管道測量介質的流體特征對熱水流量計（jì）的影響（xiǎng）
點擊次數：1716 發布時間：2021-01-16 13:39:31
在（zài）選用熱水流量計進行測量時，我們除了要（yào）了解測量管道的口徑、材質，供電方式，輸出信號要求，安裝方（fāng）式、精度（dù）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（fǔ）蝕性和磨蝕性等等都要有（yǒu）掌握，有些特（tè）殊的場（chǎng）合甚至需要考慮到介質對於測量設備的衛生要求。某些（xiē）測（cè）量方法還要考慮流（liú）體物性中特殊參量，例如采用（yòng）熱水流（liú）量計要了解液體的電導率無紙記（jì）錄（lù）儀。因此，當要據流（liú）體類型確定初步的（de）適用方案後，就需要向工藝流程部門（mén）取得詳細的關於流體特性的相關的參量和屬性。
比（bǐ）較常見（jiàn）流體，譬如水（shuǐ），各類油類，各類常見的化（huà）工原料，其介質的密度、粘度（dù）、蒸汽壓力和其他參量可以從手冊中查到評（píng）估（gū）在使用條件下流體各參量和所選定儀表（biǎo）技術規範的適應性。不過（guò）我們經常會遇到不十分清楚流體的確切成分、溫度和壓力變化、流動特性等，要（yào）用戶確定流體各物性的值是有困難的，此時應（yīng）向（xiàng）製造（zào）廠谘詢，估計擬選定的熱水流量計可否使（shǐ）用。
各類流量儀表總會受（shòu）到（dào）流（liú）體物性中某一（yī）種或幾種參量的影響（xiǎng），所以流體的物性很（hěn）大（dà）程度上支配著待選儀表的型式。所選擇測量方法和儀（yí）表不僅要適應被測流體的性質，還（hái）要考慮在測量過程中流體物性某一參量變化的影（yǐng）響量。要做到精確穩（wěn）定的測量，就要對於測量工況的情況了解得（dé）越詳細越好，本文（wén）就（jiù）是針對（duì）於測量過程中對於介質的（de）各類所需掌握的參數予以說明：
1、流（liú）體溫度和壓力
必須仔細地（dì）界定流體的工作（zuò）壓力和溫度，特別在（zài）測量氣體時溫度（dù）壓力變（biàn）化造成過大（dà）的密度變化可能耍改變所選擇的測量方法。如溫度或壓力變化造成較大流動特（tè）性變化而影響（xiǎng）測量準確度等（děng）性能時，必要作（zuò）溫度和（或）壓力修正（zhèng）。此外，流量儀表外（wài）殼的結構設計和（hé）選用材質也決（jué）定於流體的溫度和壓力，因此必（bì）須確切知道（dào）壓力和溫度的*大和*小值。壓力和（hé）溫度變動很大時，更應特別仔細選擇。
測量氣體流量時還要肯定某（mǒu）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（yīng）用場（chǎng）所，其密度和比重相對恒定，除（chú）非溫度變化很大而引起較大密度變化，有紙記錄儀一般不需作修正。
在氣體應用場所，有些儀表的範（fàn）圍度和（hé）線性度，取決於氣體密度，通常要知道在（zài）標準狀態下（xià）和使用狀（zhuàng）態下的（de）值以便選擇。亦有將流動狀態的值轉換到某（mǒu）些公認的參比值，這（zhè）種方（fāng）法在石油（yóu）氣儲運方麵應用普遍。低密度氣體對某些測量方法特（tè）別是利用氣體動量推動檢測元件（jiàn）工作的儀表（例如渦輪流量（liàng）計），呈現困難。
3、粘（zhān）度和潤滑性
熱水流量計性能往往隨雷諾數而變，雷諾數（shù）與（yǔ）流體粘度（dù）有關。氣體和（hé）液體（tǐ）不同，其粘度並不會因溫度和壓（yā）力（lì）變化而有（yǒu）顯著的（de）變化，其（qí）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數據並不如液體那樣重要。
