有時也會呈現雙相，例如濕蒸汽中水微粒隨著蒸汽流動，環境溫度或介質壓力偏離原定狀態，儀表就可能不適應。測量兩種或兩種以上

34、不相溶液體匯流混合液流量時，應注意存在流速不均勻，使流動成為分層或塊狀流等帶來的問題。測量液固雙相流時要了解固相含量、粒了大小和固體性質以及流動狀況（懸浮流、管底流、動床流還是淤積流？）測量氣液雙相流時盡可能采用分離后分相測量，以保證獲得最小測量不確定度，然而對有些場合這種方法不切實可行或不符合要求。4.4. 安裝方面的考慮不同原理的測量方法對安裝要求差異很大。例如上游直管段長度，差壓式和渦街式需要較長，而容積式浮子式無要求或要求很低。4.4.1.管道布置和儀表安裝方向有些儀表水平安裝或垂直安裝在測量性能會有差別。儀表安裝有時還取決于流體物性，如漿液在水平位置可能沉淀固體顆粒。4.4.2.流動

35、方向有些流量儀表只能單向工作，反向流動會損壞儀表。使用這類儀表應注意在誤操作條件下是否可能產生反向流，必要時裝逆止閥保護之。能雙向工作的儀表，正向和反向之間測量性能亦可能有些差異。4.4.3.上游和下游管道工程大部分流量儀表或多或少受進口流動狀況的影響，必須保證有良好流動狀況。上游管道布置和阻流件會引入流動擾動，例如二個（或二個以上）空間彎管引起漩渦，閥門等局部阻流件引起流速分布畸變。這些影響能夠以適當長度上游直管或安裝流動調整器予以改善。除考慮緊接儀表前的管配件外，還應注意更往上游若干管道配件的組合，因為它們可能是產生與最接近配件擾動不同的擾動源。盡可能拉開各擾動產生件的距離以減少影響，不要

36、靠近連接在一起，象常常看到單彎管后緊接部分開啟的閥。儀表下游也要有一小段直管以減小影響。氣穴和凝結常是不良管道布置所引起的，應避免管道直徑上或方向上的急劇改變。管道布置不良還會產生脈動。4.4.4.管徑有些儀表的口徑范圍并不很寬，限制了儀表的選用。測量大管徑、低流速，或小管徑、高流速，可選用與管徑尺寸不同口徑的儀表，并以異徑管連接，使儀表運行流速在規定范圍內。4.4.5.維護空間維護空間的重要性常被忽視。一般來說，人們應能進入到儀表周圍，易于維修和能有調換整機的位置。4.4.6.管道振動有些儀表（如壓電檢測信號的渦街式、科里奧利質量式）易受振動干擾，應考慮儀表前后管道作支撐等設計。脈動緩沖器雖

37、可清除或減小泵或壓縮機的影響，然而所有儀表還是盡可能遠離振動或振動源為好。4.4.7.閥門位置控制閥應裝在流量儀表下游，避免其所產生氣穴和流速分布畸變影響，裝在下游還可增加背壓，減少產生氣穴的可能性。4.4.8.電氣連接和電磁干擾電氣連接應有抗雜散電平干擾的能力。制造廠一般提供連接電纜或提出型號和建議連接方法。信號電纜應盡可能遠離電力電纜和電力源，將電磁干擾和射頻干擾降至最低水平。4.4.9.防護性配件有些流量儀表需要安裝保證儀表正常運行的防護設施。例如：跟蹤加熱以防止管線內液體凝結或測氣體時出現冷凝；液體管道出現非滿管流的檢測報警；容積式和渦輪式儀表在其上游裝過濾器，等等。4.4. 10.脈

38、動流和非定常流常見產生脈動的源有定排量泵、往復式壓縮機、振蕩著的閥或調節器等。大部分流量儀表來不及跟隨記錄脈動流動，帶來測量誤差，應盡量避開。使用時應重視并分別處置檢測儀表和顯示儀表，檢測儀表方面在管線中裝充氣式緩沖器（用于液體）或阻流器（用于氣體）。5. 流量計儀表故障處理方案匯總5. 1.現場儀表故障分析原則1、首先，在分析現場儀表故障前，要比較透徹地了解相關儀表系統的生產過程、生產工藝情況及條件，了解儀表系統的設計方、設計意圖，儀表系統的結構、特點、性能及參數要求等。2、在分析檢查現場儀表系統故障之前，要向現場操作工人了解生產的負荷及原料的參數變化情況，查看故障儀表的記錄曲線，誑行綜合分

