發布日期：2022-05-30 點擊率：65
差壓式流量計(以下簡稱DPF或流量計)是根據安裝于管道中流量檢測件產生的差壓、已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來測量流量的儀表。DPF由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件的型式對DPF分類，如孔扳流量計、文丘里管流量計及均速管流量計等。二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器和流量顯示及計算儀表，它已發展為三化(系列化、通用化及標準化)程度很高的種類規格龐雜的一大類儀表。差壓計既可用于測量流量參數，也可測量其他參數(如壓力、物位、密度等)。
選用考慮因素可分為5個方面：儀表性能、流體特性、安裝條件、環境條件和經濟因素，現分述如下：
（1） 儀表性能
在國際標準ISO5167或國家標準GB/T2624中我們可以見到標準節流裝置的主要技術參數，這些參數包括管徑，直徑比，雷諾數，管壁粗糙度，流出系數與可膨脹性系數的計算式及其不確定度等，超出這些參數以外并非不能使用，例如管徑50mm以下或1000mm（對于孔板）以上的節流裝置，采取實流校準仍可應用，有時為提高測量度亦采取實流校準，例如標準噴嘴，在標準中其測量精度較低（約2[%]），而事實上個別校準可獲得很高的測量度。節流式DPF的度在很大程度上決定于現場的使用條件。如果檢測件的制造質量符合要求，則影響其度主要是二方面：流體物性參數的確定和流體流動特性是否符合標準的要求。對于流動特性在安裝條件中再介紹。整套流量計的度還決定于差壓變送器和流量顯示儀的度。選用高度差壓變送器應該有一個全面的估計，若節流裝置流出系數精度不高，密度數值不準，則高精度差壓變送器并不能提高整體的度。這里應特別強調，節流式DPF是一種從設計、制造到安裝使用都要求很嚴格的流量計，任何一個環節不符合標準的要求，產生的誤差有時難以用定量估計。
檢測件為標準節流裝置原則上無須實流校準，但其前提條件為需符合標準的全部規定，這點在現場使用往往難以完全滿足，因此使用時附加誤差的估計很重要，有許多資料提供這方面咨詢，但都不是可靠的，當然是盡量按標準的規定去做。這從另一方面顯示節流式DPF的度提高有一定潛力，只要精益求精，其度是可以提高的。
關于儀表性能的提高，前面我們已經介紹了近年來國內外的一些措施，它說明雖然節流式DPF是一種古老的流量計，它仍在隨著時代科技進步不斷在開拓自己的前景.
（2）流體特性
流體特性分二方面考慮：
a）流體物性參數（密度、粘度、等熵指數等）的確定。一般這些參數是根據壓力、溫度和流體組份計算出來的，這里影響參數度有壓力溫度和組分測量的度以及物性參數與這些參數函數關系的度二方面。應該指出，對于混合物這些函數關系的度存在較大問題，這時若能采用密度計直接確定介質密度是的，但是由于實際條件并不是總能做到的。
一個重要問題應特別注意，一般物性參數是在節流裝置設計時提供的，它在投用后可能發生變化，因此流量計投用后應該再次確認其正確性，工藝過程中壓力溫度如果波動較大亦應采取補償（修正）措施。
b）流體的腐蝕、磨蝕、結垢、臟污等特性的影響，這些特性對流量計使用的可靠性關系很大。由于節流式DPF是依據節流裝置的幾何形狀及尺寸來確定測量信號的，任何偏離投用時的形狀和尺寸都會使信號發生偏差。這些特性對檢測件的影響是隨時間而變的，因此定期檢查檢測件應該是使用必須遵守的規定。這些特性有時連工藝人員都吃不準，要定量確定它更是困難的事。因此，定期檢查檢測件和積累使用經驗更為重要。
（3）安裝條件
