管道測量介質的流體特征對測隧道出水流量計的影響

在選用測隧道出水流量計進行測量時，我們除（chú）了（le）要了解測量管道的口徑、材質，供電方式，輸出信號要求，安裝方式、精度要求等具體的參數外，更需要對於所測管道內的流體的類別，溫度、壓力、密度、粘度和潤滑性、腐蝕（shí）性和磨蝕性（xìng）等等都（dōu）要有掌握，有些特殊的場（chǎng）合甚至需要考慮到介質對（duì）於測量設備（bèi）的衛生要求。某些測量方法還要考慮流體物性中特殊參量，例（lì）如采用測隧道出水流量計要了解液體的電導率無（wú）紙記錄儀。因此，當要據流體類型確定（dìng）初步的適（shì）用方案後，就需要向工藝流程（chéng）部門取得詳細的關於流體（tǐ）特性的相關的參量和屬性。
比較常見流（liú）體，譬如水，各類油類，各（gè）類常見（jiàn）的化（huà）工原料，其介質（zhì）的密度、粘度、蒸汽（qì）壓力和其他參量可以（yǐ）從手冊中查到（dào）評估在使用條件下流體各（gè）參量和所選（xuǎn）定（dìng）儀表技術規範的適應性。不（bú）過我們經常會遇到不十分清楚流體的（de）確切成分、溫度和壓力變化、流動特性等，要用戶確定流體各物性的值是有困（kùn）難的（de），此時應向（xiàng）製造廠谘詢（xún），估計（jì）擬選定的測隧道出水流量計可否使用。
各類流量儀表總會受到流體物性中某（mǒu）一（yī）種或幾種參量的（de）影響，所以流體的物（wù）性很大程度上支配著（zhe）待選（xuǎn）儀表的型（xíng）式。所選擇測量方法和儀表不僅要適應被測流體的性質，還要考慮在測量過程（chéng）中流（liú）體物性某一參量變化的（de）影響量。要做到精確穩定的測量，就要對於測量工況的情況了解（jiě）得越詳細越好，本文就是針對於測量過程中對於介質的各（gè）類所需掌握的參數予（yǔ）以說（shuō）明：
1、流體溫度和壓力
必（bì）須仔細地界定流體的工作壓力（lì）和溫度，特別在測量氣體時溫度壓力變化造成過大的密（mì）度變化可能耍改變所選擇的（de）測量方法。如溫（wēn）度或壓力變化造成較大流動特性（xìng）變（biàn）化而（ér）影響測量準確度等性能時，必要（yào）作溫度和（或）壓力修正。此外（wài），流（liú）量儀表外殼的結構設計和選用材質也決定於流（liú）體的（de）溫度和壓（yā）力，因此（cǐ）必須確切知道壓（yā）力和溫度的*大和*小值。壓力和溫度變動很大時，更應特（tè）別仔細選擇。
測量氣（qì）體流量時還要肯定某些儀表（如差壓式）流量上限位的溫度和壓力，是在工況狀態下還是在標準狀態下?
2、流體密度和比重
大部分液體應用場所，其密度和比重相對恒定，除非（fēi）溫度變化很大而（ér）引起較大（dà）密（mì）度（dù）變化，有紙記（jì）錄儀一般（bān）不需作修正。
在氣體應用場所，有些儀表的範圍（wéi）度和線（xiàn）性度，取決於氣體密度，通常要知道在標準狀態下（xià）和使用（yòng）狀態下的值以便選（xuǎn）擇。亦有將流動狀態的值轉換到某（mǒu）些公認的參比值，這種方法在（zài）石油氣儲運方麵應用普（pǔ）遍。低密度氣體對某些測量方法特別是利用氣體動量推動（dòng）檢測元（yuán）件工作的儀表（例如渦輪流量計），呈現困難。
3、粘度和（hé）潤滑性
測隧道出水流量計性能往往隨雷諾（nuò）數而變（biàn），雷諾數與流體粘度有關。氣體和液體不同，其粘度並（bìng）不會因溫度和壓力變（biàn）化而（ér）有顯著的變化，其值一般較低，且各種氣體之間差別較小。因此確切的氣體粘度（dù）數據（jù）並（bìng）不如液體那樣重要（yào）。
粘度對不同類型流量儀表範圍度的影響趨勢各異，對大部分容積式儀（yí）表（biǎo）粘度增加範圍度擴大，而渦輪式和渦街式儀表則相反，粘度增加範圍度縮小。
在評估儀表的適應性時，通常（cháng）要掌握液體的溫度-粘度特性（xìng）。
某些非牛頓流體（如鑽井泥漿、紙漿、巧克（kè）力、油漆）性質的液體，它們的（de）流動狀態複雜，不易斷定其屬性，因（yīn）此選擇儀表時要非常謹慎，必要時與製造廠磋商。
潤滑性是更不易評價的特性。通常認為高粘度液體也有好的潤滑性，但是有時（shí）候不定如此。潤滑性對有活（huó）動測量元件的儀表（例如容積式和渦輪式）非常重要，有些液體特別是溶劑潤滑性*差，會縮短儀表（biǎo）軸（zhóu）承壽命軸承工況（kuàng）又影響儀（yí）表運行性能和範圍度。
4、化學腐蝕和結垢
流體的化學性有時成為選擇測量方（fāng）法和儀表的決（jué）定因素。某些流體會引起儀表接觸零件腐（fǔ）蝕，表麵結垢或析出結晶體（tǐ）金（jīn）屬表麵產生電解化學作（zuò）用。這些現（xiàn）象都將降低流量儀表性能（néng）和使（shǐ）用壽命，儀表製造廠為此采取措施提供若幹變型產品或專用儀表，以相適應。例（lì）如選用針對某些流體抗腐蝕材料或結構上防腐蝕措施，如金屬浮子流量計內襯（chèn）耐腐蝕（shí）工程塑料，孔板用陶瓷材料製造。但那些測量元件結構和形狀複雜的儀（yí）表（如容積式（shì）、渦輪式等）就不易處理使之（zhī）用（yòng）於腐蝕液體。
