一．流量計的分類

按測量原理分有：力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。

按流量計的結(jié)構(gòu)原理進行分類，即分為：容積式流量計、壓差式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質(zhì)量流量計和插入式流量計、探針式流量計。

二．常用流量計的工作原理及應(yīng)用

1.壓差式流量計

        差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓，已知的流體條件和檢測件與管道的集合尺寸來計算流量的儀表。

        應(yīng)用：差壓式流量計應(yīng)用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應(yīng)用，如流體方面：單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等；工作方面：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等；管徑方面：從幾毫米到幾米；流動方面：亞音速、音速、脈動流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計全部用量的1/4～1/3。

2.浮子流量計

        浮子流量計又稱轉(zhuǎn)子流量計，是變面積式流量計的一種，在一根由下向上擴大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力式由液體動力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。

        應(yīng)用：浮子流量計是僅次于差壓式流量計應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計，特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用

3.容積式流量計

        容積式流量計，又稱定排量流量計，簡稱PD流量計，在流量儀表中是精度最高的一類，它利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)測量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。

        應(yīng)用：容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類使用量最大的流量計，常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)（油品、天然氣等）的總量測量。

4.渦輪流量計

        渦輪流量計是速度式流量計中的主要種類，它采用多葉片的轉(zhuǎn)子（渦輪）感受流體平均流速，從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀器兩部分組成，也可做成整體式。

        應(yīng)用：渦輪流量計在測量石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣和低溫流體獲得廣泛應(yīng)用。

5.電磁流量計

        電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液體的儀表。

        應(yīng)用：電磁流量計有一系列優(yōu)良特性，可以解決其它流量計不易應(yīng)用的問題，如臟污流、腐蝕流的測量。電磁流量計應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程；中小口徑常用于高要求或難測場合，如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制，造紙工業(yè)測量紙漿和黑液，化學(xué)工業(yè)的強腐蝕液，有色冶金工業(yè)的礦漿；小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場所。

6.渦街流量計

        渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體，流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的游渦的儀表。當通過流截面一定時，流速與導(dǎo)容積流量成正比。因此，測量振蕩頻率即可測得流量。

        應(yīng)用：渦街流量計發(fā)展迅速，目前已成為通用的一類流量計。

7.超聲波流量計

        超聲波流量計是基于超聲波在流動介質(zhì)中傳播的速度等于被測介質(zhì)的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計的。它也是由測流速來反映流量大小的。超聲波流量計按測量原理可分為時差式和多普勒式。

        應(yīng)用：傳播時間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、怪液、液化天然氣等；氣體應(yīng)用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗；多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體，如未處理污水、工廠排放液、臟流程液，通常不適用于非常清潔的液體。

8.質(zhì)量流量計

        質(zhì)量流量計分直接式和間接式兩種。直接式質(zhì)量流量計利用與質(zhì)量流量直接有關(guān)的原理進行測量；間接式質(zhì)量流量計是用密度計與體積流量間接相乘求得質(zhì)量流量的。

        應(yīng)用：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中在高溫高壓的情況下，由于材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等方面的原因，直接式質(zhì)量流量計的應(yīng)用遇到困難；而間接式質(zhì)量流量計由于密度受濕度和壓力適用范圍的限制，也不好實際應(yīng)用。

9.插入式流量計

        插入式流量計工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。

        應(yīng)用：發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)、供熱行業(yè)；航空、航天、造船、核能及兵器行業(yè)；機械、冶金、煤礦及汽車制造行業(yè)；石油、化工行業(yè)；醫(yī)藥、食品及煙灑制造行業(yè)；森工、農(nóng)墾及輕工行業(yè)等。

10.探針式流量計

探針流量計基本原理是將總、靜壓力通過探針孔和導(dǎo)壓管傳導(dǎo)至差壓、壓力傳感器內(nèi)，只要探針孔不堵塞，即使有雜物、掛垢，仍能準確傳導(dǎo)壓力而不影響精度。因?qū)汗軆?nèi)介質(zhì)不流動，雜物不易進去堵塞，所以能保持長時間的高精度。

