國外(wài)一位流量專(zhuān)家(jiā)F.C.King horo曾說(shuō)過，流量計(jì)是少數幾種使用比(bǐ)製造(zào)艱(jiān)難的(dí)儀(yí)表之(zhī)一。這是因(yīn)為(wéi)流(liú)量是(shì)一個動態(tài)量，處於運(yùn)動(dòng)狀態的液(yè)體內(nèi)部(bù)不(bù)僅存在著粘性摩(mó)擦作用(yòng)，還(huán)會產生不穩(wěn)定(dìng)的(dí)旋渦和二(èr)次流等(děng)復雜流(liú)動現(xiàn)象。測量儀(yí)表本身(shēn)受到(dào)眾多(duō)因(yīn)素，如：管(guǎn)道(dào)，口徑(jìng)大(dà)小，形(xíng)狀(zhuàng)（圓形，矩形），邊(biān)界條(tiáo)件，介(jiè)質(zhì)的(dí)物(wù)性（溫度，壓力(lì)，密(mì)度(dù)，粘度(dù)，髒(zàng)汙(wū)性(xìng)，腐(fǔ)蝕性等），流(liú)體(tǐ)的(dí)流動狀態（紊(wěn)流(liú)狀態(tài)，速(sù)度分布(bù)等）以及(jí)安裝條(tiáo)件(jiàn)與(yǔ)水平(píng)的影響(xiǎng)。麵對國內外十幾類，上(shàng)百(bǎi)個(gè)品(pǐn)種(zhǒng)的流(liú)量(liáng)儀表（先後發展起(qǐ)來的(dí)容(róng)積式，差(chà)壓式，渦輪式(shì)，麵(miàn)積(jī)式，電(diàn)磁式(shì)，超聲波式(shì)和熱(rè)式(shì)流量(liáng)計等類(lèi)型），如何根據流(liú)量(liáng)，流態，安(ān)裝要(yào)求與環境(jìng)條(tiáo)件(jiàn)，經(jīng)濟(jì)性等因素(sù)合(hé)理(lǐ)選型，是(shì)應用好(hǎo)流(liú)量(liáng)儀(yí)表(biǎo)的(dí)前(qián)提和基(jī)礎。除了儀表(biǎo)自身質量(liáng)要得(dé)到保證(zhèng)，工(gōng)藝數據的提供和儀表的安裝(zhuāng)，使用，維(wéi)護是否合理(lǐ)也(yě)相當(dāng)重要。本文介(jiè)紹電(diàn)磁式，渦街(jiē)式(shì)，節流式(shì)等(děng)幾種流量(liáng)計的選型設計。

1.渦(wō)街(jiē)流量計(jì)選(xuǎn)型設(shè)計

渦街(jiē)流(liú)量計作(zuò)為一種(zhǒng)新(xīn)型流(liú)量(liáng)計(jì)，80年代(dài)中期(qī)以來發(fā)展(zhǎn)較(jiào)快，它在(zài)流量測量方麵有(yǒu)著(zhuó)諸多(duō)的優(yōu)點和(hé)長(cháng)處，在現(xiàn)代流量(liáng)測量(liáng)中(zhōng)應用越(yuè)來(lái)越廣(guǎng)泛。在(zài)國(guó)內使用渦街(jiē)流(liú)量計(jì)進行(háng)流(liú)量測量(liáng)也(yě)愈(yù)來(lái)愈(yù)得到重(zhòng)視(shì)，目(mù)前我(wǒ)國已有(yǒu)性(xìng)能(néng)優良(liáng)並有(yǒu)自主(zhǔ)知(zhī)識產權的(dí)產品係(xì)列。渦(wō)街流(liú)量計是基於流體(tǐ)振(zhèn)動(dòng)發(fā)展起來的，根據(jù)旋渦的不(bù)同(tóng)，檢測方式(shì)從熱(rè)絲式(shì)，熱敏(mǐn)式逐漸(jiàn)發展(zhǎn)了應力式，磁(cí)敏式及差(chà)動開關電容式，超聲波式等(děng)。渦(wō)街(jiē)流量計幾(jī)乎可用於一切可(kě)形(xíng)成旋渦列的場(cháng)合，不僅可用於封(fēng)閉的管(guǎn)道(dào)，還可用於(yú)開(kāi)放的(dí)溝槽。與(yǔ)渦輪流(liú)量計(jì)相比(bǐ)，渦街流(liú)量計沒有可(kě)動的機(jī)械(xiè)部件(jiàn)，維護工(gōng)作量小，儀(yí)表(biǎo)常數穩(wěn)定(dìng)
；與孔板(bǎn)式流量(liáng)計(jì)相比，渦街流量(liáng) 計(jì)測(cè)量(liáng)範圍(wéi)大，壓力損(sǔn)失小，準確度高，安(ān)裝與維護簡單(dān)。但渦街流(liú)量(liáng)計的(dí)環(huán)境相關參數較多(duō)，容易(yì)在使用現(xiàn)場(cháng)被忽(hū)略(lüè)而(ér)影響流(liú)量(liáng)計性(xìng)能的(dí)正確(què)發揮(huī)。