39、析，以確定儀表故障原因所在。3、如果儀表記錄曲線為一條死線（一點變化也沒有的線稱死線），或記錄曲線原來為波動，現在突然變成一條直線；故障很可能在儀表系統。因為目前記錄儀表大多是DCS計算機系統，靈敏度非常，參數的變化能非常靈敏的反應出來。此時可人為地改變一下工藝參數，看曲線變化情況。如不變化，基本斷定是儀表系統出了問題；如有正常變化，基木斷定儀表系統沒有大的問題。4、變化工藝參數時，發現記錄曲線發生突變或跳到最大或最，此時的故障也常在儀表系統。5、故障出現以前儀表記錄曲線一直表現正常，出現波動后記錄曲線變得毫無規律或使系統難以控制，甚至連手動操作也不能控制，此時故障可能是工藝操作系統造成的。6

40、、當發現DCS顯示儀表不正常時，可以到現場檢查同一直觀儀表的指示值，如果它們差別很大，則很可能是儀表系統出現故障。總之，分析現場儀表故障原因時，要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化，這些都可能是造成現場儀表系統故障的原。所以，我們要從現場儀表系統和工藝操作系統兩個方面綜合考、仔細分析，檢查原因所在。5. 2.流量控制系統故障分析步驟3.電磁流量計常見故障及分析序號故障現象故障原因處理方法1投運一段時間后發現儀電源是否良好首先檢查流量計外部情況，切記盲目拆修流量計序號故障現象故障原因處理方法表工作不正常管道是否泄露檢查處理處于非滿管狀態檢查處理管道內是否有氣泡檢查處理信號電纜是否損壞更換新的

41、電纜轉換器輸出信號是否開路檢查處理2信號變小或突然下降電極間的絕緣變壞或被短路，測量導管內壁可能有沉積的污垢應予以清洗和擦拭電極測量導管襯里可能被破壞應予以更換信號插座可能被腐蝕應予以清理或更換3測量管內流體靜止時輸出4mA,有流量時電流變小或者為零（調試期故障）流量計安裝時流向與實際流向相反檢查流量計的流向標志，更改流量計安裝方向，或將轉換器內X、Y線交換分體式流量計A與B或者X與Y線有一組接反仔細檢查勵磁線、信號線，糾正接線上的錯誤4流量計只輸出4mA電流（分體式接錯線主要出現在調試器）被測介質實際并未流動采取正確措施，確保測量管內介質正確流動轉換器勵磁部分處在測試狀態將短路器插在2、3腳

42、或者3、4腳（工作狀態分體式流量計傳感器與轉換器之間的勵磁線、信號線接錯正確接線，斷線或短路時，如有疑問可聯系公司。傳感器故障有故障聯系公司轉換器勵磁部分電路故障有故障聯系公司5輸出信號不穩定（電導率問題主要出現在調試期）介質電導率低于電磁流量計的下限值5us/cm電導率太低的介質是無法用電磁流量計準確測量的介質含有固體顆粒或漿液介質含有固體顆粒或漿液接液體或者接地不佳絕緣管路必須配接地環；流量計必須通過接地線與液體可靠相連；單獨接地能提高流量計抗干擾能力。外界電磁干擾1、遠離干擾源；2、雜散電流主要靠良好接地，最好是單獨接地，不要和其他惦記或電器、儀表共用接地。5.9.4.電磁干擾環境395

43、.10.經濟方面的考慮395.10.1.安裝費用405.10.2.運行費用405.10.3.校準費用405.10.4.維護費用40各類流量計特征對比一覽表401. 導讀測量流體流量的儀表統稱為流量計或流量表。流量計是工業測量中重要的儀表之一。隨著工業生產的發展，對流量測量的準確度和范圍的要求越來越高。流量測量技術日新月異，為了適應各種用途，各種類型的流量計相繼問世，目前已投入使用的流量計巳超過100種。圖1流量計每種產品都有它特定的適用性，也都有它的局限性。按測量原理分為力學原理、熱學原理、聲學原理、電學原理、光學原理、原子物理學原理等。序號故障現象故障原因處理方法3、分體式儀表信號線加強屏蔽

44、，套鐵管，或者屏蔽線在另一頭接地流量計測量管路含大量氣泡檢修管路或閥門，流體吸入口避免引入空氣；可在合適的地方安裝排氣閥，消除測量管段的空氣；將流量計安裝在不易聚集氣體的地方；敞口排放的管路，流量計下游可作適當抬高流體本身是波動或脈動的流量計盡量遠離脈動源，必要時在管路適當位置安裝穩流裝置，盡量讓流體穩定上游主液存在加液情況，至流量計處尚未混合均勻上游主液存在加液情況，至流量計處尚未混合均勻流量計供電電源線與輸出信號線并行，或者穿在一根線管內信號輸出線避免與交流電源線并排走線，特別是要避免用同一根線。6輸出信號超滿度值實際流量大于流量計滿刻度流量（超量程）仔細分析管路，不要僅依賴經驗值；有時泵