為使標準節流裝置符合幾何相似和動力學相似，以便采用標準文件給定的流出系數，除節流裝置結構及制造應符合標準規定外，安裝條件是保證幾何相似和動力學相似的重要方面。安裝要求包括管道條件，管道連接情況，取壓口結構，節流裝置上下游直管段長度以及差壓信號管路的敷設情況等。
標準規定進入節流裝置流體應為充分發展管流和定常流（亦稱穩定流）。為得到充分發展管流，在節流裝置上游側各種阻流件必須配備相應的直管段長度，如果現場不能滿足長度要求，可以安裝流動調整器（亦稱整流器）以縮短必要的直管段長度。但是標準中只列舉有限類型的阻流件，而現場阻流件類型遠超過它，另外標準中各種阻流件的數據是在進入該類型流動為充分發展管流條件得到的，而現場幾種阻流件串接一起是經常遇到的，亦就是說，進入阻流件的流動并非充分發展管流，在這種情況下，要得到可靠的測量惟有安裝流動調整器。
標準規定流體流動必須是穩定的，或僅隨時間緩慢變化，這種定常流條件在現場是很難完全滿足的，偏離這種條件會帶來多大附加誤差一直是流量測量課題之一。引起非定常流的情況是很多的，例如原動機（往復式發動機、壓氣機、泵、風機等）產生的；控制閥頻繁動作產生的；管線自激振蕩，特別是在有諧振時引起的；
工藝管件（閥、彎頭、支管等）使流體分離產生的；整個流動系統布置引起的；混相流中某些流型引起的等等。1998年ISO發表關于脈動流測量的技術報告ISO/TR3313：1998《Measurement of fluid flow in closed conduits-Guidelines on the effects of flow pulsations on flow measurement instruments》。它給予采用節流式DPF測量脈動流的有關數據。
（4）環境條件
節流式DPF的二部分差壓變送器和流量顯示儀裝備有電子器件及微機等，它們對環境條件的要求與其它電子儀器儀表是一樣的，這里不再多談。這里談一下關于一體式DPF的環境條件問題，幾乎所有流量計都有一體式和分離式兩種型式，以前節流式DPF大都采用分離式，由于分離式中差壓信號管路存在諸多弱點，近年出現的一體式受到用戶的歡迎，但是亦應看到由于一體式把差壓顯示部分與節流裝置安裝在一起，對差壓顯示儀的要求就提高了，它應適應現場環境條件，顯然它比控制室里的環境條件要嚴酷了，比如現場管線振動及強電磁場干擾等，因此應該根據實際情況來決定采用哪一種型式較合適。
（5）經濟因素
經濟因素包括購置費、安裝費、運行費、校驗費、維護費及備品備件等，現分述如下:
a）購置費： 與其它型式流量計相比，流量計的檢測件（節流裝置）的購置費用較便宜，但亦應考慮其它二部分：差壓變送器和流量顯示儀加在一起則整套儀表就不一定便宜了。
b）安裝費： 差壓信號管路的安裝費用較高考慮到有時尚需配備各種輔助設備，如冷凝器、集氣器、沉降器以及隔離器等，因此采用一體式可降低安裝費用。
c）運行費： 運行費主要考慮壓損產生的能耗，尤其大口徑時更應注意，常用的節流裝置孔板與噴嘴都是高壓損的檢測件，但相比之下噴嘴比孔板的壓損要小得多（約為30[%]-50[%]）。為降低運行費采用低壓損節流裝置，但一般低壓損節流裝置的購置費又較高，兩者應仔細核算一下采用哪種較合算。
d）校驗費： 對于標準節流裝置無須實流校驗這是其主要優點，但節流裝置的幾何校驗費用還是需要的，對于用戶免實流校驗不僅是節省費用問題，它還帶來許多免麻煩的事。
e）維護費： 流量計檢測件牢固可靠，與具有可動檢測件（如渦輪、容積式）流量計相比維護費較少，但是流量計其它二部分差壓顯示儀還是有一定維護費的。
f）備品備件： 流量計昂貴部分（差壓顯示儀）通用性強，在大中型企業備品備件較節省便利。
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