粘度對不同類型流量儀表範圍度的影響趨勢各異，對大部分容積式儀表粘度增加（jiā）範圍（wéi）度擴（kuò）大，而渦（wō）輪式和渦街式儀表則相反，粘度增加範圍度縮小（xiǎo）。
在評估儀表的適應性時，通常要掌握液體的（de）溫度（dù）-粘度（dù）特性。
某些非牛頓流體（如（rú）鑽（zuàn）井泥漿、紙漿、巧克力、油漆）性（xìng）質（zhì）的液體，它們的（de）流（liú）動狀態複（fù）雜，不易斷定其屬性，因（yīn）此選擇儀表時要（yào）非常謹慎，必要時與製造廠磋商。
潤（rùn）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（xìng），但是有時候不定如此。潤滑性對有活動測量元件的儀表（例如容積式和渦輪（lún）式）非常重（chóng）要，有些液體特別是溶劑潤滑性*差，會（huì）縮短儀表軸（zhóu）承壽命（mìng）軸承工況又影響儀表運行性（xìng）能和（hé）範圍度（dù）。
4、化學腐蝕和結垢
流體的（de）化學性有時（shí）成為選（xuǎn）擇（zé）測量方法和儀表（biǎo）的決定（dìng）因素（sù）。某些（xiē）流體會引起（qǐ）儀表接觸零件腐蝕，表（biǎo）麵結垢或析出結晶體金屬表麵產生電解化學作用。這（zhè）些現象都將降低流量儀（yí）表性能和使用壽命，儀（yí）表製造廠為此采取措施提供若幹（gàn）變型產品或（huò）專用儀表，以相適應。例如選用針對某些流體抗腐蝕材料或結構上防腐蝕措（cuò）施，如金屬浮子流量計內襯耐腐蝕工程塑料，孔板用陶瓷材料製造。但那些測量元件結構和形（xíng）狀複雜的儀（yí）表（如容積式、渦輪（lún）式等）就（jiù）不易處理使之用於腐蝕液體。
有些流量（liàng）儀表從（cóng）原理上就具有耐腐蝕（shí）性或（huò）易（yì）於作耐腐蝕措施。超聲換能器裝在管道外壁不與被測流體接觸的超聲流量計本質上就（jiù）是防（fáng）腐蝕的。熱水流量計（jì）隻有一（yī）對形狀簡單（dān）的電*和測量管襯裏與液體接觸（chù），易作針對性選擇適用材料的防腐措施。 "
熱水流量計腔體和測量元件上結垢或析出結晶，將減少（shǎo）活動部件的間隙，降低敏感元件（jiàn）的靈敏度或測量性（xìng）能。又如結垢在超聲式儀表應用上（shàng）阻礙超聲（shēng）波（bō）發射，在電（diàn）磁式儀表應用上絕緣了電*的信號檢測表麵使（shǐ）之無法工作。儀表製造廠往往采（cǎi）用流量傳感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（yí）。
某（mǒu）鋅冶（yě）煉（liàn）廠原用管道輸（shū）送（sòng）廠區間冶鋅溶液，不僅各（gè）類型管道用（yòng）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，其難度和工程雖都很大。後來將全廠管道改用明（míng）渠輸送，並用堰式儀表（biǎo）測量流量，才方（fāng）便（biàn）了除垢工作。
5、壓縮係統和其他參量
測量氣體需要知道壓縮係數（shù）值以求取工作狀態下流體密度。成分固定的流（liú）體通過壓力、溫度和壓縮係數計算密度；成分變動的流體和工作於接近（或在）超臨（lín）界區，應考慮在（zài）線測量密度。
某些流（liú）量測量方法（fǎ）要考慮特定的流體韌（rèn）性，如熱式儀表要有能適應的熱傳導和（hé）熱容量，電（diàn）磁式（shì）儀表依賴於液體的一定電導率才（cái）能工（gōng）作（zuò）。
