在工業(yè)化迅速發(fā)展的大時(shí)代，缺少不了壓力變送器、流量計(jì)、液位計(jì)、密度計(jì)、差壓變送器等儀表把現(xiàn)場(chǎng)第一數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦た叵到y(tǒng)上，為整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)充當(dāng)控制、檢測(cè)等一系列的眼睛，接下來(lái)華恒儀表為您解讀工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最前沿的壓力變送器使用情況。
　　適合天然氣流量計(jì)量的流量計(jì)有：容積式流量計(jì)差壓式流量計(jì)超聲波流量計(jì)渦輪流量計(jì)渦街流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)和旋進(jìn)旋渦流量計(jì)。下面分別闡述這些天然氣流量計(jì)的原理特點(diǎn)及應(yīng)用概況。
　　一差壓式流量計(jì)
　　差壓式流量計(jì)是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù)，根據(jù)節(jié)流原理，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)（如標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)噴嘴長(zhǎng)徑噴嘴經(jīng)典文丘利嘴文丘利噴嘴等），在其前后產(chǎn)生壓差，此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計(jì)中，因標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置差壓流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造成本低研究最充分已標(biāo)準(zhǔn)化而得到最廣泛的應(yīng)用。
　　差壓式流量計(jì)一般由節(jié)流裝置（節(jié)流件測(cè)量管直管段流動(dòng)調(diào)整器取壓管路）和差壓計(jì)組成，對(duì)工況變化準(zhǔn)確度要求高的場(chǎng)合則需配置壓力計(jì)（傳感器或變送器）溫度計(jì)（傳感器或變送器）流量計(jì)算機(jī)等，組分不穩(wěn)定時(shí)還需要配置在線密度計(jì)（或色譜儀）等。
　　優(yōu)點(diǎn)：
　　應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng)價(jià)格低廉 。
　　應(yīng)用范圍極廣泛,至今尚無(wú)任何一類流量計(jì)可與之相比，全部單相流體，包括液氣蒸汽皆可測(cè)量，部分混相流。
　　檢測(cè)件與變送器顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
　　標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流式DPF無(wú)需實(shí)流校準(zhǔn)，即可投用，在流量計(jì)中也是唯一的。
　　缺點(diǎn)：
　　測(cè)量重復(fù)性精度普遍偏低。
　　范圍度窄，由于差壓信號(hào)與流量為平方關(guān)系，一般范圍度僅3:1～4:1。
　　現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高，需要較長(zhǎng)的直管段。
　　壓損大(指孔板噴嘴等
　　應(yīng)用概況：
　　差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛，在封閉管道的流量測(cè)量中各種對(duì)象都有應(yīng)用，如流體方面:單相混相潔凈臟污粘性流等；工作狀態(tài)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(dòng)條件方面：亞音速音速脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4～1/3。
　　二氣體渦輪流量計(jì)
　　當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時(shí)，在流體推力作用下渦輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與流體平均流速成正比，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測(cè)線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的電脈沖信號(hào)。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該電脈沖信號(hào)與流經(jīng)渦輪流量傳感器處流體的體積流量成正比。
　　優(yōu)點(diǎn)：
　　高精度,在所有流量計(jì)中，屬于最精確的流量計(jì)，國(guó)產(chǎn)的一般為±1%R～±1.5%R。
　　重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%，如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可以得到極高的精確度。
