流量计选用必须考虑的问题

概述

国内经济的持续发展和国家对节约能源消耗的系列举措，更促进了流量仪表的需求。

特别是在城市天然气、煤气、工业用蒸汽及其它各类介质计量和各单内部成本核算等计量中， 都迫切需要宽量程、高精度、高可靠性的计量仪表。差压式流量计以其技术成熟、结构简单、 无可动部件、稳定可靠、适应面宽等优点独居流量计榜首。

差压流量计的组成

目前差压流量计有以下 3 种组成方式：

1、 一体式差压流量计，将节流装置、差压、压力、温度、计算显示集成为一个整体流量计。 可以直接从表上显示流量，也可通过 4-20mA 电流远传瞬时流量值。

2、 一体式差压流量变送器，将差压变送器直接安装到节流装置上，输出代表差压信号大小 的 4-20mA 电信号，流量计算及温度、压力补偿由用户另外配置完成。

3、 分别由节流装置、差压变送器、压力变送器、温度变送器、流量计算显示仪组成。也称 为分体式差压流量计。

第 3 种是差压流量计的传统组成方式，近年的使用已大幅下降。

第 2 种方式不能称为流量计，它没有流量显示或输出，通常称为一体式差压流量变送器。它 适合作为 DCS 控制系统中的现场仪表使用。将 4-20mA 的差压信号送到 DCS 控制系统，由控 制系统进行温、压补偿计算出被测的流量。

第 1 种是真正意义上的差压流量计，这种一体式差压流量计包含了一台流量计所必备的全部 要素。也代表了差压流量计的发展方向。

选用流量计的一般原则

要正确有效的选择流量测量方法和仪表，必须熟悉仪表和所测量的流体特性。同时还须考

虑经济因素，总的来说有 5 点主要因素：性能要求、流体特性、安装要求、环境条件、费 用高低。对某一使用场所可采用的仪表可能有多种方案，选择时如果只凭以往经验，或单考 虑某一因素而贸然作出决定，就可能失去选择适合仪表的可能。但是要综合这些因素提出方案也不是一件简单的事。下面根据我们多年的积累给大家提点建议，以供大家在选用 流量计时参考。

1、 准确度

准确度是一台流量测量仪表非常重要的指标，同时也是在选表过程中容易忽略的重要指 标。这里说的容易忽略是指用户在选表时对厂家提出的准确度未进行深一步的考虑。针对生 产厂家标示的某台表的准确度，选表时须要进行深一步考虑的问题是：

1、 误差的百分率是指引用误差（测量上限值或量程的百分率），还是相对误差。另外在现 场使用的温度、压力和环境条件的变化都会产生附加误差。选用时应追求流量计的综合系统 误差，不能迷信单一的精度指标。

2、 生产厂家标出的准确度等级是否合符常理。有的厂家将插入式涡街、涡轮、文丘利等测 量点流速的插入式仪表定为±1%或±1.5%。显然是不合常理的，属于将插入头的流速测量精 度扩大到了流量测量精度的过度浮夸。

3、除了标准节流装置外的所有流量仪表都是非标流量仪表，出厂时均须进行实流标定才能 得到适用的流量系数，因此须对标准装置要有所了解。流量计在工业现场工作的理想流场为 充分发展紊流，因此要在充分发展紊流的标准装置上进行实流标定得到的仪表常数及准确度 等级才有实际使用意义。

4、前面说的选用流量计时应追求它的综合系统误差，而不要迷信单一的精度指标。例如同

样一台出厂时空气标定为  1%的流量计，用于蒸汽测量时它的精度是多少？是个很难回答的

问题，选用不同厂家的表，结果就会有很大的不同。主要问题就出在蒸汽密度的计算上各厂 家及各种流量计有很大的不同，有些流量计甚至不区别对待过热蒸汽和饱合蒸汽，将二者混 为一潭，这更将无法谈精度。

差的是给定密度值计算，工况温、压波动带来百分之几十的误差都不奇怪。再一种是 直线公式计算密度，只能在很窄一段可行，工况温、压波动超出这一段后带来百分之十的误 差很容易。还有一种是多折线（分段线性化）方式，在全量程范围内可达到 3-5%的精度。 要使用一台出厂标为 1%的流量计达到蒸汽测量 1.5%的精度，密度值计算必须采用查表方式 进行，但此种流量计或流量积算仪为数极少。

上面我们是以蒸汽测量为例，实际上对可压缩流体的测量都存在一个密度的计算问题。对

液体介质的测量也有一个密度补偿（主要是温度变化）问题。故选表时一定要了解被选表的 综合误差指标，不同厂家生产的同一类流量计之间存在较大差异。

2、 范围度 通常一台流量测量仪表的测量范围是指在保证准确度的前提下，该流量计能测量的最大瞬时流量和最小瞬时流量的比值。有些厂家为表示其范围度宽，在指标中将上限流量的流速提 得很高。如液体流速提到 5～10m/s，气体提到 35～75m/s，实际这么高的流速一般是用不上 的。流量测量范围度宽关健是要有较低的下限流速，以适应现场实际测量的需要。因此下限 流速低的宽范围度的流量计才是实用的。建议选用时以液体流速 5m/s，气体流速  35m/s 为 上限来核算流量计的范围度。

3、 压力损失

流量测量仪表的永久压力损失也是一个很重要的指标，永久压力损失（不可恢复压损） 过大带来的直接后果就是动力和能源的浪费。综合指标将压损选定在 2-30 kpa 之间，能满 足绝大部份工业现场的要求。

4、 长期可靠性 流量测量仪表重要的就是长期工作的稳定性和可靠性，在选用流量计时应根据使用环

境条件及使用状况来选择。长期使用应选择无可动部件，对脏污、粉尘等不敏感、对使用环 境无特殊要求（振动、电滋干扰、温度变化等）的流量计，将长期稳定性放在第一位。不过 多追求性能上的高指标和功能上的多样性，从可靠性理论上讲，结构功能越复杂，可靠性越 低，“简单就是好” 。因此从实际需要考虑流量仪表的性能与功能，选择优性能价格比 的仪表才是正确的原则。

5、 流量计种类的选择

流量计的种类繁多，各有千秋。要选择一种适合自己特定应用场所的流量计，的确不是 一件很容易的事。但全面综合考虑，差压式流量计具有的 5 大特点：技术成熟、结构简单、 无可动部件、稳定可靠、适应面宽，目前还无一种流量计能与其相比，因此差压式流量计在 国内外仍以 60～70%的用量绝对优势独居流量计的榜首。

差压式流量计具有的 5 大特点之一的适应面宽，几乎可适用所有的现场需求。这一点也是

其它种类的流量计达不到的。例如涡街、涡轮、旋进旋涡等流量计的选用，需要用户现场流 量范围去适应流量计的要求。因为这几类流量计的特征尺寸是固定的，同一种管径的流量计 测量的范围也是同样的，因此用户现场流量范围超出后便不能使用，除非进行工艺管道的改 造（缩径或扩管）。

差压式流量计是仪表去适应用户现场流量范围，每一台差压式流量计都是针对使用点的工

况参数而专门设计制造的，不会出现用不好的情况。并且差压式流量计的节流件种类很多， 几乎可适用所有的现场需求。如直管段不足可选 V 形锥，脏污、粘性可选楔形，高流速可选 喷嘴，低压损可选 V 形锥、喷嘴、文丘利，贸易结算计量选标准节流装置等。