有些流量儀（yí）表從原理上就具有耐（nài）腐蝕性或易於作耐腐蝕措（cuò）施。超聲（shēng）換能器裝在管道（dào）外壁不與被測流體接觸的超聲流量計本質上就是防腐蝕的。測隧道出水流量計（jì）隻有一對形狀簡單的電*和測量管襯裏與（yǔ）液體接觸，易作針對性選擇適用材料的防腐措施。 "
測隧道出水流量計腔（qiāng）體和測量元件上結垢（gòu）或析出結晶，將減少活動部件的間隙，降低敏感元件的靈敏度或測量性能。又如結垢在超聲式儀表應用上阻（zǔ）礙超聲波發射（shè），在電磁式儀表應用上絕緣了電*的（de）信號檢測表麵使之無法工作。儀表製造廠（chǎng）往往采用流量傳感（gǎn）器外界加溫防止析出結晶或裝置除垢器等防範措施無紙記錄儀。
某鋅冶煉廠原用管道輸送廠區間冶鋅溶液，不僅各類型管道用流量儀表結垢嚴重影響工作、即使3-5個月清除一次管道結垢（gòu），其難度和工程雖都（dōu）很大。後來將全廠管（guǎn）道改用明渠輸送，並用堰式儀表（biǎo）測量流量，才方便了除垢工作。
5、壓縮係統和其他（tā）參量
測量氣體需要知道壓（yā）縮係數值以求取工（gōng）作狀態下流體密度。成分固（gù）定的流體（tǐ）通過壓力、溫度和壓縮係數計（jì）算密度；成分變動的流體（tǐ）和工作於接近（或在）超臨界區，應（yīng）考慮在線測量密度。
某些流量測量方法要（yào）考慮特定的流體韌（rèn）性，如熱式（shì）儀表要有能適應的熱傳導和熱容量，電磁式儀表依賴於（yú）液體的一定電導率才能工作。
與某些物質在一起會（huì）引起燃（rán）燒或急劇反應的（de）流體，要對擬使用的儀表在設（shè）計上給予驗證。例如已經知道測量乙炔氣流量時，流量儀表（biǎo）內部（bù）若存在急劇的壓力和速度梯度會突然燃燒。
6、多相和多組份流
測（cè）量多相和多組份流（liú）動應十分謹慎對待。經驗表明用於多相或多組（zǔ）份流（liú），測量性能會（huì）大幅度改變，且有些情況（kuàng）還是（shì）末知的。流量儀表一般都在單相流動狀態下評定其測量性能，現在還沒有以單相（xiàng）流標定（dìng）的儀表來評定用於雙相時係統（tǒng）變化的標準（zhǔn）。使用時盡可（kě）能把各相（xiàng）分離後分相測量（liàng）以保證獲得*低測（cè）量不確定度，然而有些應用場所這種方法還不切實可行或不合乎要求。
單工質流體有時候也呈現雙相，常見的（de）例於是濕蒸汽，水微粒隨著蒸汽流動（dòng），（濕（shī）蒸汽幹度（dù）：濕蒸汽兩相流中（zhōng）氣相質量流（liú）量所（suǒ）占兩相質量流量的（de）份額）。環境溫度和介質的溫度壓（yā）力變化幹度可能偏離（lí）原定流動狀態，儀表就不能適（shì）應。這些應用場所儀表雖還可以應用，然而提出儀表規範時（shí）要比應用於（yú）單相時更要謹慎。
漿（jiāng）液可用（yòng）測隧（suì）道出水流量計，專門設計的質量式（shì）、超聲式或差壓式儀表也可以測量，能獲得流量與信號之間穩（wěn）定關及但儀表的儀表係（xì）數或流出係數的確定卻不是都能解決的。多相流的複雜流動相間能量、動量和質量的相互作用*其複雜，隻有個別（bié）情（qíng）況才能獲得較滿意的（de）結（jié）果（guǒ），使用時（shí）要*慎重處理。要充分了解流動條件。即明確粒子（zǐ）大小、固相含量（liàng）和（hé）固體性質。固體（tǐ）性質可能是（shì）有磨蝕性的、纖維狀的或是尺寸不一的顆粒。磨蝕性（xìng）混合體產生穩定的磨損率，導致儀表誤差以一定的率穩定地增加，從而估計出（chū）儀表損壞的年限。
在流動中的液相和氣相混合體，各相（xiàng）特性及其可能產生相間轉換現（xiàn）象將影（yǐng）響流動特性。流動型態取決於液和氣的相對占有率和管（guǎn）道方（fāng）向（水平或垂直）。不同流型需要各自（zì）適（shì）用和儀表（biǎo），而確切的相間分（fèn）布往往不清楚。甚難估計在（zài）這種情況下（xià）獲（huò）得的測量性能，但其測量誤差通常比單相流體測（cè）量時要多幾倍（bèi）。
兩種或兩種以上液體匯流（liú）混合，並測量其混合液流量，如液（yè）體相互間（jiān）溶合則不存在問題；但如不相溶合、往往存在（zài）流束（線）均勻性問題，流動或成為分層流或（huò）成為塊狀流，取（qǔ）決於相對（duì）含量和密度差（chà）。測量氣-液流的儀表可能處於（yú）大幅（fú）度變動著的流動特性，而流動特性則取（qǔ）決（jué）於安裝設計（jì）。

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