渦(wō)街流量(liáng)計的(dí)原(yuán)理是在(zài)流(liú)量(liáng)計管道(dào)中(zhōng)，設(shè)置一(yī)阻流(liú)件，當流體流經(jīng)阻流(liú)件時(shí)，由於阻流(liú)件(jiàn)表麵(miàn)的阻流作用(yòng)等原因，在其下(xià)遊會產生兩列不(bù)對稱的旋渦，這些(xiē)旋渦在(zài)阻(zǔ)流件(jiàn)的側(cè)後(hòu)方(fāng)分(fēn)開(kāi)，形成(chéng)所謂的卡門(mén) （Karman）旋渦列，兩(liǎng)列(liè)旋渦(wō)的旋轉方向是相反(fǎn)的(dí)，卡門從(cóng)理論(lùn)上證(zhèng)明了(liǎo)當(dāng)h/L=0.281（h為(wéi)兩旋渦(wō)列(liè)之(zhī)間的寬度(dù)，L為兩(liǎng)個相鄰旋渦(wō)間(jiān)的距離(lí)）時(shí)，旋渦列是(shì)穩定的(dí)，在(zài)此(cǐ)情況(kuàng)下，產(chǎn)生旋(xuán)渦(wō)的頻率f與(yǔ)流量計管道中(zhōng)流體(tǐ)流速υ呈綫性(xìng)關係。

經過實(shí)踐，如下(xià)幾個(gè)方麵(miàn)對(duì)渦街(jiē)流(liú)量計(jì)的使(shǐ)用都有影響，應對這(zhè)些(xiē)問(wèn)題進行分析。

（1）渦(wō)街流量計(jì)的測量(liáng)範圍較(jiào)大(dà)，一(yī)般10：1，但(dàn)測(cè)量下(xià)限(xiàn)受(shòu)許(xǔ)多(duō)因(yīn)素(sù)限製(zhì)：Re＞10000是渦(wō)街流(liú)量(liáng)計工作(zuò)的zui基本條(tiáo)件，除此以外，它(tā)還(huán)受旋渦能量(liáng)的限製(zhì)，介(jiè)質(zhì)流(liú)速(sù)較低，則旋渦的(dí)強度，旋轉速(sù)度也(yě)低(dī)，難以(yǐ)引(yǐn)起(qǐ)傳感(gǎn)元件產(chǎn)生(shēng)響應信(xìn)號，旋渦頻率(shuài)f也(yě)小，還(huán)會使(shǐ)信(xìn)號處(chǔ)理發生困難(nán)。測量(liáng)上限(xiàn)則受(shòu)傳感器(qì)的(dí)頻率響(xiǎng)應(yīng)（如(rú)磁(cí)敏式(shì)一(yī)般不超過400Hz）和(hé)電路的(dí)頻(pín)率(shuài)限製(zhì)，因(yīn)此(cǐ)設(shè)計時一定要對(duì)流速範(fàn)圍進(jìn)行(háng)計(jì)算，核(hé)算(suàn)，根(gēn)據流體的(dí)流速進(jìn)行選擇。使用(yòng)現場(cháng)環境條件復雜(zá)，選(xuǎn)型(xíng)時除(chú)注意環(huán)境溫度，濕度，氣氛等(děng)條件外，還(huán)要考(kǎo)慮電磁(cí)幹擾。在強幹擾(rǎo)如(rú)高(gāo)壓輸電(diàn)電站，大型整流所等(děng)場(cháng)合(hé)，磁敏式，壓電應(yīng)力式等儀(yí)表(biǎo)不能(néng)正常工(gōng)作(zuò)或(huò)不能(néng)準確測(cè)量(liáng)。

