油氣計(jì)量技術(shù)與儀表

油氣計(jì)量技術(shù)與儀表（晁宏洲2010.6.12）匯報(bào)提綱◆油氣計(jì)量技術(shù)◆流量測(cè)量?jī)x表◆油氣輸差控制與儀表選型◆計(jì)量核查、檢定與校準(zhǔn)◆幾類計(jì)量難題◆幾個(gè)實(shí)際計(jì)量問題◆未來計(jì)量技術(shù)展望◆幾個(gè)建議一、油氣計(jì)量技術(shù)液態(tài)烴（原油、凝析油、液化氣、穩(wěn)定輕烴）計(jì)量方式分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。

原油靜態(tài)計(jì)量器具為各種罐、艙。通過手工檢尺的方法確定容積。

衡器稱重時(shí)采用稱、衡稱罐中油品的重量。

一、油氣計(jì)量技術(shù)在原有靜態(tài)計(jì)量方面，國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平差距較大。

國(guó)內(nèi)石油貿(mào)易交接油罐液位測(cè)量都是手工檢尺，盡管許多罐體同時(shí)配備了各種檢測(cè)原理的液位計(jì)，但都未作為正式商品交接的工具。仍采用人工測(cè)量液位高度，手工取樣，實(shí)驗(yàn)室測(cè)量原理的密度、含水、查表確定容積，經(jīng)過溫度、壓力修正計(jì)算后，乘密度并扣除含水，確定原油的凈質(zhì)量。整個(gè)過程都由人工操作完成。

國(guó)外原油靜態(tài)計(jì)量系統(tǒng)是以罐區(qū)自動(dòng)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，已不局限于傳統(tǒng)的液位和溫度測(cè)量。油罐測(cè)量，國(guó)外利用油罐綜合測(cè)量系統(tǒng)（HTMS）的很多，并起草建立了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

一、油氣計(jì)量技術(shù)

HTMS是使用自動(dòng)測(cè)位儀（ALG）測(cè)量液位，自動(dòng)測(cè)溫儀（ATT）測(cè)量罐內(nèi)液體溫度，使用壓力傳感器測(cè)量靜壓，然后根據(jù)罐體容量表及介質(zhì)密度計(jì)算質(zhì)量。

美國(guó)開發(fā)研制的靜態(tài)油罐新型計(jì)量系統(tǒng)甚至可以在不接觸存儲(chǔ)液體的狀態(tài)下，直接測(cè)量油品液位、液體溫度、密度，得到油品的體積和質(zhì)量，并具有很高的準(zhǔn)確度和可靠性，輔以專用的計(jì)算機(jī)，能夠?qū)γ總€(gè)油罐乃至整個(gè)罐區(qū)進(jìn)行收發(fā)油作業(yè)管理。測(cè)量液位的量油尺已智能化，能測(cè)量油水界面、油位高度、油溫和原有含水率，并具有數(shù)顯和計(jì)算功能。

一、油氣計(jì)量技術(shù)容積計(jì)量器具

1.臥式金屬油罐

2.汽車油罐車

3.立式金屬油罐

4.鐵路罐車

重量計(jì)量器具1.地秤2.電子汽車衡3.電子軌道衡

一、油氣計(jì)量技術(shù)■油氣計(jì)量的總體狀況是：靜態(tài)計(jì)量好于動(dòng)態(tài)計(jì)量；大流量計(jì)量好于小流量計(jì)量；原油計(jì)量?jī)?yōu)于凝析油計(jì)量；液體容積計(jì)量系統(tǒng)優(yōu)于質(zhì)量計(jì)量系統(tǒng)；貿(mào)易計(jì)量?jī)?yōu)于過程計(jì)量。

■油田計(jì)量出現(xiàn)前松后緊的總的趨勢(shì)，計(jì)量矛盾在后端凸顯。由于各二級(jí)單位之間尚未實(shí)現(xiàn)真正的計(jì)量交接，內(nèi)部計(jì)量狀況不好，但矛盾未凸顯?！鲇?jì)量狀況改觀和努力的方向是：認(rèn)真做地面工程設(shè)計(jì)中的計(jì)量系統(tǒng)和設(shè)備方案和選型審查；做好日常的計(jì)量確認(rèn)，維護(hù)和使用好儀表。

一、油氣計(jì)量技術(shù)牙哈裝車站來油牙哈裝車站來油體積核查（單位：m3）油罐檢尺

超聲波便攜表3562.2453557.456相差4.789誤差0.135

%一、油氣計(jì)量技術(shù)集輸站外輸刮板流量計(jì)與油罐檢尺數(shù)據(jù)比對(duì)輪南集輸站原油混油量計(jì)量核查（單位：m3）外輸刮板流量計(jì)油罐檢尺1193811935相差3誤差0.025%1.刮板流量計(jì)在500t/h的MF=1.0004；2.液位計(jì)檢尺實(shí)尺4.621m，人工檢尺實(shí)尺4.611m，誤差忽略；3.油罐和流量計(jì)處油溫均為42.1℃；4.表中檢尺數(shù)據(jù)為V42.1，比對(duì)時(shí)間為2009.10.1210:00—2009.10.1310:00。一、油氣計(jì)量技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（容積計(jì)量）

JJG266-1996《臥式金屬罐容積檢定規(guī)程》

JJG137-2005《汽車油罐車容積檢定規(guī)程》

JJG168-2005《立式金屬罐容積檢定規(guī)程》

JJG140-2008《鐵路罐車容積檢定規(guī)程》

GB/T13235.1-1991《石油和液體石油產(chǎn)品立式圓筒形金屬油罐容積標(biāo)定法（圍尺法）》

GB/T13235.2-1991《石油和液體石油產(chǎn)品立式圓筒形金屬油罐容積標(biāo)定法（光學(xué)參比線法）》一、油氣計(jì)量技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（容積計(jì)量）

GB/T13235.3-1995《石油和液體石油產(chǎn)品立式圓筒形金屬油罐容積標(biāo)定法（光電閃測(cè)距法）》

GB/T15181-1994《球形金屬罐容積標(biāo)定法(圍尺法)》

GB/T13894-1992《石油和液體石油產(chǎn)品液位測(cè)量法（手工法）》

GB/T9110-1988《原油立式金屬罐計(jì)量油量計(jì)算方法》

一、油氣計(jì)量技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（容積計(jì)量）

SY5669-1993《石油及液體石油產(chǎn)品立式金屬罐交接計(jì)量規(guī)程》

SY5670-1993《石油及液體石油產(chǎn)品鐵路罐車交接計(jì)量規(guī)程》

GB/T19779-2005《石油和液體石油產(chǎn)品油量計(jì)量靜態(tài)計(jì)量》

一、油氣計(jì)量技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（重量計(jì)量）

GB/T15561-2008《靜態(tài)電子軌道衡》

JJG234-1990《動(dòng)態(tài)稱量軌道衡檢定規(guī)程》

JJG444-2005《標(biāo)準(zhǔn)軌道衡檢定規(guī)程》

JJG539-1997《數(shù)字指示稱檢定規(guī)程》

一、油氣計(jì)量技術(shù)油品的動(dòng)態(tài)計(jì)量是以質(zhì)量流量計(jì)或液體容積式流量計(jì)對(duì)油品進(jìn)行不間斷的流量測(cè)量。原油以液體容積式流量計(jì)為主，輕質(zhì)液態(tài)烴以科氏力質(zhì)量流量計(jì)為主。

一、油氣計(jì)量技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（容積計(jì)量）

GB/T17286.1-1998《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第1部分：一般原則》

GB/T17286.2-1998《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第2部分：體積管》

GB/T17286.3-1998《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第3部分：脈沖插入技術(shù)》

GB/T17286.4-2006《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第4部分：體積管操作人員指南》

一、油氣計(jì)量技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（容積計(jì)量）

GB/T17287-1998《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)控制》

GB/T17288-2009《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量容積式流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)》

GB/T17289-2009《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量渦輪流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)》

GB/T9109.1-1988《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量一般原則》

GB/T9109.2-1988《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量容積式流量計(jì)安裝技術(shù)規(guī)定》

GB/T9109.3-1988《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量固定式標(biāo)準(zhǔn)體積管安裝技術(shù)規(guī)定》

一、油氣計(jì)量技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（容積計(jì)量）

GB/T17286.1-1998《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第1部分：一般原則》

GB/T17286.2-1998《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第2部分：體積管》

GB/T17286.3-1998《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第3部分：脈沖插入技術(shù)》

GB/T17288-2009《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量容積式流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)》

GB/T17289-2009《液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量渦輪流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)》

一、油氣計(jì)量技術(shù)油品的動(dòng)態(tài)計(jì)量是以質(zhì)量流量計(jì)或液體容積式流量計(jì)對(duì)油品進(jìn)行不間斷的流量測(cè)量。原油以液體容積式流量計(jì)為主，輕質(zhì)液態(tài)烴以科氏力質(zhì)量流量計(jì)為主。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（重量計(jì)量）

GB/T9109.5-2009《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量油量計(jì)算》

SY/T6682-2007《用科里奧利流量計(jì)測(cè)量液態(tài)烴流量》

SY/T6042-1994《液化石油氣、穩(wěn)定輕烴動(dòng)態(tài)計(jì)量計(jì)算方法》

GB/T17291-1998《石油液體和氣體計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)參比條件》

