對(duì)化工行業(yè)流量?jī)x表選型的探討

王俊+王浩兵

摘 要：流量?jī)x表又稱為流量計(jì)，是化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的儀表種類之一，主要應(yīng)用于化業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中液體物料和能源的計(jì)量。流量?jī)x表種類非常多，本文就流量?jī)x表的分類和用途做簡(jiǎn)單的介紹，探討化工行業(yè)流量?jī)x表的選型。

關(guān)鍵詞：化工行業(yè)；流量?jī)x表；選型；探討

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

0 引言

所謂化工行業(yè)就是從事化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)和從事化學(xué)開發(fā)的單位的總稱，范圍極其廣泛，粗略的分化――其包括基本無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)，精細(xì)化學(xué)工業(yè)。在我們的生活中衣食住行都或多或少的含有化工行業(yè)的產(chǎn)品，比如路上跑的汽車所需的動(dòng)力也是石油的提取物等。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化學(xué)工業(yè)種類增多，工藝也越來(lái)越復(fù)雜，產(chǎn)品種類多樣化，生產(chǎn)中所排放的污染物種類和數(shù)量也隨之加大，毒性增強(qiáng)，因此，化工產(chǎn)品在加工、儲(chǔ)存、使用和廢棄物處理等各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)從而危害到人類的身體健康，影響到人類的生存環(huán)境。所以，化學(xué)工業(yè)發(fā)展不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，需要走可持續(xù)發(fā)展道路。本文就在化工行業(yè)如何選擇流量?jī)x表的型號(hào)進(jìn)行探討。

1 流量計(jì)的分類及其作用

流量計(jì)是一種常用的測(cè)量?jī)x器，流量計(jì)的測(cè)量精準(zhǔn)度高、穩(wěn)定性好、使用方便在很多的領(lǐng)域當(dāng)中都有一定的應(yīng)用。按作用效果的不同，流量計(jì)可以大致的分為電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、差壓流量計(jì)、超聲流量計(jì)、容積流量計(jì)等幾類。電磁流量計(jì)的作用顧名思義就是測(cè)量流體在電磁場(chǎng)的作用下，通過(guò)測(cè)量電壓可獲得的流體速度。具體操作是將要測(cè)量的流體注入容器內(nèi)，但是如果管內(nèi)沒(méi)有移動(dòng)部件，就不受流體影響即儀器沒(méi)法讀出你想要的數(shù)據(jù)；如果管內(nèi)的流體滿管時(shí)，此時(shí)測(cè)得流體的導(dǎo)電性是最準(zhǔn)確，最可信的。所以根據(jù)電磁流量計(jì)的特點(diǎn)它更適用于測(cè)量流體的導(dǎo)電性，測(cè)量各種酸、堿、鹽等腐蝕液體；各種易燃，易爆介質(zhì)；各種工業(yè)污水，紙漿，泥漿等，而不能用于它來(lái)測(cè)量氣體、蒸氣以及含有大量氣體的液體，電導(dǎo)率低的液體介質(zhì)，高溫高壓流體等。差壓流量計(jì)相比于其他流量計(jì)而言，是最普通的一種流量?jī)x表，它的組成包括節(jié)流裝置、導(dǎo)壓器和差壓計(jì)三部分。差壓就是利用氣體，液體的壓力來(lái)獲得數(shù)據(jù)。它的用途比電磁流量計(jì)更為廣泛，差壓流量計(jì)可適用于測(cè)量液體和氣體的流速，但是它的缺點(diǎn)就是如果發(fā)生堵塞，它就會(huì)影響壓力的測(cè)量，直接影響其準(zhǔn)確性，所以說(shuō)它的準(zhǔn)確性取決于差壓流量計(jì)自身。渦輪流量計(jì)的工作原理是當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量計(jì)時(shí)，流體使渦輪的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度取決于所測(cè)物體的速度，然后通過(guò)轉(zhuǎn)子感受到的流體的平均流速進(jìn)而推測(cè)出所測(cè)物的流量。渦輪流量計(jì)與差壓流量計(jì)相比也可能由于發(fā)生堵塞產(chǎn)生壓力丟失，同樣渦輪流量計(jì)與電磁流量計(jì)相比也需要有移動(dòng)部件。所以渦輪流量計(jì)最主要用于管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量。其特點(diǎn)使壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎是不會(huì)受到影響。本文就著重介紹電磁流量計(jì)和渦輪流量計(jì)兩種。