（2）振動也(yě)是該(gāi)類儀(yí)表(biǎo)的(dí)一大勁敵。因此在(zài)使(shǐ)用時注(zhù)意避免(miǎn)機械(xiè)振動(dòng)，尤其是管道的(dí)橫(héng)向振動（垂直於管(guǎn)道軸綫(xiàn)又垂直旋渦發(fā)生(shēng)體(tǐ)軸綫的振(zhèn)動），這(zhè)種(zhǒng)影響在(zài)流(liú)量(liáng)計結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是無(wú)法(fǎ)抑(yì)製和消除(chú)的。由於渦(wō)街信號對流場影(yǐng)響同(tóng)樣敏感(gǎn)，故(gù)直管(guǎn)段長(cháng)度不能保(bǎo)證(zhèng)穩定渦(wō)街所必要的流動(dòng)條件時，是不宜直接(jiē)選用的(dí)（要加(jiā)裝(zhuāng)整流(liú)器(qì)）。即(jí)使(shǐ)是(shì)抗振(zhèn)性較強的(dí)電(diàn)容(róng)式，超聲(shēng)波(bō)式，保(bǎo)證(zhèng)流體(tǐ)為充分發(fā)展(zhǎn)的單向流，也是不可(kě)忽略(lüè)的。

（3）介(jiè)質溫度(dù)對渦(wō)街流(liú)量(liáng)計的使用性(xìng)能(néng)也有很(hěn)大(dà)的(dí)影響(xiǎng)。如(rú)壓(yā)電(diàn)應(yīng)力(lì)式渦街流量(liáng)計(jì)不能長(cháng)期使用在(zài)300℃狀(zhuàng)態(tài)下，因(yīn)其絕(jué)緣阻抗(kàng)會由(yóu)常溫(wēn)下(xià)的10 MΩ～100 MΩ急降(jiàng)至1 MΩ～10 KΩ，輸出(chū)信號也(yě)變小，導致測(cè)量(liáng)特性惡化，對(duì)此(cǐ)宜選用磁(cí)敏式或(huò)電(diàn)容式(shì)結構。在(zài)測(cè)量係統(tǒng)中(zhōng)，傳(chuán)感器與轉(zhuǎn)換(huàn)器宜采用分離安裝方式，以免長期高(gāo)溫影(yǐng)響儀表(biǎo)可靠性和使用(yòng)壽命(mìng)。

渦街流量(liáng)計是(shì)一(yī)種(zhǒng)比(bǐ)較(jiào)新(xīn)型的流量計，如果(guǒ)選(xuǎn)擇不(bù)當，性能(néng)也不能(néng)很好(hǎo)發揮。隻有經過合理選型，正(zhèng)確安裝後，還(huán)需要(yào)在(zài)使用(yòng)過程(chéng)中認(rèn)真定(dìng)期維(wéi)護(hù)，不斷(duàn)積(jī)累經驗，提(tí)高對係(xì)統(tǒng)故障的預見(jiàn)性以及判斷，處理問題的(dí)能力，從(cóng)而(ér)達(dá)到令(líng)人滿意(yì)的效(xiào)果。

2. 電磁(cí)流量計(jì)選型(xíng)設計(jì)