一、油氣計(jì)量技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

GB/T18603-2001《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》

GB/T18604-2001《用氣體超聲流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》

GB/T21391-2008《用氣體渦輪流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》

GB/T18940-2003《封閉管道中氣體流量的測(cè)量渦輪流量計(jì)》

GB/T19205-2008《天然氣標(biāo)準(zhǔn)參比條件》一、油氣計(jì)量技術(shù)天然氣因?yàn)闆]有儲(chǔ)運(yùn)容器，計(jì)量以差壓式流量計(jì)、速度式流量計(jì)的動(dòng)態(tài)方式進(jìn)行。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》SY/T6658-2006《用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》SY/T6660-2006《用旋轉(zhuǎn)容積式氣體流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》SY/T6659-2006《用科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》GB/T11062-1998《天然氣發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃泊指數(shù)的計(jì)算方法》一、油氣計(jì)量技術(shù)二、流量檢測(cè)儀表按測(cè)量原理分類

◆容積式流量計(jì)。利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單位體積并進(jìn)行累加而計(jì)量出流體總量。

◆速度式流量計(jì)。測(cè)量管道內(nèi)或明渠中流體的平均流速來求得流量。

◆差壓式流量計(jì)。利用伯努利方程和流體連續(xù)性原理來測(cè)量流量，以輸出差壓信號(hào)來反映流量大小。

◆質(zhì)量流量計(jì)?？剖狭|(zhì)量流量計(jì)通過測(cè)量流體流過以一定頻率振動(dòng)的檢測(cè)管時(shí)受科氏力的變化來反映質(zhì)量流量的儀表。二、流量檢測(cè)儀表按輸出信號(hào)分類

◆脈沖信號(hào)輸出。渦輪、渦街或帶發(fā)信裝置的容積式流量計(jì)，由流量標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)定得到儀表系數(shù)K值。

◆模擬信號(hào)輸出。差壓式、臨界流流量計(jì)，可以電流（4-20）mA或電壓（1-5）V。

◆數(shù)字信號(hào)輸出。RS485或RS232等，現(xiàn)場(chǎng)總線儀表。

二、流量檢測(cè)儀表流量測(cè)量的幾個(gè)概念

1.層流和湍流

層流流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)流體分層流動(dòng)，各流層之間互不混雜而平行于管道軸線流動(dòng)，流層間沒有流體質(zhì)點(diǎn)的相互交換。流體通過一段管道的壓力降與流量成正比?！黧w粘性力起主要作用。

湍流流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)流體不再分層流動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)除沿管道軸線方向運(yùn)動(dòng)外，還有劇烈的徑向流動(dòng)，流體通過一段管道的壓力降與流量的平方成正比。——流體慣性力起主要作用。

二、流量檢測(cè)儀表一般認(rèn)為，對(duì)圓形管道雷諾數(shù)ReD≤2320為層流狀態(tài)，2320＜ReD≤4000為過渡區(qū)，大于4000時(shí)，流動(dòng)將開始轉(zhuǎn)變成湍流狀態(tài)。在工程應(yīng)用中，把雷諾數(shù)相等的流動(dòng)認(rèn)為其流動(dòng)相似。所以，流量?jī)x表在某種標(biāo)定介質(zhì)（空氣、水）中標(biāo)定得到的儀表系數(shù)可以根據(jù)在相同雷諾數(shù)下流量系數(shù)相等的原則換算出另一種介質(zhì)（天然氣、原油）的流量（或流速）。即“雷諾數(shù)相同，儀表系數(shù)相等”，這是流量計(jì)實(shí)際標(biāo)定的理論基礎(chǔ)。二、流量檢測(cè)儀表流量測(cè)量的幾個(gè)概念

2.速度分布和平均流速

圓管內(nèi)流速分布圖

二、流量檢測(cè)儀表速度分布：在管道橫截面上流體速度軸向分量的分布模式。在層流狀態(tài)下，速度分布是以管道中心線為對(duì)稱軸的一個(gè)拋物面；在湍流狀態(tài)下，流速分布是以管道中心線為對(duì)稱軸的一個(gè)指數(shù)曲面。充分發(fā)展了的管內(nèi)流動(dòng)才具有上圖所示的典型的管內(nèi)流速分布，管內(nèi)流體只有經(jīng)過足夠長(zhǎng)的直管段以后才能形成。由于流動(dòng)過程中存在局部阻流件等各種干擾，流速分布會(huì)發(fā)生畸變以致產(chǎn)生旋渦。二、流量檢測(cè)儀表只有在很長(zhǎng)的直管段末端或加裝流動(dòng)調(diào)整器后速度分布才能恢復(fù)到充分發(fā)展，這是許多流量計(jì)特別是速度式流量計(jì)需要足夠長(zhǎng)的表前流量計(jì)的根本原因。管道入口處的流動(dòng)二、流量檢測(cè)儀表流量測(cè)量的幾個(gè)概念

3.流量?jī)x表的特性曲線

是流量計(jì)儀表系數(shù)K或流出系數(shù)C或流量系數(shù)α等參數(shù)隨流量q或雷諾數(shù)ReD變化的曲線。二、流量檢測(cè)儀表流量計(jì)特性曲線通常是在實(shí)驗(yàn)室中以下條件下得到：1.具有充分發(fā)展的軸對(duì)稱湍流速度分布；2.流體是充分圓管的單相牛頓流體；3.流動(dòng)是無旋渦的定常流。實(shí)際應(yīng)用中，往往難以滿足上述流動(dòng)條件，因此，實(shí)際應(yīng)用時(shí)其特性曲線會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。二、流量檢測(cè)儀表流量測(cè)量的幾個(gè)概念

4.流量?jī)x表的儀表系數(shù)

儀表系數(shù)K為單位體積流體流過流量計(jì)時(shí)，流量計(jì)發(fā)出的信號(hào)脈沖數(shù)，或單位體積流量流過流量計(jì)時(shí)，流量計(jì)發(fā)出的信號(hào)脈沖頻率。

儀表系數(shù)K是頻率脈沖型流量計(jì)流量特性的主要參數(shù)，它由流量測(cè)量校驗(yàn)裝置標(biāo)定得到。二、流量檢測(cè)儀表流量測(cè)量的幾個(gè)概念

5.流量系數(shù)

流量系數(shù)α是許多流量?jī)x表的流量公式中用來表示流量與輸出信號(hào)之間的一些不可知因素而引入的修正系數(shù)，如差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、均速管流量計(jì)、靶式流量計(jì)等。一般都由實(shí)驗(yàn)求得，如標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流式流量計(jì)，由于前人已做了大量的試驗(yàn)研究并在此基礎(chǔ)上標(biāo)準(zhǔn)化，所以流量系數(shù)只要通過查表就可得到。二、流量檢測(cè)儀表流量測(cè)量的幾個(gè)概念

6.流出系數(shù)

流出系數(shù)C一般定義為實(shí)際流量與理論流量的比值，由流量標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)定得到，可通過查表或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。

在節(jié)流式流量計(jì)的流量公式中，流出系數(shù)C和流量系數(shù)α之間存在如下?lián)Q算關(guān)系：

二、流量檢測(cè)儀表流量測(cè)量的幾個(gè)概念

7.流量范圍

流量范圍是由最小流量和最大流量所限定的范圍，在該范圍內(nèi)，儀表在正常的使用條件下其示值誤差不應(yīng)超過最大允許誤差。

最大流量/最小流量=范圍度（量程比）

最大流量-最小流量=量程

二、流量檢測(cè)儀表流量測(cè)量的幾個(gè)概念

8.線性度

流量計(jì)的線性度是在整個(gè)流量范圍內(nèi)的流量特性曲線與規(guī)定直線之間的一致程度。

Kmax是流量范圍內(nèi)各測(cè)量點(diǎn)中儀表系數(shù)的最大值；

Kmin是流量范圍內(nèi)各測(cè)量點(diǎn)中儀表系數(shù)的最小值。

二、流量檢測(cè)儀表二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)

差壓式流量計(jì)是目前工業(yè)生產(chǎn)中用來測(cè)量氣體、液體和蒸汽流量的最常用的一種流量?jī)x表，得到如此廣泛的應(yīng)用，主要是因?yàn)樗哂袃蓚€(gè)非常突出的優(yōu)點(diǎn)：

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工作可靠、成本低，又具有一定的準(zhǔn)確度，基本能滿足工程測(cè)量和貿(mào)易交接的需要；

2.研究設(shè)計(jì)和使用歷史悠久，有豐富的、可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)加工已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。只要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)加工的節(jié)流式流量計(jì)，即使不標(biāo)定，也能在已知的不確定度范圍內(nèi)進(jìn)行流量測(cè)量。

差壓式流量計(jì)組成示意圖二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)流量傳感器（一次裝置）

◆節(jié)流件

◆取壓裝置

◆前后直管段二次裝置

◆差壓信號(hào)管路

◆測(cè)量中所需的儀表（壓力、溫度、差壓）二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時(shí)，流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足下列條件：

1.滿管流——流體必須充滿管道和節(jié)流裝置，并連續(xù)地流經(jīng)管道。

2.單相流——流體必須是牛頓流體，即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的，或者可以認(rèn)為是單相的。

在氣體中有不大于2%（m/m）均勻分散的固體顆?；蛞后w微粒，或液體中有不大于5%（V/V）均勻分散的氣泡，也可認(rèn)為是單相流體。

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)3.定常流——流體流量不隨時(shí)間變化或變化非常緩慢。

4.無相變流——流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)不發(fā)生相變。（P2/P1）≥0.75

5.無旋流——流體在流經(jīng)節(jié)流件前，流束是平行于管道軸線的無旋渦流。

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置不適用于脈動(dòng)流和臨界流的流量測(cè)量。

