对化工行业流量仪表选型的探讨

王俊+王浩兵

摘 要：流量仪表又称为流量计，是化工领域应用广泛的仪表种类之一，主要应用于化业生产过程中液体物料和能源的计量。流量仪表种类非常多，本文就流量仪表的分类和用途做简单的介绍，探讨化工行业流量仪表的选型。

关键词：化工行业；流量仪表；选型；探讨

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.012

0 引言

所谓化工行业就是从事化学工业生产和从事化学开发的单位的总称，范围极其广泛，粗略的分化――其包括基本无机化学工业、石油化学工业，精细化学工业。在我们的生活中衣食住行都或多或少的含有化工行业的产品，比如路上跑的汽车所需的动力也是石油的提取物等。随着经济的发展，化学工业种类增多，工艺也越来越复杂，产品种类多样化，生产中所排放的污染物种类和数量也随之加大，毒性增强，因此，化工产品在加工、储存、使用和废弃物处理等各个环节都有可能产生大量有毒物质从而危害到人类的身体健康，影响到人类的生存环境。所以，化学工业发展不能以牺牲生态环境为代价，需要走可持续发展道路。本文就在化工行业如何选择流量仪表的型号进行探讨。

1 流量计的分类及其作用

流量计是一种常用的测量仪器，流量计的测量精准度高、稳定性好、使用方便在很多的领域当中都有一定的应用。按作用效果的不同，流量计可以大致的分为电磁流量计、涡轮流量计、差压流量计、超声流量计、容积流量计等几类。电磁流量计的作用顾名思义就是测量流体在电磁场的作用下，通过测量电压可获得的流体速度。具体操作是将要测量的流体注入容器内，但是如果管内没有移动部件，就不受流体影响即仪器没法读出你想要的数据；如果管内的流体满管时，此时测得流体的导电性是最准确，最可信的。所以根据电磁流量计的特点它更适用于测量流体的导电性，测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体；各种易燃，易爆介质；各种工业污水，纸浆，泥浆等，而不能用于它来测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体，电导率低的液体介质，高温高压流体等。差压流量计相比于其他流量计而言，是最普通的一种流量仪表，它的组成包括节流装置、导压器和差压计三部分。差压就是利用气体，液体的压力来获得数据。它的用途比电磁流量计更为广泛，差压流量计可适用于测量液体和气体的流速，但是它的缺点就是如果发生堵塞，它就会影响压力的测量，直接影响其准确性，所以说它的准确性取决于差压流量计自身。涡輪流量计的工作原理是当流体流经涡轮流量计时，流体使涡轮的转子转动，转子的转动速度取决于所测物体的速度，然后通过转子感受到的流体的平均流速进而推测出所测物的流量。涡轮流量计与差压流量计相比也可能由于发生堵塞产生压力丢失，同样涡轮流量计与电磁流量计相比也需要有移动部件。所以涡轮流量计最主要用于管道介质流体的流量测量。其特点使压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎是不会受到影响。本文就着重介绍电磁流量计和涡轮流量计两种。

2 流量计的选型

就上文中所提到的电磁流量计和涡轮流量计进行选型的详述。

2.1 电磁流量计的选型

电磁流量计目前仍是浆液流体测量的主要测量仪器。我们分别从它的励磁方式、内部材料和结构、电极及电极的清洗问题这三方面进行选型。励磁方式 在我国70、8.年代使用较多的是工频交流励磁，但是交流励磁易受到电磁感应、静电耦合等多方面因素的干扰，稳定性极差、可靠性不好等缺点现已极少采用。随着我国科学的飞速发展，目前我国选型的励磁方式是低频矩形波励磁，它不再受到电磁感应，静电耦合等多方面的影响，而是根据工频同步采样，动态校零等技术提高了它的稳定性和可靠性。对于电导率较低或者存在严重固液两相流浆干扰的特殊情况宜采用双频矩形波。内部材料与结构 近年来化工企业的兴起，许多化学材料被发现并使用。我国电磁流量计的内部材料主要采用的是聚四氟乙烯系列的高分子材料、各类橡胶、玻璃钢、还有就是耐磨性和耐腐蚀性很好的无机材料。使用这些材料的目的就是使电极处的泄露减少到最低。内部结构采用的是加湿加压、灌注特氟隆或者采用最常见的铂金电极与金属陶瓷直接烧制而成的产品。

2.2 涡轮流量计的选型

随着科学的发展，我国涡轮流量计的检测方式也经历了从热丝式、热敏式逐步发展到应力式、磁敏式和差动开关电容式、超声波式的历程。对于涡轮流量计的选型方式主要从介质的温度、测量环境、测量范围和适用性的问题进行选型。中高温介质的测量 由于科学的限制，原来采用的压电应力式涡轮流量计因为不能长期应用在300摄氏度的状态下，它绝缘阻抗的温度会由常温下的10兆欧到100兆欧，它会极具下降和升高，因此导致输出的信号变弱，所以对于这种情况宜采用磁敏式结构。测量环境问题 由于大多是野外作业，作业现场环境复杂，设计时应注意除了常规的温湿度、气氛条件外，还应特别注意电磁干扰情况。在强干扰条件下，不仅仅是磁敏式、压电应力式等仪表不能正常工作或是不能准确的测量。流逮范围 涡轮流量计可以说是测量范围较大的的仪表。但是仍然受到自身的影响，介质流速较低，旋涡的强度，旋涡旋转速度低等都可能引起传感元件的传递信号弱。

3 结语

现今的大类仪表中，流量仪表是过程自动化仪表的代表之一，在冶金、石油、环境保护、交通、化工以及日常生活所需等各个国民经济领域都被广泛使用。接续上文，要能在化工装置中有效切正确的使用流量计测发和对应的仪表，首先要熟悉并掌握仪表本身和生产过程的流体特性这块的技术，与此同时，经济因素也作为不可忽略的外部因素存在着，需要纳入考虑。综述而言，大致分为五个大方面的因素：性能要求、安装要求、流体特性、环境区域和经济条件。不同的测量方式或者流量计是针对不同的流体情况而设计，使用时需要考虑到各方因素。

参考文献：

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[2]左国庆，明赐东.自动化仪表故障处理实例[M].北京化学工业出版社，2003（09）.

[3]梁国伟，蔡武昌.流量测量技术及仪表[M].北京机械工业出版社， 2005（11）.

作者简介：王俊（1975-），男，陕西户县人，助理工程师，研究方向：仪表自控。