與某些物質在一起（qǐ）會引（yǐn）起燃（rán）燒或急劇反應的流體，要對擬使用的儀表在設計上給（gěi）予驗證。例如已經知道測量乙炔氣流量時，流量儀表內部若存在急劇的壓力（lì）和速度梯度（dù）會突然燃燒。
6、多（duō）相和多組份流
測（cè）量多相和多組份流動應十分謹慎對待。經驗（yàn）表（biǎo）明用（yòng）於多相或多組份流，測量性能（néng）會大幅度改（gǎi）變，且有些（xiē）情（qíng）況還是末知的。流（liú）量儀表一般都（dōu）在單相流動狀態下評定其測量性能，現在（zài）還沒有以單相流標定的儀表來評定用於雙相時係統變化的標準。使用時（shí）盡可能把各相分離後分相測量以（yǐ）保證獲得*低測量不確（què）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（yào）求。
單工質流體有（yǒu）時候也（yě）呈現雙相，常見的例於是（shì）濕蒸汽，水微粒隨著蒸汽流動，（濕蒸汽（qì）幹度：濕蒸汽兩相流中氣相質量流量所占兩相質量流量的（de）份額）。環境溫（wēn）度和介（jiè）質的（de）溫度壓力變化幹度可能偏離原定（dìng）流動狀態，儀表就（jiù）不能適應（yīng）。這些（xiē）應用場所儀表雖還可以應用，然而提出儀表規範時要比應用於單相時更要謹慎。
漿液可用熱水流量計，專門設計的質量式（shì）、超聲式或（huò）差（chà）壓式儀表也可（kě）以測量（liàng），能獲得流量（liàng）與（yǔ）信號（hào）之間穩定關及（jí）但儀表的儀表係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（dòng）相間（jiān）能量、動量和質量（liàng）的相互作用*其複雜，隻有個別情況才能獲得較滿意的結果，使用時要*慎重（chóng）處理。要充分（fèn）了解流動條件。即明確粒子大小（xiǎo）、固相含量和固體性質。固體性質可能是有磨蝕性的、纖維狀的或是尺寸不一的（de）顆粒。磨蝕性混合體產生穩（wěn）定的磨損率，導致儀表誤差以（yǐ）一定的率穩定地增加，從（cóng）而估計出儀表損壞的年（nián）限。
在流動中的液相和氣相混合體，各相特性及其可能（néng）產生相間轉換現象將影響流動特性。流動型態取決於（yú）液和氣的相對占有率和管道方向（水平或垂直）。不同流型需要（yào）各自適用和儀表，而確切的相間分布往往不清楚。甚難估計（jì）在這種情況（kuàng）下獲（huò）得的測（cè）量性能，但其測量誤差通（tōng）常比單相流體測量時（shí）要多幾倍。
兩種或（huò）兩種以上液體匯流混（hún）合，並測量其混合液流量，如液體相互間溶合則不存（cún）在問題；但（dàn）如不相溶合、往往（wǎng）存在流束（線）均勻性問題，流動或成為分層流或成為塊狀（zhuàng）流（liú），取（qǔ）決於相對含量和密度差。測量氣-液流的儀表（biǎo）可能處於大（dà）幅（fú）度變動著的流（liú）動（dòng）特性，而流動特性（xìng）則（zé）取決於安裝設計。
熱水流量計的安裝要（yào）求與（yǔ）注意事項 熱水流量計的工（gōng）作原（yuán）理介紹 熱水流量計（jì）在供水（shuǐ）行業中的安裝配置（zhì）及使（shǐ）用狀況分析 磁場及介質電導率對熱水流量計測量的影響分析 熱水流量（liàng）計清洗管道的連接及（jí）傳感器在地下管道中的安裝 管道熱水流量（liàng）計的原理特點與在聚乙烯醇（chún）測量中的應用 對於供暖（nuǎn）管道（dào）熱水流（liú）量（liàng）計等自動（dòng）化儀表的設計與應用 使用供暖熱水（shuǐ）流量計計量鋼廠工業水的應用分析（xī） 對於供水計量（liàng）鍋爐熱水流量計的安裝與管理問題研究 汙水處理監管升級新型熱水流量計市場需求引（yǐn）爆 