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)測(cè)量原理

如果在充滿流體的管道中固定放置一個(gè)流通面積小于管道截面積的節(jié)流件，則管內(nèi)流束在通過該節(jié)流件時(shí)就會(huì)造成局部收縮。在收縮處，流速增加，靜壓力降低，因此，在節(jié)流件前后將產(chǎn)生一定的壓力差。實(shí)踐證明，對(duì)于一定形狀和尺寸的節(jié)流件，一定的測(cè)壓位置和前后直管段，在一定的流體參數(shù)下，節(jié)流件前后的差壓△p與流量qv之間有一定的函數(shù)關(guān)系。因此，可通過測(cè)量節(jié)流件前后的差壓來測(cè)量流量。

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置組成二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)天然氣質(zhì)量流量計(jì)算基本公式為：

天然氣在操作條件下的體積流量計(jì)算基本公式為：天然氣在標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量計(jì)算基本公式為：

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)目前，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已作規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置包括：

1.法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板；

2.角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板；

3.D-D/2取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板；

4.角接取壓標(biāo)準(zhǔn)噴嘴；

5.D-D/2取壓長(zhǎng)徑噴嘴；

6.經(jīng)典文丘里管；

7.文丘里噴嘴。

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)取壓方式、取壓位置二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)節(jié)流件基本形式二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置使用范圍二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)取壓口位置安裝圖取壓口位置

1.被測(cè)流體為液體

2.被測(cè)流體為氣體

3.被測(cè)流體為蒸汽

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)差壓信號(hào)管路的安裝1.防止引壓管傳遞的差壓信號(hào)失真；防止氣液互竄介質(zhì)有凝固或凍結(jié)可能時(shí)，沿信號(hào)管路設(shè)置保溫或加熱裝置。但應(yīng)特別注意防止兩信號(hào)管路因加熱不均勻或局部汽化而造成的差壓測(cè)量誤差。2.防止有害物質(zhì)（高溫介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)）進(jìn)入差壓計(jì)。高溫蒸汽——使用冷凝器腐蝕性介質(zhì)——使用隔離器二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)測(cè)量液體時(shí)信號(hào)管路安裝二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)測(cè)量氣體時(shí)信號(hào)管路安裝二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)測(cè)量蒸汽和腐蝕性介質(zhì)時(shí)信號(hào)管路安裝二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)自動(dòng)計(jì)量的實(shí)現(xiàn)模式1.單變量變送器+工控機(jī)2.多變量變送器+工控機(jī)3.多變量變送器+流量計(jì)算機(jī)+工控機(jī)4.一體化智能儀表+工控機(jī)二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)利用FloBoss103實(shí)現(xiàn)一體化自動(dòng)計(jì)量的結(jié)構(gòu)圖采用與孔板配套的FloBoss103流量管理器進(jìn)行單回路計(jì)量。FloBoss103流量管理器是Rosemount專門為天然氣行業(yè)在測(cè)量和控制應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)計(jì)的。二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)影響準(zhǔn)確度的因素1.孔板孔徑量錯(cuò)d↑（計(jì)算用孔徑比實(shí)際孔徑大）——q↑d↓（計(jì)算用孔徑比實(shí)際孔徑?。猶↓2.測(cè)量管內(nèi)徑量錯(cuò)D↑（計(jì)算用孔徑比實(shí)際孔徑大）——q↓D↓（計(jì)算用孔徑比實(shí)際孔徑小）——q↑3.計(jì)算用天然氣真實(shí)相對(duì)密度有誤Gr↓(測(cè)定的組分偏輕)——q↑Gr↑(測(cè)定的組分偏重)——q↓二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)影響準(zhǔn)確度的因素4.壓力測(cè)量值有誤P↑（計(jì)算用靜壓值比實(shí)際孔徑大）——q↑P↓（計(jì)算用靜壓值比實(shí)際孔徑大）——q↓5.溫度測(cè)量值有誤T↑（計(jì)算用溫度值比實(shí)際孔徑大）——q↓T↓（計(jì)算用溫度值比實(shí)際孔徑大）——q↑6.孔板太厚——q↑7.孔板裝反——q↓二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)影響準(zhǔn)確度的因素8.孔板上游直管段長(zhǎng)度不夠——q↑

且誤差隨著直徑比β的增大而增大。9.孔板安裝偏心——q↓10.下游導(dǎo)壓管至儀表間的接頭、儀表閥漏氣或堵塞——q↑上游游導(dǎo)壓管至儀表間的接頭、儀表閥漏氣或堵塞——q↓11.導(dǎo)壓管上隔離器的兩個(gè)容器中液面不在同一高度上

上游高、下游低——q↑

上游低、下游高——q↓二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)影響準(zhǔn)確度的因素12.孔板入口邊緣磨損變鈍不銳或受腐蝕發(fā)生缺口——q↓13.孔板前有突入管道內(nèi)部的焊縫或法蘭墊片——q↓14.管道內(nèi)部粗糙、生銹、臟污，各種污物在孔板前下角沉積下來——q↓二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)

幾類新型節(jié)流差壓流量計(jì)

1.線性孔板

一般孔板流量計(jì)，測(cè)量范圍度一般只有3:1，這是差壓式流量計(jì)的最大缺點(diǎn)。線性孔板正是人們多年來致力于研究的能直接產(chǎn)生線性輸出信號(hào)的差壓式流量傳感器，從而擴(kuò)大了差壓式流量計(jì)的范圍度。

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)線性孔板結(jié)構(gòu)原理圖二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)

2.定值孔板

目前的標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置是根據(jù)用戶的具體條件（工藝、管道、物性），通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定孔徑d加工而成。每一用戶的節(jié)流裝置都不相同，互換性差，給維修和備件帶來了困難。

定值孔板按每一種測(cè)量管道只配幾種有限孔徑（定值）的節(jié)流件，然后再根據(jù)實(shí)際參數(shù)計(jì)算差壓與流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了節(jié)流件的系列化。

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)定值節(jié)流裝置與一般節(jié)流裝置的比較定值節(jié)流裝置一般節(jié)流裝置孔徑定值孔徑不定值廠家可批量生產(chǎn)，制造成本低需一一對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，成本高用戶維護(hù)、備品備件容易用戶維護(hù)、備品備件不方便便于擴(kuò)展或遷移量程不易擴(kuò)展或遷移量程目前定值節(jié)流裝置的孔徑序列（β=d/D）有8個(gè)，其中優(yōu)選系列：0.440.520.570.62次選系列：0.240.340.670.72二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)

其它差壓流量計(jì)

1.楔形流量計(jì)

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)區(qū)別：節(jié)流件是楔形件；取壓口用雙法蘭連接。特點(diǎn)：①適合測(cè)量泥漿、煤焦油瀝青等高粘度液體；②在很低的ReD下，仍可保持；③準(zhǔn)確度較高（標(biāo)定后可達(dá)±0.5%）；④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、使用和維修方便；⑤可測(cè)量腐蝕性介質(zhì)，差壓測(cè)量采用隔膜式的雙法蘭變送器，腐蝕性介質(zhì)不能進(jìn)入導(dǎo)壓管和變送器。二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)

其它差壓流量計(jì)

2.V錐流量計(jì)二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)區(qū)別：節(jié)流件變成V椎體；改變了節(jié)流布局，從中心孔節(jié)流改為環(huán)狀節(jié)流。優(yōu)點(diǎn)：①儀表前后直管段要求低，一般上游3D，下游1D；②精度較高，范圍度寬。保證±（1-2）%測(cè)量精度的范圍度可到(10:1~14:1),差壓輸出值還可實(shí)現(xiàn)0.1%的重復(fù)性；③壓損小，僅為孔板的1/2~1/3，與文丘里管接近；二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)④V椎體后緣產(chǎn)生旋渦小，P2輸出穩(wěn)定，差壓波動(dòng)小，穩(wěn)定性好

⑤不積液，適合濕氣體測(cè)量。

缺點(diǎn)：

①高壓容易掉錐；

②尚沒有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，流量系數(shù)還只能通過標(biāo)定得到

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB/T2624.1-2006/ISO5167-1:2003《用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測(cè)量滿管流體流量第1部分：一般原理和要求》GB/T2624.2-2006/ISO5167-2:2003《用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測(cè)量滿管流體流量第2部分：孔板》GB/T2624.3-2006/ISO5167-3:2003《用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測(cè)量滿管流體流量第3部分：噴嘴和文丘里噴嘴》二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB/T2624.4-2006/ISO5167-4:2003《用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測(cè)量滿管流體流量第4部分：文丘里管》JJG640-1994《差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程》GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量天然氣流量》二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)孔板計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的演變SY/T6143-1996《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法》SY/T6143-2004《用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量天然氣流量》GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量天然氣流量》兩次修訂的主要內(nèi)容是：1.流出系數(shù)C計(jì)算用RG公式取代原來的Stolz公式，將國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO5167和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AGANO3號(hào)報(bào)告的流出系數(shù)計(jì)算方法統(tǒng)一起來。二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)孔板計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的演變

2.規(guī)定了差壓、壓力、溫度等二次儀表安裝、使用、檢定等技術(shù)要求。

3.對(duì)孔板安裝要求的徹底修改，主要增加和嚴(yán)格規(guī)定甚至放大了標(biāo)準(zhǔn)孔板上游直管段長(zhǎng)度。

4.將壓縮因子計(jì)算的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高，主體采用ISO標(biāo)準(zhǔn)（我國(guó)GB/T17747等效采用）。

二、流量檢測(cè)儀表——1.差壓式流量計(jì)容積式流量計(jì)是利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)體積單元，并進(jìn)行重復(fù)不斷地充滿和排放該體積部分的流體而累加計(jì)量出流體總量的測(cè)量?jī)x表。