2 流量計(jì)的選型

就上文中所提到的電磁流量計(jì)和渦輪流量計(jì)進(jìn)行選型的詳述。

2.1 電磁流量計(jì)的選型

電磁流量計(jì)目前仍是漿液流體測(cè)量的主要測(cè)量?jī)x器。我們分別從它的勵(lì)磁方式、內(nèi)部材料和結(jié)構(gòu)、電極及電極的清洗問(wèn)題這三方面進(jìn)行選型。勵(lì)磁方式 在我國(guó)70、8.年代使用較多的是工頻交流勵(lì)磁，但是交流勵(lì)磁易受到電磁感應(yīng)、靜電耦合等多方面因素的干擾，穩(wěn)定性極差、可靠性不好等缺點(diǎn)現(xiàn)已極少采用。隨著我國(guó)科學(xué)的飛速發(fā)展，目前我國(guó)選型的勵(lì)磁方式是低頻矩形波勵(lì)磁，它不再受到電磁感應(yīng)，靜電耦合等多方面的影響，而是根據(jù)工頻同步采樣，動(dòng)態(tài)校零等技術(shù)提高了它的穩(wěn)定性和可靠性。對(duì)于電導(dǎo)率較低或者存在嚴(yán)重固液兩相流漿干擾的特殊情況宜采用雙頻矩形波。內(nèi)部材料與結(jié)構(gòu) 近年來(lái)化工企業(yè)的興起，許多化學(xué)材料被發(fā)現(xiàn)并使用。我國(guó)電磁流量計(jì)的內(nèi)部材料主要采用的是聚四氟乙烯系列的高分子材料、各類橡膠、玻璃鋼、還有就是耐磨性和耐腐蝕性很好的無(wú)機(jī)材料。使用這些材料的目的就是使電極處的泄露減少到最低。內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用的是加濕加壓、灌注特氟隆或者采用最常見的鉑金電極與金屬陶瓷直接燒制而成的產(chǎn)品。

2.2 渦輪流量計(jì)的選型

隨著科學(xué)的發(fā)展，我國(guó)渦輪流量計(jì)的檢測(cè)方式也經(jīng)歷了從熱絲式、熱敏式逐步發(fā)展到應(yīng)力式、磁敏式和差動(dòng)開關(guān)電容式、超聲波式的歷程。對(duì)于渦輪流量計(jì)的選型方式主要從介質(zhì)的溫度、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量范圍和適用性的問(wèn)題進(jìn)行選型。中高溫介質(zhì)的測(cè)量 由于科學(xué)的限制，原來(lái)采用的壓電應(yīng)力式渦輪流量計(jì)因?yàn)椴荒荛L(zhǎng)期應(yīng)用在300攝氏度的狀態(tài)下，它絕緣阻抗的溫度會(huì)由常溫下的10兆歐到100兆歐，它會(huì)極具下降和升高，因此導(dǎo)致輸出的信號(hào)變?nèi)?，所以?duì)于這種情況宜采用磁敏式結(jié)構(gòu)。測(cè)量環(huán)境問(wèn)題 由于大多是野外作業(yè)，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意除了常規(guī)的溫濕度、氣氛條件外，還應(yīng)特別注意電磁干擾情況。在強(qiáng)干擾條件下，不僅僅是磁敏式、壓電應(yīng)力式等儀表不能正常工作或是不能準(zhǔn)確的測(cè)量。流逮范圍 渦輪流量計(jì)可以說(shuō)是測(cè)量范圍較大的的儀表。但是仍然受到自身的影響，介質(zhì)流速較低，旋渦的強(qiáng)度，旋渦旋轉(zhuǎn)速度低等都可能引起傳感元件的傳遞信號(hào)弱。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)今的大類儀表中，流量?jī)x表是過(guò)程自動(dòng)化儀表的代表之一，在冶金、石油、環(huán)境保護(hù)、交通、化工以及日常生活所需等各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都被廣泛使用。接續(xù)上文，要能在化工裝置中有效切正確的使用流量計(jì)測(cè)發(fā)和對(duì)應(yīng)的儀表，首先要熟悉并掌握儀表本身和生產(chǎn)過(guò)程的流體特性這塊的技術(shù)，與此同時(shí)，經(jīng)濟(jì)因素也作為不可忽略的外部因素存在著，需要納入考慮。綜述而言，大致分為五個(gè)大方面的因素：性能要求、安裝要求、流體特性、環(huán)境區(qū)域和經(jīng)濟(jì)條件。不同的測(cè)量方式或者流量計(jì)是針對(duì)不同的流體情況而設(shè)計(jì)，使用時(shí)需要考慮到各方因素。

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作者簡(jiǎn)介：王俊（1975-），男，陜西戶縣人，助理工程師，研究方向：儀表自控。