電磁(cí)流量計自(zì)20世(shì)紀50年代末(mò)國(guó)內(nèi)工業(yè)應用以(yǐ)來，七八十(shí)年(nián)代在流量(liáng)測量(liáng)中運用(yòng)和發展(zhǎn)很快(kuài)。電(diàn)磁流量計的工(gōng)作原理是基於法拉(lā)第(dì)電(diàn)磁(cí)感(gǎn)應(yīng)定律(lǜ)，即被測(cè)介質垂直(zhí)於(yú)磁力綫方向流動，因(yīn)而在與介質(zhì)流(liú)動和(hé)磁(cí)力綫(xiàn)都垂(chuí)直的(dí)方(fāng)向(xiàng)上(shàng)產生一感(gǎn)應(yīng)電動(dòng)勢EX，當(dāng)磁場強(qiáng)度(dù)B與兩極(jí)間距離d一(yī)定時，則(zé)感應電(diàn)動勢EX與(yǔ)被測(cè)介(jiè)質(zhì)流量（流(liú)速）成(chéng)正比。電(diàn)磁流量(liáng)計不(bù)受溫度，壓力，粘度，重度(dù)等外界因素(sù)的影響，測(cè)量(liáng)管內(nèi)部無收縮(suō)或凸(tū)出(chū)部分(fēn)的(dí)壓(yā)力損失，另外，流量(liáng)元件(jiàn)檢(jiǎn)測出(chū)的(dí)zui初(chū)信(xìn)號(hào)，是一個(gè)與流(liú)體(tǐ)平(píng)均流速(sù)成綫(xiàn)性(xìng)變(biàn)化的(dí)電壓，它與(yǔ)流體(tǐ)的其他性質無(wú)關(guān)，具(jù)有很(hěn)大(dà)的*性。根據汙水具(jù)有流量變化大(dà)，含雜(zá)質(zhì)，腐(fǔ)蝕(shí)性小(xiǎo)，有一(yī)定(dìng)的導(dǎo)電(diàn)能(néng)力等特性，測量汙水的流量(liáng)，電(diàn)磁(cí)流量(liáng)計(jì)是一個(gè)很(hěn)好(hǎo)的選(xuǎn)擇(zé)。它結構(gòu)緊湊(còu)，體積小(xiǎo)，安裝，操作，維(wéi)護方便，如測量係統采(cǎi)用(yòng)智(zhì)能(néng)化(huà)設(shè)計，整(zhěng)體(tǐ)密封加(jiā)強，能(néng)在(zài)較惡劣的(dí)環(huán)境下(xià)正(zhèng)常(cháng)工作(zuò)。可選用(yòng)氯丁(dīng)橡膠襯(chèn)裏(lǐ)，含鉬不鏽鋼（OCrI8Ni12Mo2Ti）電極的(dí)電(diàn)磁(cí)流量計(jì)，即可滿足(zú)汙(wū)水(shuǐ)流(liú)量(liáng)測量的要求(qiú)。選型時(shí)要(yào)注意(yì)以下(xià)幾(jī)點(diǎn)：

1 ）被測(cè)量(liáng)液體必須(xū)是(shì)導(dǎo)電(diàn)的液(yè)體(tǐ)或(huò)漿液
；

2 ）口徑與(yǔ)量(liáng)程，是(shì)正常(cháng)量程超過滿量程(chéng)的一半（我的(dí)選擇一般(bān)為(wéi)正(zhèng)常流量(liáng)的(dí)4～8倍），流(liú)速(sù)在(zài) 2 -4 米(mǐ) 之間
；

3 ）使用壓力必須小於流量計耐壓
；

4 ）不同溫度及腐蝕性(xìng)介(jiè)質選(xuǎn)用(yòng)不(bù)同內襯(chèn)材料(liào)和電極材(cái)料。

電(diàn)磁(cí)流(liú)量(liáng)計的(dí)優點：無(wú)節流部(bù)件，因此壓力損失(shī)小，減少(shǎo)能耗，隻(zhī)與被(bèi)測(cè)流體的(dí)平(píng)均(jūn)速(sù)度有(yǒu)關，測(cè)量範圍(wéi)寬(kuān)
；隻(zhī)需經(jīng)水標定後即可測(cè)量其他介質，無須修正，作為結算用計量(liáng)設備(bèi)使用。由(yóu)於(yú)技術及工藝(yì)材料(liào)的不斷(duàn)改進，穩(wěn)定(dìng)性，綫性度，精度和壽(shòu)命的(dí)不斷提(tí)高和(hé)管徑的不斷擴大，對於固液(yè)兩相的(dí)介(jiè)質(zhì)的測(cè)量(liáng)采(cǎi)用了(liǎo)可更(gēng)換電極(jí)以(yǐ)及XX電(diàn)極的(dí)方式，解(jiě)決(jué)了高(gāo)壓(yā)（ 32MPA ），耐(nài)腐(fǔ)蝕(shí)（防強(qiáng)酸，鹼襯裏）介(jiè)質(zhì)的測(cè)量問題(tí)，以(yǐ)及口徑的不(bù)斷擴大(dà)（zui大作到(dào) 3200MM 口徑），壽命的不(bù)斷增長（一(yī)般大於 10 年(nián)），電磁(cí)流量計(jì)得(dé)到(dào)越來(lái)越(yuè)廣泛的應用，其成(chéng)本也(yě)得(dé)到了(liǎo)降低，但整體(tǐ)價格(gé)特別(bié)是大(dà)管徑的價格仍較(jiào)高(gāo)，因此(cǐ)在流量儀(yí)表(biǎo)的采購(gòu)中有(yǒu)重(zhòng)要(yào)的地位(wèi)。