是一種無時(shí)基的儀表，其測(cè)量時(shí)間間隔是任意選取的。一般不用來測(cè)量瞬時(shí)流量，它是一種累積流量計(jì)（總量表）。

二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：

①測(cè)量準(zhǔn)確度高，適合貿(mào)易交接用。特性一般不受流動(dòng)狀態(tài)的影響，也不受雷諾數(shù)大小的限制。

②適用范圍廣。除臟污介質(zhì)和特別粘稠的流體外，它可用于各種液體和氣體的流量測(cè)量。

③安裝管道條件對(duì)流量計(jì)計(jì)量精度沒有影響，表前不需直管段。

④可用于高粘度液體流量測(cè)量。

⑤測(cè)量范圍度寬，可達(dá)30:1。

⑥直讀式儀表無需外部能源就可得到流體總量。

二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)缺點(diǎn)：

①機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積龐大笨重，一般只適用于中小口徑。

②工作壓力較低，特別是氣體，一般不能超過1.6MPa。

③大部分只適用于測(cè)量潔凈單相流體。

測(cè)量含有顆粒、臟污物的流體——安裝過濾器

測(cè)量含有氣體的液體——消氣器

二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)

腰輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖

二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)

橢圓齒輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖

二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)誤差特性容積式流量計(jì)的誤差只跟計(jì)量室空間的容積v和齒輪比常數(shù)α有關(guān)，是個(gè)定值，誤差特性是條理想的曲線1。容積式流量計(jì)誤差特性曲線二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)實(shí)際使用中，容積式流量計(jì)誤差特性曲線接近曲線2和3甚至4的形式，特征是：

1.在小流量時(shí)，誤差急劇地向負(fù)方向傾斜；

2.隨著流量的增加，誤差曲線逐漸向正方向移動(dòng)，并穩(wěn)定在某一值上；

3.當(dāng)流量很大時(shí)，某些流量計(jì)的誤差曲線又有向負(fù)方向傾斜的傾向。

原因是：容積式流量計(jì)不可避免都存在滑流現(xiàn)象，使用時(shí)間越久，磨損越嚴(yán)重，流體粘度越小，越嚴(yán)重。

二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)物性參數(shù)對(duì)流量計(jì)特性的影響

由于容積式流量計(jì)產(chǎn)生誤差的根本原因是因?yàn)槁┝鞯拇嬖?，所以，在研究流體物性參數(shù)對(duì)流量計(jì)特性的影響時(shí)，主要研究流體物性對(duì)漏流的影響。

液體介質(zhì)——粘度

氣體介質(zhì)——密度

二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)1.液體粘度的影響①當(dāng)流體粘度增加，流量計(jì)內(nèi)流動(dòng)阻力增大，這必將導(dǎo)致儀表進(jìn)出口間壓力損失的增加，對(duì)于一定的漏流間隙，漏流量將增加。②對(duì)于相同的漏流間隙，粘度越高的流體應(yīng)該越不容易泄漏。所以，當(dāng)流體粘度增加時(shí)，漏流量應(yīng)減少。上述兩方面的影響是互逆的，總的來說，流體粘度對(duì)流量計(jì)誤差特性的影響不會(huì)太大。對(duì)于精度要求低于1%時(shí)，一般可以不考慮。二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)2.氣體密度的影響當(dāng)壓力增加使氣體密度增加時(shí)，流量計(jì)前后壓力損失也隨之增加，但實(shí)驗(yàn)仍然表明，當(dāng)氣體密度增加時(shí)，它所引起的差壓增加而導(dǎo)致漏流量增加的影響仍然基本可以忽略。二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)的選擇需考慮：1.流量計(jì)型式；2.流量計(jì)性能；3.流量計(jì)配套設(shè)備。二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)流量計(jì)性能的選擇1.流量范圍最大流量選在儀表滿量程的70%~80%2.被測(cè)介質(zhì)特性考慮粘性以選擇合適的流量計(jì)類型，考慮腐蝕性選擇流量計(jì)材質(zhì)3.測(cè)量精度4.耐壓性能和壓力損失5.使用目的用于貿(mào)易交接計(jì)量還是用于過程檢測(cè)控制二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)流量計(jì)配套設(shè)備的選擇1.為了減小附加誤差，可以選用配套的自動(dòng)溫度補(bǔ)償器和自動(dòng)壓力補(bǔ)償器。2.為了便于控制和管理，可以選用帶發(fā)信器的流量計(jì)以及與之配套的遠(yuǎn)傳指示、積算、記錄、控制設(shè)備。3.為了濾除流體中的雜物，安裝過濾器或沉渣器。4.為了消除液體中的氣體或蒸汽，安裝消氣器。5.為了防止壓力波動(dòng)或水擊，安裝上游緩沖罐、膨脹室、安全閥等。6.壓力、流量超高控制設(shè)備等。二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)總體考慮，為了使選用的流量計(jì)能高精度、高可靠性地工作，選擇容積式流量計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素有：1.流量范圍，是連續(xù)測(cè)量還是間歇測(cè)量；2.工作時(shí)溫度、壓力的變化范圍，最高的工作壓力和允許的壓力損失；3.被測(cè)介質(zhì)的種類和特點(diǎn)，如粘度、腐蝕性、夾帶物數(shù)量及尺寸等；二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)4.要求的精度，是否要求對(duì)示值調(diào)整，是否要求對(duì)溫度、壓力補(bǔ)償；5.現(xiàn)場(chǎng)安裝條件；6.維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用7.校驗(yàn)流量計(jì)的方法等。二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)的安裝1.環(huán)境條件：周圍無腐蝕性氣體，機(jī)械振動(dòng)小，灰塵少且遠(yuǎn)離熱源的場(chǎng)所。對(duì)于電遠(yuǎn)傳的流量計(jì)，還應(yīng)有符合規(guī)定的電磁環(huán)境。2.環(huán)境溫度：（-15~40）℃。3.管道條件：在安裝上流量計(jì)前，管道必須進(jìn)行清洗和吹掃，清除一切雜物、銹蝕和污垢。連接管道一般應(yīng)與流量計(jì)進(jìn)出口等徑同軸線，不得有凸出物突入管道內(nèi)。流量計(jì)應(yīng)采取無應(yīng)力安裝，充分考慮工作溫度引起的管道應(yīng)力。二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)大多數(shù)容積式流量計(jì)要求在水平官道上安裝，有部分口徑較小的流量計(jì)允許垂直安裝。

水平安裝——流量計(jì)安裝在主管路上

垂直安裝——流量計(jì)安裝在旁通管路上

二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)容積式流量計(jì)安裝示意圖二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1.GB/T17288-2009《液態(tài)烴體積測(cè)量容積式流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)》2.GB9109.2-1988《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量容積式流量計(jì)安裝技術(shù)規(guī)定》3.SY/T6660-2006《用旋轉(zhuǎn)容積式氣體流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》4.JJG633-2005《氣體容積式流量計(jì)檢定規(guī)程》5.JJG667-1997《液體容積式流量計(jì)檢定規(guī)程》二、流量檢測(cè)儀表——2.容積式流量計(jì)渦輪流量計(jì)利用置于流體中的葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成比例的關(guān)系，通過測(cè)量葉輪的轉(zhuǎn)速來反映通過管道的體積流量大小。由流量傳感器（一次儀表）和流量顯示儀表（二次儀表）組成，可用于瞬時(shí)流量和累積流量的測(cè)量。

在某一流量范圍和一定粘度范圍內(nèi)，渦輪流量計(jì)輸出的信號(hào)脈沖頻率f與通過渦輪流量計(jì)的體積流量qv成正比。

二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)特性曲線1.理想特性曲線假定渦輪處于勻速運(yùn)動(dòng)的平衡狀態(tài)，并且機(jī)械摩擦阻力矩、流體對(duì)渦輪的阻力矩均可忽略的條件下，儀表系數(shù)K=常數(shù)。理想特性僅與儀表結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與流量變化無關(guān)。二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)特性曲線2.始動(dòng)流量qvmin對(duì)于實(shí)際的渦輪流量計(jì)，渦輪首先必須克服軸承的靜摩擦力矩后才能轉(zhuǎn)動(dòng)，所需的最小流量值稱為始動(dòng)流量。當(dāng)通過流量計(jì)的流量＜qvmin時(shí)，渦輪不轉(zhuǎn)，無信號(hào)輸出。二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)2.實(shí)際特性曲線①層流狀態(tài)時(shí)，儀表系數(shù)K將隨流量qv的變化而變化，若粘度不變，則隨著qv的增加而增大；②層流狀態(tài)時(shí)，儀表系數(shù)K與流體粘度η變化有關(guān)。③湍流狀態(tài)下，儀表系數(shù)K僅與儀表本身結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，而與流量qv、流體粘度η等參數(shù)無關(guān)，可近似為一常數(shù)。④由于層流時(shí)流體阻力矩較湍流時(shí)要小一點(diǎn)，所以在層流與紊流的交界點(diǎn)上，特性曲線上K有一個(gè)峰值。該峰值的位置受流體粘度的影響較大。流體粘度越大，該峰值的位置越向大流量方向移動(dòng)。二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)①精度高液體±0.25%R~±0.5%R精密型可達(dá)±0.15%R氣體±1.0%R~±1.5%R精密型可達(dá)±0.5%R~±1.0%R②測(cè)量范圍寬一般量程比6:1~10:1，有的大口徑可達(dá)40:1，適應(yīng)流量大幅度變化場(chǎng)合。③重復(fù)性好短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)④壓力損失小⑤耐高壓⑥數(shù)字信號(hào)輸出便于遠(yuǎn)距離傳輸和計(jì)算機(jī)處理，無零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強(qiáng)。⑦安裝維修方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單⑧耐腐蝕二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)缺點(diǎn)：①不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性對(duì)于無潤(rùn)滑性的液體，液體中含有懸浮物或磨蝕性液體，造成軸承磨損及卡住問題較突出，限制了使用范圍。②大多不適用于較高粘度的介質(zhì)，介質(zhì)粘度增大使流量計(jì)測(cè)量下限值提高，范圍度縮小，線性變差。③流體物性（密度、粘度）對(duì)流量特性有較大影響，特別是小口徑儀表。④儀表受來流流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流等影響較大，傳感器上下游所需直管段較長(zhǎng)。⑤對(duì)被測(cè)介質(zhì)清潔度要求較高。二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)傳感器的安裝1.傳感器一般應(yīng)水平安裝，流體流向必須和箭頭指向一致；2.和傳感器相連接的前后管道的內(nèi)徑應(yīng)與傳感器口徑一致。管道和傳感器連接處，不準(zhǔn)有凸出物深入管道內(nèi)，以免改變通道截面和傳感器進(jìn)口流場(chǎng)分布，并要求管道中心與傳感器中心一致。上游直管段長(zhǎng)度應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，若上游局部阻流件狀況不明確，一般推薦上游不小于20D，下游不小于5D。二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)連接管道的安裝1.一般應(yīng)設(shè)置旁通，既利于啟動(dòng)時(shí)起保護(hù)作用，又利于不影響流體正常輸送情況下的維修。2.傳感器前一般應(yīng)安裝過濾器，以消除雜質(zhì)。3.在測(cè)量單向流的場(chǎng)合，應(yīng)在傳感器的下游處設(shè)一單向閥，以防止流體反流水錘現(xiàn)象影響傳感器特性。4.測(cè)量易氣化的液體時(shí)，應(yīng)安裝消氣器。二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)5.為了防止發(fā)生氣穴，提高測(cè)量精度和使用壽命，傳感器進(jìn)口端壓力應(yīng)高于計(jì)算的最低壓力：