應(yīng)用：適用范圍廣。一是適用介質(zhì)范圍廣：可測水蒸汽（飽和、過熱）、空氣、煤氣、天然氣、各種化工物料氣、液、水、各種溶液、油等；介質(zhì)溫度最高充許650攝氏度、壓力最高允許25Mpa。二是適用流量范圍廣：介質(zhì)流量最小可測量0.1噸/時，最大可測量5000噸/時。三是適用介質(zhì)管道截面形狀范圍廣：該流量計對介質(zhì)管道截面的幾何形狀無要求，如圓形、橢圓形、方形、長方形、菱形等均適用。

一、天然氣渦輪流量計的原理

天然氣渦輪流量計是一種速度式流量計，利用氣體推動流量計葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度與流體體積流量成正比，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用磁敏傳感器從同步轉(zhuǎn)動的葉輪上感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號，經(jīng)運算處理得出體積流量。其測量精度較高，準確度等級可達到1.0級、1.5級；量程比寬，一般為1：20測量范圍寬；結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，裝維護方便前后直管段要求較低，可用于中、高壓計量。

二、誤差產(chǎn)生的原因

天然氣渦輪流量計同樣存在以下缺點：有可動部件，易于損壞，關(guān)鍵件軸承易磨損，抗臟污能力差，對介質(zhì)的干凈程度要求較高，難以長期保持校準特性，需要定期校驗。造成誤差的原因有：計量表自身質(zhì)量問題，設(shè)計選型不合理，安裝不到位，運行中維護保養(yǎng)不當?shù)取?/p>

三、如何控制誤差  

（一）正確確定流量計使用的場所及規(guī)格。

由于天然氣渦輪流量計渦輪慣性的存在，在流量波動頻繁的場合不宜使用，否則會降低計量精度。要比較準確地估計用氣量的峰谷值和介質(zhì)的壓力情況，正確確定流量計的規(guī)格。從天然氣渦輪流量計誤差特性曲線可以看出，應(yīng)使流量計的工作流量范圍20%Qmax-80%Qmax（Qmax為流量計的最大流量）

（二）天然氣渦輪流量計安裝要求

1.氣體天然氣渦輪流量計前必須安裝過濾器；應(yīng)保持過濾器暢通，若發(fā)現(xiàn)過濾器堵塞（可憑過濾器進出壓差來判斷）時，應(yīng)及時對過濾器進行清洗，若未配差壓計的每月清洗一次。

2.要保證直管段的要求，尤其是表前有縮徑或半開閥門的情況。

3.安裝時，密封墊不得突入管道中，流量計與管路軸線目測不得有明顯偏差，不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力。

4.安裝時一定要清掃干凈管道內(nèi)的所有雜質(zhì)，以防軸承和渦輪卡死。

三）天然氣渦輪流量計運行管理及維護要求

1.天然氣渦輪流量計的通氣和停氣要求。通氣順序：保證流量計后端的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；再緩慢開啟流量計前端的閥門，確保升壓速度≤35KPa/S；最后緩慢開啟流量計后端的閥門，使其從小流量下運行直至調(diào)節(jié)至需要值。整個過程保持有壓啟動。停氣順序：先緩慢關(guān)閉流量計后端閥門；再緩慢關(guān)閉流量計前端閥門。

2.防止長時間超量運行。超流量運行會嚴重影響使用壽命，降低計量精度，導(dǎo)致誤差增大；（注意觀察表頭工況流量百分比不宜長時間超百分百）瞬時流量：從瞬時流量的觀察，結(jié)合用戶當時用氣情況判斷是否有小火不走，大火超量程現(xiàn)象。儀表運行時流量范圍應(yīng)在20%-70%之間。如果長期低限運行或高限運行都會對計量有影響；是否是用戶用氣負荷或用氣設(shè)備發(fā)生了改變，應(yīng)及時解決。

3.注意溫度、壓力的數(shù)值。根據(jù)氣態(tài)方程式：

方程式中：V0——標準狀態(tài)下的體積量（m3）

V——工作狀態(tài)下的體積量（m3）

Zg——工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)