45、的額定流量不能作為流量的唯一依據；適當關小流量觀察流量計輸出常用流量超過流量計的滿度，必須與公司聯系修改量程事宜分體式流量計勵磁、信號線接錯糾正錯誤的接線流量計測量管非滿管確保流量計始終滿管接液體或者接地不佳絕緣管路必須配接地環；流量計表體必須通過接地線與液體可靠相連；單獨接地能避免地線引入的干擾轉換器故障轉換器信號放大、輸出部分檢查，聯系公司傳感器故障聯系公司7測量結果與實際流量不符后位儀表配套問題糾正流量及與后位儀表或計算機的配套問題輸出信號線有漏電情況電流輸出信號漏電會造成指4.渦街流量計常見故障及分析序號故障現象故障原因處理方法（或者輕微短路）示流量偏小，必須更換信號線經驗得出的實際流

46、量是否可信仔細分析流量以及管路情況，有條件時尋求對比參照系，必要時與公司聯系傳感器安裝不夠規范直管段，滿管情況，氣泡，液體劇烈脈動等.依據.說明書規范安裝.電極表面積垢清洗傳感器，注意不要損壞襯里工藝管道泄露或者有歧路支管排除管路上的閥門泄露，支路分流等情況傳感器絕緣下降與公司聯系序號故障現象故障原因處理方法1通電后無流量時有輸出信號輸入屏蔽或接地不良，引入電磁干擾改善屏蔽與接地，排除電磁干擾儀表靠近強電設備或高頻脈沖干擾源遠離干擾源安裝，采取隔離措施加強電源濾波管道有較強振動采取減振措施，加強信號濾波降低放大器靈敏度轉換器靈敏度過高降低靈敏度，提高觸發電平2通電通流后無輸出信號電源出故障檢查

47、電源與接地輸入信號線斷線檢查信號線與接線端子放大器某級有故障檢測工作點，檢查元器件檢測原件損壞檢查傳感元件及引線無流量或流量過小檢查閥門，增大流量或縮小管徑管道堵塞或傳感器被卡死檢查清理管道，清洗傳感器旋渦發生體結垢清洗旋渦發生體3輸出信號不規則不穩定有較強電干擾信號加強屏蔽和接地傳感器被沾污或受潮，靈敏度降低清洗或更換傳感器，提高增加器增益傳感器靈敏度過高降低增益，提高觸發電平傳感器受損或引線接觸不良檢查傳感器及引線出現兩相流或脈動流加強工藝流程管理，消除兩序號故障現象故障原因處理方法相流或脈動流現象管道振動的影響采取減振措施工藝流程不穩定調整安裝位置傳感器安裝不同心或密封墊凸入管內檢查安裝

48、情況，改正密封墊內徑上下游閥門擾動加長直管段或加裝流動調整器流體未充滿管道更換裝流量傳感器地點和方式發生體有纏繞物消除纏繞物存在氣穴現象降低流速，增加管內壓力4測量誤差大直管段長度不足加長直管段或加裝流動調整器模擬轉換電路零漂或滿量程調整不對校正零點和量程刻度供電電壓變化過大檢查電源儀表超過檢定周期及時送檢傳感器與配管內徑差異較大檢查配管內徑，修正儀表系數安裝不同心或密封墊凸入管內調整安裝，修整密封墊傳感器沾污或損傷清洗更換傳感器有兩相流或脈動流排除兩相流或脈動流管道泄漏排除泄漏5測量管泄漏管內壓力過高調整管壓，更改安裝位置公稱壓力選擇不對選用高一檔公稱壓力傳感器密封件損壞更換密封件傳感器被腐

49、蝕采取防腐和保護措施6傳感器發生異常嘯叫聲流速過高，引起強烈顫動調整流量或更換通徑大的儀表產生氣穴現象調整流量和增加液流壓力發生體松動緊固發生體7流量累積計數器不動作計數器字輪機構不靈活或卡死清洗計數器齒輪或更換計數器計數器線圈斷重新繞制線圈或更換相同備件系數設置和編程器組件電路故障檢修相應組件電路或更換相應元件顯示板前放組件電路故障檢修相應組件電路或更換相應元件序號故障現象故障原因處理方法旋渦變送器無輸出檢修或更換變送單元5. 5.轉子流量計常見故障及分析序號故障現象故障原因處理方法1指針抖動輕微指針抖動，通常由于介質波動引起可采用增加阻尼的方法來克服中度指針抖動：通常由于介質流動狀態造成可