Pmin=2△P+1.25Pv

△P—傳感器最大流量時(shí)的壓力損失；

Pv—被測(cè)液體最高使用溫度時(shí)的蒸氣壓。6.流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)置于傳感器下游處，以減少來自上游的流場(chǎng)干擾。7.安裝過程中，盡量減小應(yīng)力，避免由于安裝應(yīng)力所引起的變形和由于熱脹冷縮所引起的畸變。對(duì)于造成管道過分振動(dòng)的現(xiàn)象也應(yīng)避免。二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)使用注意事項(xiàng)1.未安裝旁通的流量傳感器，應(yīng)先以中等開度開啟流量傳感器上游閥，然后緩慢開啟下游閥。以較小的流量運(yùn)行一段時(shí)間，然后全開上游閥，再開大下游閥開度，調(diào)節(jié)到所需正常流量。2.對(duì)于裝有旁通的流量傳感器，先全開旁路管閥門，以中等開度開啟上游閥，在緩慢開啟下游閥，關(guān)小旁路閥開度，使儀表以較小的流量運(yùn)行一段時(shí)間。然后全開上游閥，全關(guān)旁路閥，最后調(diào)節(jié)下游閥開度到所需的流量。二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)

使用注意事項(xiàng)

3.對(duì)于低溫和高溫流體，在流通前要排凈管道中的水分，通流時(shí)先以很小流量運(yùn)行15min，再逐漸上升到正常流量。停流時(shí)也要緩慢進(jìn)行，使管道溫度和環(huán)境溫度逐漸接近。

4.啟閉閥門應(yīng)盡可能平緩，如采用自動(dòng)控制，最好采用“兩段開啟、兩段關(guān)閉”的方式，以防止流體突然沖擊葉輪或者發(fā)生水錘現(xiàn)象損壞葉輪。

5.在管道壓力不高時(shí)，應(yīng)注意檢查流量傳感器下游壓力，防止發(fā)生氣穴。

6.當(dāng)用高溫蒸汽清掃管道時(shí)，切忌高溫蒸汽流經(jīng)傳感器，以免損壞。

二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)

維護(hù)

1.定期對(duì)傳感器進(jìn)行清洗、檢查和復(fù)校；設(shè)有潤(rùn)滑油或清洗液注入口的傳感器，應(yīng)按說明書的要求定期注入潤(rùn)滑油或清洗液，維護(hù)葉輪良好運(yùn)行。如葉輪出現(xiàn)異常聲音，應(yīng)及時(shí)卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。軸承和軸嚴(yán)重磨損時(shí)，應(yīng)進(jìn)行更換且重新標(biāo)定。

2.監(jiān)察顯示儀表工作狀況，評(píng)估顯示儀表讀數(shù)，如懷疑有不正?，F(xiàn)象應(yīng)及時(shí)檢查。

3.保持過濾器暢通，定期排放消氣器中從液體逸出的氣體。

4.傳感器從官道上拆下暫時(shí)不用時(shí)，應(yīng)用輕質(zhì)油清洗干凈并在兩端加蓋防護(hù)。

二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范GB/T17289-2009《液態(tài)烴體積測(cè)量渦輪流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)》GB/T18940-2003《封閉管道中氣體流量的測(cè)量渦輪流量計(jì)》GB/T21391-2008《用氣體渦輪流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》JJG1037-2008《渦輪流量計(jì)檢定規(guī)程》二、流量檢測(cè)儀表——3.渦輪流量計(jì)

旋渦流量計(jì)是利用流體振動(dòng)原理來進(jìn)行流量測(cè)量的。即在特定流動(dòng)條件下，流體一部分動(dòng)能產(chǎn)生流體振動(dòng)，且振動(dòng)頻率與流體的流速（或流量）有一定的關(guān)系。這種流量計(jì)可分為自然震蕩的卡門旋渦分離型和流體強(qiáng)迫震蕩的旋渦進(jìn)動(dòng)型兩種。

自然震蕩—渦街流量計(jì)

強(qiáng)迫震蕩—旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)

優(yōu)點(diǎn)：

1.輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào)，適用于流體總量測(cè)量，無零點(diǎn)漂移；

2.測(cè)量精度較高，可達(dá)±1.0%R~±2.0%R；

3.壓損較小，測(cè)量范圍較大，量程比可達(dá)10:1到20:1甚至更大；

4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、維護(hù)方便、安裝費(fèi)用較低；

5.使用范圍廣，可用于液體、氣體、蒸汽的流量測(cè)量；

6.在一定的ReD范圍內(nèi)，輸出信號(hào)頻率不受流體物性和組分變化影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體形狀和尺寸有關(guān)，為發(fā)生體的標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)造了條件；

7.可根據(jù)介質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件選擇相應(yīng)的檢測(cè)方法，儀表的適應(yīng)性較強(qiáng)。

二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)

缺點(diǎn)：

1.它是一種速度式流量計(jì)，旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布影響，上游應(yīng)配置足夠長(zhǎng)的直管段；

2.與同口徑渦輪流量計(jì)相比，儀表系數(shù)較低，且隨口徑增大而降低，分辨力也降低；

3.不適用于低ReD的流量（一般ReD≥2×104），所以對(duì)于高粘度、低流速和小口徑的情況下應(yīng)用受到限制；

4.不適用于管內(nèi)有較嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)流以及管道產(chǎn)生振動(dòng)的場(chǎng)合；

5.旋渦分離時(shí)管內(nèi)局部壓力會(huì)明顯下降，測(cè)量液體時(shí)，有可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，因此上限流速受壓損和氣蝕現(xiàn)象限制；

6.兩相流、脈動(dòng)流對(duì)測(cè)量有影響，在某些情況下甚至難以形成渦街，儀表無法工作。

二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)

渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1.渦街流量計(jì)

二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)當(dāng)卡門渦街h/L=0.281時(shí)，旋渦在發(fā)生體后穩(wěn)定分離。渦街流量計(jì)根據(jù)旋渦脫離頻率與流量之間的關(guān)系來測(cè)量流量。

卡曼渦街示意圖

渦街排列

二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)f—旋渦頻率St—斯特勞哈爾數(shù)v—測(cè)量管內(nèi)的平均流速m—發(fā)生體兩側(cè)弓形流通面積與測(cè)量管橫截面積之比d—發(fā)生體迎流面的特征寬度。St與旋渦發(fā)生體的形狀和ReD有關(guān)，7×106≥ReD≥2×104范圍內(nèi)St是個(gè)常數(shù)。在此基礎(chǔ)上，通過渦街流量計(jì)的體積流量與旋渦頻率成正比。二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)St與ReD的關(guān)系渦街流量計(jì)的特性不受流體的壓力、溫度、粘度、密度、成分的影響，而且水的特性與空氣的特性基本一致。也即水標(biāo)定的渦街流量計(jì)用于氣體，儀表系數(shù)僅相差0.5%左右，不會(huì)引起明顯誤差。二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)轉(zhuǎn)換器（二次表）轉(zhuǎn)化器電路框圖二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)檢測(cè)方式1.電容式2.應(yīng)力式3.應(yīng)變式4.光電式5.熱敏式二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)被測(cè)流體的適應(yīng)性1.含固體的流體含固體微粒的流體對(duì)旋渦發(fā)生體和傳感器的沖刷會(huì)產(chǎn)生于渦街信號(hào)無關(guān)的噪聲，磨損旋渦發(fā)生體、改變儀表系數(shù)、影響測(cè)量精確度，選用時(shí)應(yīng)加以考慮。2.易積垢或沉淀的流體旋渦發(fā)生體表面有污垢和沉積物會(huì)使發(fā)生體形狀和尺寸變化，影響儀表系數(shù)；傳感元件表面出現(xiàn)此現(xiàn)象會(huì)降低靈敏度，應(yīng)經(jīng)常清洗。二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)被測(cè)流體的適應(yīng)性