供熱水流量計流量（liàng）測量應用成熟，適用（yòng）於新技（jì）術創新 淺（qiǎn）析空調冷水（shuǐ）熱水流量計製造技術應用（yòng）發展及頸瓶 集熱（rè）水流量計輸出信號出現波動的三個（gè）*常見原因 衛生熱水流量計漂移產生的原因及有效去（qù）除方法 在熱水處理中暖氣熱水流量計的（de）特點比較及選型 影響分（fèn）體式熱（rè）水流量計測量（liàng）精度因（yīn）素及提（tí）高準確（què）性（xìng）的對策 酒店熱水專用流量計的特（tè）點與安裝要求 供暖熱水流量計廠家為您詳述產品優點及不（bú）足之（zhī）處 生產廠家對於暖氣熱水流量計安裝要求的技術指導說明（míng） 探究影響熱水流量計電磁損耗的具體原因 鍋爐熱水流量（liàng）計在西鋼煉鋼工（gōng）程中的應用實例說明 熱力站熱水流量計在強腐蝕環境（jìng）下的問題及解決方案 空調熱（rè）水流量計在調試期與運（yùn）行期故障有哪些（xiē）典型的故障 五點要（yào）求說明空調冷熱水（shuǐ）流量計的傳（chuán）感器（qì）該正確安裝方法 冷熱（rè）水流量計（jì）的外部電磁幹擾及如何進行的電磁兼容性分析 供暖熱水流量計在水油混合物誤差分析 常（cháng）壓熱（rè）水鍋爐熱水流量計的硬件與程序設計 采暖熱（rè）水（shuǐ）流量計為（wéi）複雜的慢流量測量提供了解決（jué）方（fāng）案 攪拌器葉（yè）片對冷熱水流量計流量測量精度的（de）影響 供熱熱水流量計生產廠家為您分析（xī）流（liú）量計產生誤差的原因（yīn）
比（bǐ）較常見（jiàn）流體，譬如水（shuǐ），各類油類，各類常見的化（huà）工原料，其介質的密度、粘度（dù）、蒸汽壓力和其他參量可以從手冊中查到評（píng）估（gū）在使用條件下流體各參量和所選定儀表（biǎo）技術規範的適應性。不過（guò）我們經常會遇到不十分清楚流體的確切成分、溫度和壓力變化、流動特性等，要（yào）用戶確定流體各物性的值是有困難的，此時應（yīng）向（xiàng）製造（zào）廠谘詢，估計擬選定的熱水流量計可否使（shǐ）用。
各類流量儀表總會受（shòu）到（dào）流（liú）體物性中某一（yī）種或幾種參量的影響（xiǎng），所以流體的物性很（hěn）大（dà）程度上支配著待選儀表的型式。所選擇測量方法和儀（yí）表不僅要適應被測流體的性質，還（hái）要考慮在測量過程中流體物性某一參量變化的影（yǐng）響量。要做到精確穩（wěn）定的測量，就要對於測量工況的情況了解得（dé）越詳細越好，本文（wén）就（jiù）是針對（duì）於測量過程中對於介質的（de）各類所需掌握的參數予以說明：
1、流（liú）體溫度和壓力
必須仔細地（dì）界定流體的工作（zuò）壓力和溫度，特別在（zài）測量氣體時溫度（dù）壓力變（biàn）化造成過大（dà）的密度變化可能耍改變所選擇的測量方法。如溫度或壓力變化造成較大流動特（tè）性變化而影響（xiǎng）測量準確度等（děng）性能時，必要作（zuò）溫度和（或）壓力修正（zhèng）。此外，流量儀表外（wài）殼的結構設計和（hé）選用材質也決（jué）定於流體的溫度和壓力，因此必（bì）須確切知道（dào）壓力和溫度的*大和*小值。壓力和（hé）溫度變動很大時，更應特別仔細選擇。
測量氣體流量時還要肯定某（mǒu）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（yīng）用場（chǎng）所，其密度和比重相對恒定，除（chú）非溫度變化很大而引起較大密度變化，有紙記錄儀一般不需作修正。