P=Pa+Pg——流量計壓力檢測點處的絕對壓力（kPa）

Pa——當?shù)卮髿鈮海╧Pa）

Pg——流量計壓力檢測點的表壓力（kPa）

Po——標準大氣壓（101.325kPa）

To——標準狀態(tài)下的絕對溫度（293.15K）

T——介質(zhì)工況條件下的絕對溫度（273.15+t）K

t——被測介質(zhì)攝氏溫度（e）

FZ——氣體壓縮因子

從公式可以看出，誤差主要集中在壓力、溫度的檢測精度兩方面，在發(fā)現(xiàn)流量、溫度、壓力值與實際偏差較大或示值不穩(wěn)定時，或與以前經(jīng)驗數(shù)值存在較大偏差時，要及時處理。

4.在日常維護中或抄表檢查時，應(yīng)查看顯示儀表上是否有異常符號。如有電池符號的閃爍，表示電池快沒電了，應(yīng)及時更換電池；如有異常報警、異常警告的符號出現(xiàn)，要及時發(fā)現(xiàn)，有助于處理和發(fā)現(xiàn)用戶的違規(guī)用氣行為。

5.對于有機械讀數(shù)帶修正儀的進口渦輪表，除抄取標況體積值之外，同時應(yīng)該及時比對基表讀數(shù)與修正儀上的工況流量是否一致，兩者正常情況下應(yīng)該是相差不大的。

6.工藝管道檢修時應(yīng)拆下流量計，然后用干凈的布把兩端包好，防止污物、鐵霄等落入流量計將渦輪葉片損壞。

7.為保證天然氣渦輪流量計長期正常工作，應(yīng)加強儀表的運行檢查，監(jiān)測葉輪旋轉(zhuǎn)情況，如聲音異常應(yīng)及時卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。渦輪軸承磨損嚴重或葉片打壞的，必須維修更換，并重新檢定。

8.有潤滑油或清洗液注入口的傳感器，應(yīng)按要求定期注入潤滑油或清洗液，保證葉輪良好運行。在無潤滑油情況下長期連續(xù)運行，勢必造成致命磨損，阻尼力增加而導(dǎo)致運行變慢，計量結(jié)果產(chǎn)生負差并且影響使用壽命；

四、使用安裝中的常見問題判斷及處理。

（一）未作減小流量操作（節(jié)流減負），但流量顯示卻逐漸下降，可能發(fā)生的情況：

1.過濾器堵塞。若過濾器前后端壓損較大，說明雜物已堵塞，就應(yīng)清洗過濾器。

2.傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進入異物，阻力增加而減速減慢。應(yīng)卸下葉輪、傳感器，對其進行清洗。

（二）流體正常流動時無顯示，總量計數(shù)器字數(shù)不增加。

應(yīng)檢查：

1.葉輪是否有無異物卡住，軸和軸承有無雜物卡住或斷裂現(xiàn)象。去除異物，并清洗或更換損壞零件，復(fù)原后氣吹或手撥動葉輪，應(yīng)無摩擦聲。

2.傳感器接頭是否有松動的情況

（三）顯示儀示值與經(jīng)驗評估值差異顯著，應(yīng)進行如下檢查。

1.管道流動方面的原因，如未裝止回閥，出現(xiàn)逆向流動。

2.旁通閥是否關(guān)嚴，有無泄漏。

五、做好天然氣渦輪流量計的周檢工作

每只流量傳感器均應(yīng)有一經(jīng)標準裝置檢定給出的儀表系數(shù)，且其精度和流量范圍等必須滿足流量計技術(shù)規(guī)范的要求，正確的儀表系數(shù)值是保證流量計計量精度的最基本保證。要保證流量計計量準確，其首要方法是通過檢定將儀表系數(shù)和規(guī)格型號輸入到溫壓補償儀里，并通過周檢和使用中的維護保養(yǎng)保證流量傳感器不超差。

注意周期維護和檢定：要按相關(guān)標準對使用中的流量計進行周期檢定和校準，一般應(yīng)兩年檢定一次，這是保證流量計保持精度的必要措施；JJG198《速度式流量計檢定規(guī)程》：準確度為0.1，0.2，0.5級的流量計，其檢定周期為半年。對于準確度低于0.5級流量計按其工作原理確定檢定周期：分流旋翼式流量計為1年；天然氣渦輪流量計、渦街流量計、旋進旋渦流量計、電磁流量計為2年；超聲波流量計、激光多普勒流量計為3年；插入式流量計按照與其測量頭工作原理相同的流量計的檢定周期執(zhí)行。