3.混相流體

①渦街流量計(jì)可用于含分散、均勻的微小氣泡，但含氣體積分?jǐn)?shù)小于7%的氣-液兩相流；

②可用于含分散、均勻的固體微粒，含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2%的氣-固、液-固兩相流；

③可用于互不溶解的液-液（如油-水）兩相流，但流速須大于0.5m/s，否則會(huì)受含量影響。

4.脈動(dòng)流

渦街流量計(jì)在定常流時(shí)測(cè)量準(zhǔn)確，當(dāng)遇到較強(qiáng)脈動(dòng)，如脈動(dòng)頻率處在渦街頻帶內(nèi)，將是誤差的主要來源，甚至不能產(chǎn)生卡門渦街。

二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)安裝1.選擇合理的安裝場(chǎng)所安裝場(chǎng)所應(yīng)避免強(qiáng)電力設(shè)備，高頻設(shè)備，強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備；避開高溫?zé)嵩春洼椛錈嵩从绊?；避開高溫和強(qiáng)腐蝕性氣氛影響；避開強(qiáng)烈振動(dòng)并且安裝、布線、維修方便。2.上下游配管應(yīng)滿足安裝要求必須有足夠長(zhǎng)的直管段，必要時(shí)加裝整流器。流量、壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在下游5D以外。測(cè)壓孔的位置在流量計(jì)下游（4-5）D處，測(cè)溫孔的位置在（6-8）D處 。二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)測(cè)壓孔與測(cè)溫孔的位置二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)安裝3.減振措施渦街流量計(jì)是以流體振蕩原理工作的，因此傳感器安裝應(yīng)避開強(qiáng)烈振動(dòng)，特別是“橫向”振動(dòng)。①上游安裝軟連接（如波紋管），變剛性為柔性，有效隔離②設(shè)置防振座并加防振墊二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)管道減振措施二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)安裝4.測(cè)量少量異相的兩相流時(shí)，應(yīng)注意傳感器的安裝位置。二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)安裝5.消除脈動(dòng)影響安裝位置盡可能遠(yuǎn)離動(dòng)力源，在上游安裝孔板或擴(kuò)大容器，加裝儲(chǔ)能器等，設(shè)置脈動(dòng)緩沖或緩沖吸收裝置，抑制和衰減脈動(dòng)壓力。二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)安裝6.合理配管縮徑與擴(kuò)徑縮徑與擴(kuò)徑的正確與錯(cuò)誤二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)安裝7.傳感器與轉(zhuǎn)換器的接線分離型渦街流量計(jì)的傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的電氣連接應(yīng)采用屏蔽電纜或低噪聲電纜，距離不超過說明書規(guī)定，布線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率電源線，盡可能單獨(dú)用金屬套管保護(hù)。8.接地遵循“一點(diǎn)接地”的原則，接地電阻應(yīng)小于10Ω，整體型和分離型都應(yīng)在傳感器側(cè)接地。轉(zhuǎn)換器外殼接地點(diǎn)也應(yīng)與傳感器“同地”。二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)計(jì)量模式

1.現(xiàn)場(chǎng)指示標(biāo)況流量→工控機(jī)

2.流量計(jì)+壓變+溫變→工控機(jī)

3.流量計(jì)+壓變+溫變+流量計(jì)算機(jī)→工控機(jī)

2.旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

流體進(jìn)動(dòng)頻率f與流體的平均流速v成正比關(guān)系

二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)特性曲線二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)儀表的線性范圍與被測(cè)流體的粘度、流速及檢測(cè)放大器的截止頻率有關(guān)，分別以雷諾數(shù)Re、馬赫數(shù)Ma和輸出頻率f來表示限值范圍。應(yīng)用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)測(cè)量氣體流量時(shí)，若要獲得±1%的精確度和10:1~30:1的范圍度，則應(yīng)滿足Re=104~106、Ma＜0.12、f=10-103Hz。二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)

溫度壓力測(cè)點(diǎn)位置

二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)轉(zhuǎn)換器：信號(hào)檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、顯示、通信儀表：適應(yīng)跟蹤濾波、現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)、就地顯示、信號(hào)遠(yuǎn)傳、溫度壓力校正、自診斷、量程調(diào)整、非線性修正。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范SY/T6658-2006《用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》JJG198-1994《速度式流量計(jì)檢定規(guī)程》二、流量檢測(cè)儀表——4.旋渦流量計(jì)超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)，可以載上流體流速的信息。因此，通過接收穿過流體的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速，從而換算出流量。超聲波流量計(jì)檢測(cè)體積流量。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)的組成：1.超聲波換能器2.電子線路3.流量顯示和積算系統(tǒng)（流量積算儀）超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，將其發(fā)射并穿過被測(cè)流體，接收器接收到超聲波信號(hào)，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)，供顯示積算儀顯示和積算，這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)顯示。二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：

1.解決了大管徑、大流量及各類明渠、暗渠測(cè)量困難的問題。

2.對(duì)介質(zhì)幾乎無要求?？蓽y(cè)氣、液，甚至雙相介質(zhì)。可制成非接觸式，不破壞流體流場(chǎng)，沒有壓力損失，并且可解決其它類型流量計(jì)所難以測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性的流量測(cè)量問題。

3.測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)的影響。

4.測(cè)量范圍度寬，一般可達(dá)100:1。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理：

1.傳播速度差法

2.多普勒法

3.波束偏移法

4.噪聲法

5.旋渦法

6.相關(guān)法

7.流速—液面法

從精度上看，傳播速度差法較好，應(yīng)用也最廣泛。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)傳播速度差法

根據(jù)超聲波在流動(dòng)的流體中，順流傳播的時(shí)間與逆流傳播的時(shí)間之差與被測(cè)流體的流速有關(guān)，求出流速的方法。按所測(cè)物理量的不同，傳播速度差法可分為時(shí)差法、相位差法、頻差法。

1.時(shí)差法

可見，當(dāng)聲速一定時(shí)，只要測(cè)出△t，就可求出流速v。

缺陷：聲速隨被測(cè)介質(zhì)的溫度和成分而變化，因而被測(cè)流體溫度變化會(huì)帶來測(cè)量誤差。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)可見，當(dāng)聲速一定時(shí)，只要測(cè)出△t，就可求出流速v。

后期發(fā)展的時(shí)差法利用聲速在順流方向和逆流方向上傳播的速度之差來反映流體的流速，

這樣，比例系數(shù)與聲速無關(guān)，完全是個(gè)常數(shù)，不受溫度變化影響。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)2.相位差法

把時(shí)間差轉(zhuǎn)換為超聲波傳播的相位差來測(cè)量

問題與時(shí)差法相仿，比例系數(shù)與聲速c有關(guān)，受流體溫度變化影響。

3.頻差法

由順流發(fā)射的一組超聲波發(fā)生器和接收器，另一組逆流發(fā)射的超聲波發(fā)生器和接收器各自組成發(fā)射—接收的閉路循環(huán)系統(tǒng)，可推導(dǎo)出：

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)由此可通過測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)兩組閉路循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)頻率之差來測(cè)得流速。比例系數(shù)完全是個(gè)常數(shù)，不受溫度變化的影響，這也是工業(yè)流量測(cè)量中大量采用頻差法超聲流量計(jì)的一個(gè)原因。

利用超聲波對(duì)流體流量的測(cè)量，其困難主要在于：一般情況下測(cè)量的液體流速＜12m/s，而液體中的聲速約1500m/s，流速帶給聲速的變化量最多不過是10-3數(shù)量級(jí)，在工業(yè)計(jì)量中當(dāng)測(cè)量精度要求達(dá)到1%時(shí)，對(duì)聲速的測(cè)量精度要求為10-5到10-6，過去的計(jì)量技術(shù)要想長(zhǎng)期保持這樣的高精度是很困難的。隨著電子測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，克服了困難，才有了工業(yè)上實(shí)用的超聲流量計(jì)。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)速度差法的信號(hào)檢測(cè)方法1.采用鎖相環(huán)路（PLL）的時(shí)間差法2.采用時(shí)間鎖定環(huán)路（TLL）的時(shí)間差法3.馬克森（MAXSON）頻差法4.互相關(guān)時(shí)間差法5.組合方法二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)流量的測(cè)量方式

1.速度分布的影響

傳播速度差法從原理上看是測(cè)量超聲波傳播途徑上的平均流速，測(cè)量所得到的只是線平均值。這一線平均值是否能正確反映流通截面上的流速，對(duì)于測(cè)量的準(zhǔn)確性是有影響的。確切地說，測(cè)量用的超聲波能遍歷整個(gè)流通截面的面平均值才能真正反映出流量，而線平均與面平均的差異，正式取決于流速的分布情況。

作法是：根據(jù)ReD范圍，進(jìn)行修正。ReD＜105時(shí)，需要利用布拉修斯摩擦系數(shù)加以修正，或者用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)式k=1.119-0.011lgRe來表示。ReD＞105時(shí)，利用尼庫拉茲摩擦系數(shù)修正。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)流量的測(cè)量方式

2.聲道布置方式

流體以管中心線為對(duì)稱軸平行流動(dòng)時(shí)，采用Z法安裝換能器，就可以得到好的精度。

當(dāng)流動(dòng)的方向與管中心線不平行或存在著沿半徑方向的速度分量時(shí)，采用V法布置聲道可以減小誤差。

采用多聲道化合聲束多反射化的方法可以改善迎流速度分布和旋渦對(duì)流量測(cè)量值的影響。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)調(diào)整和校驗(yàn)1.零點(diǎn)調(diào)整2.阻尼設(shè)定：適當(dāng)?shù)淖枘嵩O(shè)定可用來精確地觀察測(cè)量值的變化過程，或用來獲得測(cè)量值的平均值。3.工作參數(shù)的設(shè)定：模擬輸出范圍（4~20mA）的設(shè)定；顯示單位的設(shè)定等4.在不正常測(cè)量情況下的設(shè)定5.空探測(cè)點(diǎn)的設(shè)定6.連續(xù)通訊的設(shè)定：波特率，奇偶性，停止位7.小流量切除二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)對(duì)新規(guī)程的兩點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