50、采用穩壓或穩流裝置來克服或加大轉子流量計氣阻尼劇烈指針抖動：主要由于介質脈動，氣壓不穩或用戶給出的其他操作狀態的壓力、溫度、流量與轉子流量計實際的狀態不符，有較大差異造。調整相應參數2針到一置V動指停某位不開啟閥門過快，造成止動器變形而將轉子卡死慢慢開啟閥門轉子導向桿與止動環不同心儀表拆下，將變形的止動器取下整形3量差測誤大安裝不符合要求對于垂直安裝轉子流量計要保持垂直，傾角不大于20度；對于水平安裝轉子流量計要保持水平，傾角不大于20度，轉子流量計周圍100mm空間不得有鐵磁性物體，安裝位置要遠離閥門變徑口、泵出口、工藝管線轉彎口等。要保持前直管段為5D,后直管段為250mm的要求。液體介質

51、的密度變化較大可以將變化以后的介質密度帶入公式，換算成誤差修正系數，然后將流量計測出的流量乘以系數換成真實的流量氣體介質因受到溫度壓力影響較大采用溫壓補償的方式來獲得真實的流量長期使用及管道振動等多因素引起轉子流量計傳感磁鋼、指針、配重、旋轉磁鋼等活動部件松動，造成誤差較大。可先用手推指針的方式在驗證。首先將指針按在RP位置，看輸出是否為4mA,流量顯示是否為0%,再依次按照刻度進行驗證。若發現不符，可對部件進行位置調整。序號故障現象故障原因處理方法一般要求專業人員調整，否則會造成位置丟失，需返回廠家進行校正。4電輸無流出首先看接線是否正確正確接線液晶是否有顯不，如果有顯示無輸出，多為輸出管壞

52、需要更換線路板丟失標校值可用數據恢復操作，如果不起作用，可先設定密碼2000中的數據，再設定密碼4011中數據，方法是用于推指針標定從RP至100%中的數據。5現顯無場示檢查接線是否正確正確接線檢查供電電源是否正確調整供電電源液晶模塊檢查接觸不實重新安裝對于多線制供電方式檢查12,13端子是否接電流表或短路重新接線6場晶顯O滿g程現液總示或量檢查2000密碼中設定量程、零點參數要求ZERO要小于SPAN的值，兩值不能相等檢查采樣數據是否上來，用手推指針看采樣值變化，如果無變化，通常為線路采樣電路故障需要換線路板7警正報不確檢查偏差設定d值不能太大調整偏差設定FUN功能中，邏輯功能是否正確HA-

53、A表示上限邏輯。LA-A表示下限正邏輯檢查SU中報警值設定大小重新設定SU中報警值如果液晶條碼指示正確，輸出無動作，可檢查外部電源及外部電源的負極是否與儀表供電的負極相連調整電源連接線路板故障更換線路板8計沖出正累脈輸不確檢查選擇累計脈沖輸出的那一路報警值是否設為零重新設定參數線路板故障更換線路板6.超聲波流量計常見故障及分析一序號故障現象故障原因處理方法1無字符無背光保險管燒斷確定電壓等級，檢查負載是否短路或虛接，更換保險管。交流220V電壓沒有接通接通電源電源模塊因為保護動作而關斷電源關閉電源，重新上電2無流量顯示串棒圖顯示正常1、停泵；2、閥門關閉；3、與其它管道相連，局部形成靜態水1、

54、開泵；2、開啟閥門；3、調節閥門，改變局部壓力.管道內流速小于小流速切除值檢查小流速切除值并進行正確設定因為誤操作而將現行流量作為零點進行了零點標定零點標定數值清除3無流量顯示，無串棒圖顯示，狀態符號“S”不消失傳感器實際安裝距離與儀表顯示安裝距離相差太大。驗證儀表輸入參數，和傳感器的實際安裝距離。進行正確的參數輸入和安裝。信號太弱搜索不到1. 針對信號弱的聲路進行換能器調整和清理污垢.2. 排除管道氣體，針對信號弱的聲路進行換能器調整3.修改管道外徑。4流量偏差大參數輸入不正確如：管徑、壁厚、修正系數等。正確輸入參數管道內部嚴重結垢，內徑變小。5流量顯示值波動大液體內含氣量大。1、檢修管網系統漏氣點；2、在管道上加裝排氣閥；3、換點安裝。（判斷方法：（a）Al,A2值波動大（b）管道內是否有氣聲）液體內懸浮物含量過高選用多普勒型超聲流量計選用多普勒型超聲流量計換點安裝7.差壓式流量計常見故障及分析序號故障現象故障原因處理方法管道結垢嚴重，阻擋聲波傳輸；調整傳感器插入深度或清除管道垢層；傳感器聲楔面結垢；撥出傳感器，清理聲楔面，重新安裝傳感器安裝不正確正確