某冶煉廠(chǎng)在生(shēng)產(chǎn)中，由於(yú)生產(chǎn)工(gōng)藝(yì)的需要，會產生大量(liáng)的(dí)工業汙(wū)水(shuǐ)，汙水處理分廠(chǎng)必須(xū)對(duì)汙水的流(liú)量進行(háng)監(jiān)控(kòng)。在(zài)以往的(dí)設計(jì)中，由於(yú)選用(yòng)了其它的流量儀(yí)表，而在實際應用中(zhōng)發現(xiàn)測量的(dí)流量(liáng)顯示值(zhí)與(yǔ)實(shí)際流(liú)量(liáng)偏差(chà)較大，而改用電磁流量計偏差大大減(jiǎn)小。

3.節流式流量計選型設計(jì)

節流式(shì)流量(liáng)計是一種使(shǐ)用歷史悠(yōu)久，實驗數據(jù)較(jiào)*的測量裝(zhuāng)置。它(tā)是(shì)以(yǐ)測量(liáng)流(liú)體流(liú)經(jīng)節流(liú)裝(zhuāng)置所產(chǎn)生(shēng)的靜壓差來(lái)顯示流量(liáng)大小的一種(zhǒng)流(liú)量計。zui基本的(dí)配(pèi)置是(shì)由(yóu)節流(liú)裝置(zhì)，差(chà)壓(yā)信號管路(lù)和(hé)差壓變(biàn)送(sòng)器組(zǔ)成(chéng)。工(gōng)業上zui常用(yòng)的(dí)是(shì)節(jié)流裝(zhuāng)置(zhì)是(shì)已經標準化了(liǎo)的“標準(zhǔn)節(jié)流(liú)裝置(zhì)"。如，標(biāo)準孔板，噴嘴，文(wén)丘利噴嘴，文丘利(lì)管。現在節流裝置(zhì)特(tè)別是(shì)噴嘴流量(liáng)測(cè)量朝一體化方(fāng)向，將(jiāng)高精度的差壓(yā)變(biàn)送器(qì)和(hé)溫(wēn)度(dù)補(bǔ)償(cháng)與噴(pēn)嘴做成一體化，大大(dà)提高了(liǎo)精(jīng)度(dù)。采(cǎi)用皮(pí)托管(guǎn)技術可(kě)對節流裝(zhuāng)置進行在(zài)綫(xiàn)標(biāo)定。現今(jīn)在工業測量中也采(cǎi)用一些非標準(zhǔn)節流裝置(zhì)，如(rú)雙(shuāng)重孔板(bǎn)，圓缺孔板，環形(xíng)孔板(bǎn)等，這些儀表一般需(xū)要實(shí)流標定。標準節(jié)流裝置(zhì)結構(gòu)比(bǐ)較(jiào)簡單，但(dàn)由於(yú)它尺寸(cùn)公(gōng)差，形狀(zhuàng)和位(wèi)置公(gōng)差的要求(qiú)比較高(gāo)，加工(gōng)的技術難(nán)度較高。以標(biāo)準孔板為(wéi)例，它(tā)屬於(yú)超薄(báo)板(bǎn)狀(zhuàng)零件(jiàn)，加(jiā)工易產生變形(xíng)，較大的孔(kǒng)板(bǎn)在使(shǐ)用過程中也易產(chǎn)生變(biàn)形而影響(xiǎng)精度(dù)。節流(liú)裝置(zhì)的取壓孔(kǒng)一般不(bù)會開得(dé)太大(dà)，在使(shǐ)用過(guò)程中(zhōng)也會(huì)產(chǎn)生(shēng)變形(xíng)而影響(xiǎng)測量(liáng)精度(dù)。標(biāo)準(zhǔn)孔(kǒng)板(bǎn)由於(yú)在使(shǐ)用過程中經過(guò)流體對它的摩(mó)擦，也會使(shǐ)其與測(cè)量(liáng)有關的結構要素(sù)（如(rú)銳(ruì)角）產生磨(mó)損而降(jiàng)低測(cè)量(liáng)精(jīng)度。

盡管差壓流(liú)量(liáng)計(jì)發展較早，但(dàn)隨著其他各種形式(shì)的流量儀(yí)表的(dí)不斷(duàn)*和開發，隨(suí)著(zhuó)工業發展對流(liú)量計量(liáng)要(yào)求的不(bù)斷(duàn)提(tí)高，差(chà)壓流量計(jì)在工業測量(liáng)中(zhōng)的地位已經部(bù)分地被先進的，高(gāo)精(jīng)度(dù)的(dí)，便(biàn)利的流(liú)量(liáng)儀表所(suǒ)取代(dài)