2007年，出臺(tái)超聲波流量計(jì)的檢定規(guī)程JJG1030-2007,將超聲波流量計(jì)從JJG198-1994《速度式流量計(jì)》單獨(dú)分離出來。

1.對(duì)流量計(jì)重復(fù)性的規(guī)定過于嚴(yán)格實(shí)際上無法操作

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)對(duì)新規(guī)程的兩點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

2.對(duì)“使用中檢驗(yàn)”的要求和操作沒有規(guī)定的具體和明確

JJG1030將超聲波流量計(jì)的檢定周期延長(zhǎng)至6年/次，前提是流量計(jì)具備“使用中檢驗(yàn)”的條件，但如何做，怎么做，需進(jìn)一步明確。

二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范AGA9號(hào)報(bào)告《用多聲道超聲流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》ISO/TR-12765《用時(shí)間傳播法超聲流量計(jì)測(cè)量封閉管內(nèi)的流體流量》GB/T18604《用氣體超聲波流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》JJG1030-2007《超聲流量計(jì)檢定規(guī)程》CJ/T3063-1997《給排水用超聲流量計(jì)傳播速度差法》二、流量檢測(cè)儀表——5.超聲波流量計(jì)分類

1.直接式質(zhì)量流量計(jì)

流量計(jì)的輸出信號(hào)能直接反映流體介質(zhì)的質(zhì)量流量值，原理上與介質(zhì)所處的狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力）和物性參數(shù)（粘度、密度）等無關(guān)的流量計(jì)。

如科氏力質(zhì)量流量計(jì)（CMF）、熱式質(zhì)量流量計(jì)，具有高準(zhǔn)確度、高重復(fù)性、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)分類

2.間接式質(zhì)量流量計(jì)

包括組合式（推導(dǎo)式）和補(bǔ)償式兩種，實(shí)際上只是一種流量測(cè)量方法和技術(shù)，是由多種儀表組成的質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)

①組合式質(zhì)量流量計(jì)同時(shí)檢測(cè)流體介質(zhì)的體積流量值qv和密度ρ；或者同時(shí)用兩種不同類型的流量計(jì)測(cè)量流量，然后通過運(yùn)算器運(yùn)算出與介質(zhì)質(zhì)量流量有關(guān)的信號(hào)輸出。

②補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)同時(shí)檢測(cè)介質(zhì)的體積流量和介質(zhì)溫度、壓力值，再根據(jù)介質(zhì)密度與溫度、壓力的關(guān)系，由運(yùn)算單元計(jì)算得到該狀態(tài)下介質(zhì)的密度值，最后計(jì)算得到介質(zhì)的質(zhì)量流量值輸出。

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)分類

間接式質(zhì)量流量測(cè)量方法是較早地在工業(yè)上應(yīng)用的一種質(zhì)量流量測(cè)量方法，對(duì)于溫度、壓力變化范圍較小的測(cè)量場(chǎng)合，氣體性質(zhì)接近理想氣體范圍的場(chǎng)合，或是溫度-密度成線性關(guān)系的介質(zhì)來說，采用間接式質(zhì)量流量計(jì)能得到比較滿意的測(cè)量結(jié)果。

但對(duì)于不滿足上述條件的介質(zhì)，由于其溫度、壓力與密度之間的關(guān)系比較復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)準(zhǔn)確的補(bǔ)償。因此，在工業(yè)上仍很有必要采用直接式質(zhì)量流量計(jì)直接地測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量流量值。

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生與流體質(zhì)量成正比的科氏力這個(gè)原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表。

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)科氏力質(zhì)量流量計(jì)以檢測(cè)管的形狀來分，大體上可以歸納為直管型、彎管型、單管型、雙管型四類。

①彎管型檢測(cè)管的儀表管道剛度小，自振頻率也低，可以采用較厚的壁厚，儀表耐磨、耐腐蝕性能較好，但易積存氣體和殘?jiān)鸶郊诱`差。

②直管型儀表不易積存氣體，流量傳感器尺寸小，重量輕，但自振頻率高，為使自振頻率不至于太高，往往管壁做的較薄，易受磨蝕和腐蝕。

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)④單管型儀表不分流，測(cè)量管中流量處處相等，對(duì)穩(wěn)定零點(diǎn)有好處，也便于清洗，但易受外界振動(dòng)的干擾，多用于小口徑儀表。

⑤雙管型儀表由于實(shí)現(xiàn)了兩管相位差的測(cè)量，可降低外界振動(dòng)干擾的影響。

通常檢測(cè)管形狀總是上述幾種類型的結(jié)合，目前常用的和已開發(fā)的有：雙U型、雙S型、雙Ω型、單直管型、雙直管型、單管雙環(huán)型等。

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)雙U形管科氏力質(zhì)量流量傳感器結(jié)構(gòu)二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)單直管型科氏力質(zhì)量流量傳感器結(jié)構(gòu)二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)S型科氏力質(zhì)量流量傳感器結(jié)構(gòu)二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)Ω型科氏力質(zhì)量流量傳感器結(jié)構(gòu)二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)雙環(huán)型科氏力質(zhì)量流量傳感器結(jié)構(gòu)二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)

1.計(jì)量精確度高，穩(wěn)定性好，真正實(shí)現(xiàn)了高精度的直接質(zhì)量流量測(cè)量，且不受被測(cè)介質(zhì)物理參數(shù)的影響。計(jì)量精確度以達(dá)到±0.2%~±0.5%，高準(zhǔn)的還可以達(dá)到±0.1%，重復(fù)性優(yōu)于0.1%。

2.對(duì)介質(zhì)的適應(yīng)性較廣，可以測(cè)量種類很多的液體和漿液，多應(yīng)用于石油產(chǎn)品、化工介質(zhì)、食品行業(yè)等。

3.不受管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)的影響，無論是層流還是湍流都不影響測(cè)量精度，對(duì)上游側(cè)的流速分布不敏感，從而在流量計(jì)前后不必設(shè)置很長(zhǎng)的直管段。

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)4.檢測(cè)管內(nèi)無可動(dòng)部件，也無阻礙流體流動(dòng)的部件，從而使得流量計(jì)更便于維護(hù)和清洗，使用壽命更長(zhǎng)。5.測(cè)量范圍大，多數(shù)流量計(jì)的量程比在（10:1）~(50:1)之間，有的已高達(dá)（100:1）。6.可進(jìn)行多參數(shù)測(cè)量，在測(cè)量質(zhì)量流量的同時(shí)，還可同時(shí)測(cè)得介質(zhì)密度、體積流量、溫度等參數(shù)。二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)利用CMF測(cè)定密度自動(dòng)控制油罐切水二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)缺點(diǎn)：1.不能用于測(cè)量密度太低的流體介質(zhì)，如低壓氣體；液體中含氣量超過某一值時(shí)會(huì)顯著影響測(cè)量值，到目前為止還沒有用CMF成功地測(cè)量氣液兩相流的實(shí)際例子。2.對(duì)外界振動(dòng)干擾較敏感，為防止管道振動(dòng)的影響，大多數(shù)CMF的流量傳感器對(duì)安裝固定有較高要求。3.不能用于大管徑流量測(cè)量，目前還局限于DN150以下。4.測(cè)量管內(nèi)壁磨損腐蝕或沉積結(jié)垢會(huì)影響測(cè)量精度，尤其對(duì)薄壁測(cè)量管的CMF更顯著。5.一般體積和重量較大，壓力損失也較大。二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)

應(yīng)用中的問題

1.零點(diǎn)漂移問題

機(jī)械振動(dòng)的非對(duì)稱性和衰減可能是導(dǎo)致儀表零漂的兩個(gè)根本原因。在CMF的應(yīng)用實(shí)踐中，邊界條件的非對(duì)稱性是客觀存在的，如檢測(cè)管兩端的固定方式、振動(dòng)管的剛度、雙管自動(dòng)頻率的差異、材料的內(nèi)衰減等。零漂來源于流量計(jì)的傳感器部分，跟傳感器的制造、安裝和使用都有關(guān)系，而轉(zhuǎn)換器和顯示器等的零漂，由于電子技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)變得容易處理和消除。

2.壓力損失問題

CMF的壓力損失跟流量計(jì)檢測(cè)管的結(jié)構(gòu)和管徑以及流體種類有關(guān)，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，管徑越小，壓損越大；介質(zhì)粘度越大，壓損越大。

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用中的問題3.狀態(tài)參數(shù)和物性參數(shù)的影響從原理上分析，CMF的性能不受介質(zhì)密度、溫度和粘度等參數(shù)的影響，但應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)表明事實(shí)并非如此。例如，對(duì)測(cè)量管材料彈性模量溫度系數(shù)的補(bǔ)償不足或補(bǔ)償過度，使儀表受溫度的影響；由于被測(cè)介質(zhì)的密度變化而改變測(cè)量管的振動(dòng)固有頻率，流量測(cè)量精度會(huì)受到影響。流量計(jì)生產(chǎn)廠家給出的儀表工作溫度范圍，僅僅表明儀表可以再該溫度范圍內(nèi)正常工作，并不意味著能保持儀表在常溫下測(cè)試的性能。二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)