在氣體應用場所，有些儀表的範（fàn）圍度和（hé）線性度，取決於氣體密度，通常要知道在（zài）標準狀態下（xià）和使用狀（zhuàng）態下的（de）值以便選擇。亦有將流動狀態的值轉換到某（mǒu）些公認的參比值，這（zhè）種方（fāng）法在石油（yóu）氣儲運方麵應用普遍。低密度氣體對某些測量方法特（tè）別是利用氣體動量推動檢測元件（jiàn）工作的儀表（例如渦輪流量（liàng）計），呈現困難。
3、粘（zhān）度和潤滑性
熱水流量計性能往往隨雷諾數而變，雷諾數（shù）與（yǔ）流體粘度（dù）有關。氣體和（hé）液體（tǐ）不同，其粘度並不會因溫度和壓（yā）力（lì）變化而有（yǒu）顯著的（de）變化，其（qí）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數據並不如液體那樣重要。
粘度對不同類型流量儀表範圍度的影響趨勢各異，對大部分容積式儀表粘度增加（jiā）範圍（wéi）度擴（kuò）大，而渦（wō）輪式和渦街式儀表則相反，粘度增加範圍度縮小（xiǎo）。
在評估儀表的適應性時，通常要掌握液體的（de）溫度（dù）-粘度（dù）特性。
某些非牛頓流體（如（rú）鑽（zuàn）井泥漿、紙漿、巧克力、油漆）性（xìng）質（zhì）的液體，它們的（de）流（liú）動狀態複（fù）雜，不易斷定其屬性，因（yīn）此選擇儀表時要（yào）非常謹慎，必要時與製造廠磋商。
潤（rùn）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（xìng），但是有時候不定如此。潤滑性對有活動測量元件的儀表（例如容積式和渦輪（lún）式）非常重（chóng）要，有些液體特別是溶劑潤滑性*差，會（huì）縮短儀表軸（zhóu）承壽命（mìng）軸承工況又影響儀表運行性（xìng）能和（hé）範圍度（dù）。
4、化學腐蝕和結垢
流體的（de）化學性有時（shí）成為選（xuǎn）擇（zé）測量方法和儀表（biǎo）的決定（dìng）因素（sù）。某些（xiē）流體會引起（qǐ）儀表接觸零件腐蝕，表（biǎo）麵結垢或析出結晶體金屬表麵產生電解化學作用。這（zhè）些現象都將降低流量儀（yí）表性能和使用壽命，儀（yí）表製造廠為此采取措施提供若幹（gàn）變型產品或（huò）專用儀表，以相適應。例如選用針對某些流體抗腐蝕材料或結構上防腐蝕措（cuò）施，如金屬浮子流量計內襯耐腐蝕工程塑料，孔板用陶瓷材料製造。但那些測量元件結構和形（xíng）狀複雜的儀（yí）表（如容積式、渦輪（lún）式等）就（jiù）不易處理使之用於腐蝕液體。
有些流量（liàng）儀表從（cóng）原理上就具有耐腐蝕（shí）性或（huò）易（yì）於作耐腐蝕措施。超聲換能器裝在管道外壁不與被測流體接觸的超聲流量計本質上就（jiù）是防（fáng）腐蝕的。熱水流量計（jì）隻有一（yī）對形狀簡單（dān）的電*和測量管襯裏與液體接觸（chù），易作針對性選擇適用材料的防腐措施。 "
熱水流量計腔體和測量元件上結垢或析出結晶，將減少（shǎo）活動部件的間隙，降低敏感元件（jiàn）的靈敏度或測量性（xìng）能。又如結垢在超聲式儀表應用上（shàng）阻礙超聲（shēng）波（bō）發射，在電（diàn）磁式儀表應用上絕緣了電*的信號檢測表麵使（shǐ）之無法工作。儀表製造廠往往采（cǎi）用流量傳感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（yí）。
某（mǒu）鋅冶（yě）煉（liàn）廠原用管道輸（shū）送（sòng）廠區間冶鋅溶液，不僅各（gè）類型管道用（yòng）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，其難度和工程雖都很大。後來將全廠管道改用明（míng）渠輸送，並用堰式儀表（biǎo）測量流量，才方（fāng）便（biàn）了除垢工作。