應(yīng)用中的問題

4.振動(dòng)和干擾的影響

CMF易受外部振動(dòng)的影響。對(duì)于采用雙檢測(cè)管型式的流量計(jì)，可以大大減小外部振動(dòng)的影響，但對(duì)于大多數(shù)小口徑產(chǎn)品，用單管型式的較多，外部振動(dòng)對(duì)流量計(jì)的精確度有較大影響，應(yīng)考慮防振措施。

CMF在一起使用時(shí)還存在相互干擾。相互干擾時(shí)CMF的特殊問題，由于CMF是振動(dòng)式儀表，當(dāng)兩臺(tái)流量計(jì)串聯(lián)或并聯(lián)安裝得很靠近時(shí)，可能通過配管相互傳遞振動(dòng)，從而使儀表精度下降。

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)安裝1.流量傳感器應(yīng)安裝在一個(gè)堅(jiān)固的基礎(chǔ)上。如果在高振動(dòng)環(huán)境使用，應(yīng)注意基礎(chǔ)的振動(dòng)吸收，而且傳感器進(jìn)出口和管道之間應(yīng)用柔性管道連接；較大口徑的流量計(jì)直接安裝在工藝管道上，應(yīng)用管卡和支撐物將流量計(jì)牢牢地固定。2.為防止CMF間的相互影響，在多臺(tái)流量計(jì)的串聯(lián)和并聯(lián)使用時(shí)，各流量傳感器之間的距離應(yīng)足夠遠(yuǎn)，管卡和支撐物應(yīng)分別設(shè)置在各自獨(dú)立基礎(chǔ)上。二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)

安裝

3.為保證使用時(shí)流量傳感器內(nèi)不會(huì)積存氣體或液體，對(duì)于彎管型流量計(jì)，測(cè)量液體時(shí)，彎管應(yīng)朝下；測(cè)量氣體時(shí)，彎管應(yīng)朝上；測(cè)量漿液或排放液時(shí)，應(yīng)將傳感器安裝在垂直管道上，流向由下到上。對(duì)于直管型流量計(jì)，水平安裝時(shí)應(yīng)避免安裝在最高點(diǎn)上，以免氣團(tuán)積存。

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)

安裝

4.連接傳感器和工藝管道時(shí)，一定要做到無應(yīng)力安裝，特別對(duì)某些直管型測(cè)量管的流量傳感器更應(yīng)注意。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

SY/T6682-2007《用科里奧利流量計(jì)測(cè)量液態(tài)烴流量》

SY/T6659-2006《用科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量液態(tài)烴流量》

JJG1038-2008《科里奧利質(zhì)量流量計(jì)檢定規(guī)程》

GB/T20728-2006《封閉管道中流體流量的測(cè)量科里奧利流量計(jì)的選型、安裝和使用指南》

二、流量檢測(cè)儀表——6.質(zhì)量流量計(jì)三、輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型三、油氣輸差控制與儀表選型

固定溫度、壓力流量計(jì)選型計(jì)算

三、油氣輸差控制與儀表選型

溫度范圍、壓力范圍流量計(jì)選型計(jì)算

三、油氣輸差控制與儀表選型四、計(jì)量核查、檢定與校準(zhǔn)幾個(gè)概念

1.檢定——查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和（或）出具檢定證書。

檢定是由計(jì)量檢定人員利用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，按照法定的計(jì)量檢定規(guī)程要求，包括外觀檢查在內(nèi)，對(duì)新制造的、使用中的和修理后的計(jì)量器具進(jìn)行一系列的具體檢驗(yàn)活動(dòng)，以確定計(jì)量器具的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度、靈敏度等是否符合規(guī)定，是否可供使用，計(jì)量檢定必須出具證書和加蓋印記，及封印等，以判斷其是否合格。

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置幾個(gè)概念

2.校準(zhǔn)——在規(guī)定條件下，為確定測(cè)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋騾⒖嘉镔|(zhì)所代表的量值，與對(duì)應(yīng)的由標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。校準(zhǔn)結(jié)果既可賦予被測(cè)量以示值，又可確定示值的修正值；校準(zhǔn)還可確定其它計(jì)量特性，如影響量的作用；校準(zhǔn)結(jié)果可出具“校準(zhǔn)證書”或“校準(zhǔn)報(bào)告”。

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定校準(zhǔn)檢定與校準(zhǔn)均屬于量值溯源的一種有效合理的方法和手段，目的都是實(shí)現(xiàn)量值的溯源性。是對(duì)計(jì)量器具的計(jì)量特性進(jìn)行全面的評(píng)定主要是確定計(jì)量器具的量值要對(duì)計(jì)量器具做出合格與否的評(píng)定，有法制性并不做合格與否的結(jié)論證書具有法定依據(jù)性證書或報(bào)告只是無法律效力的技術(shù)文件具有行政強(qiáng)制性，屬計(jì)量管理范疇的執(zhí)法行為不具有行政強(qiáng)制性，是企業(yè)自愿溯源行為依據(jù)是檢定規(guī)程依據(jù)是校準(zhǔn)規(guī)范、校準(zhǔn)方法，可自行制定四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置幾個(gè)概念

3.計(jì)量確認(rèn)：為確保測(cè)量設(shè)備處于滿足預(yù)期使用要求的狀態(tài)所需的一組操作。只有測(cè)量設(shè)備已被證實(shí)適合于預(yù)期使用并形成文件，計(jì)量確認(rèn)才算完成。

幾個(gè)問題：

1.計(jì)量確認(rèn)等同于“檢定”和“校準(zhǔn)”嗎？

2.計(jì)量確認(rèn)的工作由誰來做？

3.測(cè)量設(shè)備的“合格”標(biāo)簽代表著什么意義？

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置幾個(gè)概念

4.實(shí)流檢定（直接測(cè)量、濕法校驗(yàn)）：是在檢定過程中讓試驗(yàn)流體流過被檢流量?jī)x表，并以流量標(biāo)準(zhǔn)裝置或標(biāo)準(zhǔn)器具確定的標(biāo)準(zhǔn)流量為依據(jù)，評(píng)定流量?jī)x表的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度等計(jì)量性能，或?qū)α髁績(jī)x表進(jìn)行校準(zhǔn)或定度，并確定其是否合格。如果實(shí)流檢定的試驗(yàn)流體就是流量?jī)x表所測(cè)量的流體，且檢定在流量?jī)x表的實(shí)際安裝位置和實(shí)際操作條件下進(jìn)行，則稱為在線實(shí)流檢定，否則稱為離線檢定。嚴(yán)格地講，在線實(shí)流檢定的基本特征是流量?jī)x表在檢定和實(shí)際使用過程中的安裝、使用等條件相一致。

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置幾個(gè)概念

5.離線檢定：雖然離線檢定可給出流量?jī)x表在檢定條件下的誤差值或流量計(jì)系數(shù)，但是其實(shí)際操作條件和安裝條件不同于檢定條件，介質(zhì)的有關(guān)物性參數(shù)甚至介質(zhì)本身也有所不同，因此這種檢定不是真正意義上的校準(zhǔn)或賦值。嚴(yán)格地講，流量?jī)x表的離線檢定結(jié)果只能說明其在檢定條件下的計(jì)量特性，當(dāng)實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件、操作條件、環(huán)境條件不同于檢定條件時(shí)，其計(jì)量性能會(huì)有所變化，給流量測(cè)量結(jié)果帶來附加的誤差。如果對(duì)流量測(cè)量結(jié)果要求不高，或者嚴(yán)格地說即使有該附加誤差也能滿足預(yù)定的測(cè)量要求，則離線檢定不失為一種簡(jiǎn)單易行的選擇。然而遺憾的是，我們往往并不知道該附加誤差的大小甚至方向，判斷其是否會(huì)引起測(cè)量超差也就無從談起，此時(shí)多數(shù)是以一定的經(jīng)驗(yàn)主觀判斷是否能接受離線檢定結(jié)果。

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置幾個(gè)概念

6.在線檢定只有在線實(shí)流檢定才能實(shí)現(xiàn)真正的流量?jī)x表校準(zhǔn)或賦值，因?yàn)橹挥写藭r(shí)的校準(zhǔn)或賦值才真正計(jì)入各種因素對(duì)流量?jī)x表性能的影響，才能保證量值傳遞鏈或溯源鏈的連續(xù)和封閉。我們可以在配備體積管的原油外輸計(jì)量站實(shí)現(xiàn)流量計(jì)系數(shù)交油，而對(duì)離線檢定的成品油流量?jī)x表和采用干式檢定的天然氣流量?jī)x表不能按系數(shù)交接，恰恰說明了這一點(diǎn)。

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的作用：1.最基本的用途是校驗(yàn)或標(biāo)定流量計(jì)，作為流量單位量值統(tǒng)一與傳遞的標(biāo)準(zhǔn)，確保各地區(qū)和各部門的流量量值統(tǒng)一在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上。2.進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的性能試驗(yàn)研究。3.研究參比條件和實(shí)際工作條件之間的差異對(duì)儀表準(zhǔn)確度的影響，采用合理的介質(zhì)換算和修正的方法。4.對(duì)于計(jì)量部門，流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是做仲裁工作的基礎(chǔ)。四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置分類

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置流動(dòng)啟停靜態(tài)容積法靜態(tài)容積法是計(jì)量在測(cè)量時(shí)間內(nèi)流入標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量容器的流體量，以求得流量的方法。

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

靜止啟停靜態(tài)容積法

靜態(tài)容積法是計(jì)量在測(cè)量時(shí)間內(nèi)流入標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量容器的流體量，以求得流量的方法。

四、計(jì)量核查、檢定和校準(zhǔn)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置靜態(tài)容積法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的特點(diǎn)

1.方法成熟，是目前國(guó)內(nèi)外用的最多的校驗(yàn)方法，使用方便。

2.靜止啟停法只能用于小管徑的裝