5、壓縮係統和其他參量
測量氣體需要知道壓縮係數（shù）值以求取工作狀態下流體密度。成分固定的流（liú）體通過壓力、溫度和壓縮係數計算密度；成分變動的流體和工作於接近（或在）超臨（lín）界區，應考慮在（zài）線測量密度。
某些流（liú）量測量方法（fǎ）要考慮特定的流體韌（rèn）性，如熱式儀表要有能適應的熱傳導和（hé）熱容量，電（diàn）磁式（shì）儀表依賴於液體的一定電導率才（cái）能工（gōng）作（zuò）。
與某些物質在一起（qǐ）會引（yǐn）起燃（rán）燒或急劇反應的流體，要對擬使用的儀表在設計上給（gěi）予驗證。例如已經知道測量乙炔氣流量時，流量儀表內部若存在急劇的壓力（lì）和速度梯度（dù）會突然燃燒。
6、多（duō）相和多組份流
測（cè）量多相和多組份流動應十分謹慎對待。經驗（yàn）表（biǎo）明用（yòng）於多相或多組份流，測量性能（néng）會大幅度改（gǎi）變，且有些（xiē）情（qíng）況還是末知的。流（liú）量儀表一般都（dōu）在單相流動狀態下評定其測量性能，現在（zài）還沒有以單相流標定的儀表來評定用於雙相時係統變化的標準。使用時（shí）盡可能把各相分離後分相測量以（yǐ）保證獲得*低測量不確（què）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（yào）求。
單工質流體有（yǒu）時候也（yě）呈現雙相，常見的例於是（shì）濕蒸汽，水微粒隨著蒸汽流動，（濕蒸汽（qì）幹度：濕蒸汽兩相流中氣相質量流量所占兩相質量流量的（de）份額）。環境溫（wēn）度和介（jiè）質的（de）溫度壓力變化幹度可能偏離原定（dìng）流動狀態，儀表就（jiù）不能適應（yīng）。這些（xiē）應用場所儀表雖還可以應用，然而提出儀表規範時要比應用於單相時更要謹慎。
漿液可用熱水流量計，專門設計的質量式（shì）、超聲式或（huò）差（chà）壓式儀表也可（kě）以測量（liàng），能獲得流量（liàng）與（yǔ）信號（hào）之間穩定關及（jí）但儀表的儀表係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（dòng）相間（jiān）能量、動量和質量（liàng）的相互作用*其複雜，隻有個別情況才能獲得較滿意的結果，使用時要*慎重（chóng）處理。要充分（fèn）了解流動條件。即明確粒子大小（xiǎo）、固相含量和固體性質。固體性質可能是有磨蝕性的、纖維狀的或是尺寸不一的（de）顆粒。磨蝕性混合體產生穩（wěn）定的磨損率，導致儀表誤差以（yǐ）一定的率穩定地增加，從（cóng）而估計出儀表損壞的年（nián）限。
在流動中的液相和氣相混合體，各相特性及其可能（néng）產生相間轉換現象將影響流動特性。流動型態取決於（yú）液和氣的相對占有率和管道方向（水平或垂直）。不同流型需要（yào）各自適用和儀表，而確切的相間分布往往不清楚。甚難估計（jì）在這種情況（kuàng）下獲（huò）得的測（cè）量性能，但其測量誤差通（tōng）常比單相流體測量時（shí）要多幾倍。
兩種或（huò）兩種以上液體匯流混（hún）合，並測量其混合液流量，如液體相互間溶合則不存（cún）在問題；但（dàn）如不相溶合、往往（wǎng）存在流束（線）均勻性問題，流動或成為分層流或成為塊狀（zhuàng）流（liú），取（qǔ）決於相對含量和密度差。測量氣-液流的儀表（biǎo）可能處於大（dà）幅（fú）度變動著的流（liú）動（dòng）特性，而流動特性（xìng）則（zé）取決於安裝設計。
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