　　輸出脈沖頻率信號(hào)，適用于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無(wú)零點(diǎn)漂移,抗干擾能力強(qiáng)?？色@得很高的頻率信號(hào)（3~4kHz），信號(hào)分辨力強(qiáng)。
　　范圍度寬，中大口徑可達(dá)40：1~10：1，小口徑為6：1~5：1。
　　結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大。
　　適用高壓測(cè)量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表。
　　缺點(diǎn)：
　　不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性，需要定期檢定。
　　流體物性（密度粘度）對(duì)流量特性有較大影響。要根據(jù)他們對(duì)精確度影響程度采取補(bǔ)償措施，才能保持高的計(jì)量精度。
　　氣體渦輪流量計(jì)受來(lái)流流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流的影響較大，傳感器上下游側(cè)需設(shè)置較長(zhǎng)直管段。
　　不適于脈動(dòng)流和混相流的測(cè)量。
　　對(duì)被測(cè)介質(zhì)的清潔度要求較高，雖然可安裝過(guò)濾器以適應(yīng)臟污介質(zhì)，但也帶來(lái)壓損增大維護(hù)量增加等副作用。
　　小口徑（DN50以下）儀表的流量特性受物性影響嚴(yán)重，故小口徑TUF的儀表性能難以提高。
　　應(yīng)用概況：
　　氣體渦輪流量計(jì)在以下一些測(cè)量對(duì)象獲得廣泛應(yīng)用:石油有機(jī)液體無(wú)機(jī)液液化氣燃?xì)夂偷蜏亓黧w。在歐洲和美國(guó),渦輪流量計(jì)在用量上是僅次于孔板流量計(jì)的燃?xì)庥?jì)量?jī)x表。
　　三渦街流量計(jì)
　　在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體，流體在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。
　　優(yōu)點(diǎn)：
　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，維護(hù)方便維護(hù)量少。
　　適用流體種類多，如液體氣體蒸汽和部分混相流體。
　　精度較高，一般為±1%R～±
　　范圍度寬，可達(dá)20：1～10：
　　壓損小，約為孔板的1/4～1/2。
　　輸出脈沖頻率信號(hào)，適用于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無(wú)零點(diǎn)漂移在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率信號(hào)不受流體物性（密度粘度）和組分的影響，即儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關(guān)，只需在一種典型介質(zhì)中校驗(yàn)而適用于各種介質(zhì)。VSF在各種流量計(jì)是一種較有可能成為僅需干式校驗(yàn)的流量計(jì)。
　　缺點(diǎn)：
　　不適用于低雷諾數(shù)測(cè)量（ReD≥2×104），在高粘度低流速小口徑情況下應(yīng)用受到限制。
　　旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流的影響，需較長(zhǎng)直管段。
　　渦街流量計(jì)對(duì)管道機(jī)械振動(dòng)較敏感，不宜用于強(qiáng)振動(dòng)場(chǎng)所。
　　儀表系數(shù)較低（與渦輪流量計(jì)相比），分辨率低，口徑愈大愈低，一般用于DN300以下。
　　儀表在脈動(dòng)流多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
　　四旋進(jìn)旋渦流量計(jì)
　　當(dāng)流體通過(guò)螺旋形導(dǎo)流葉片組成的起旋器后，流體被強(qiáng)迫圍繞中心線強(qiáng)烈地旋轉(zhuǎn)形成旋渦流，通過(guò)擴(kuò)大管時(shí)旋渦中心沿一錐形螺旋形進(jìn)動(dòng)。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦流的進(jìn)動(dòng)頻率與流經(jīng)旋進(jìn)渦流量傳感器處流體的體積流量成正比。
　　旋進(jìn)流量計(jì)的特點(diǎn)與渦街基本相同，只是有三點(diǎn)區(qū)別：一是流量計(jì)壓損大得多，其壓損約為渦街的3～4倍；二是抗干擾的能力強(qiáng)，必要的直管段長(zhǎng)度短，一般上游取5D，下游取1D；三是始動(dòng)流量較大。
　　五容積式流量計(jì)
　　容積式流量計(jì),又稱定排量流量計(jì),簡(jiǎn)稱PD流量計(jì),在流量?jī)x表中是精度最高的一類。在容積式流量計(jì)的內(nèi)部，有一構(gòu)成固定的大空間和一組將該空間分割成若干個(gè)已知容積的小空間的旋轉(zhuǎn)體，如腰輪皮膜轉(zhuǎn)筒刮板橢圓齒輪活塞螺桿等。旋轉(zhuǎn)體在流體壓差的作用下連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)，即可求出流體流過(guò)的體積量。
　　在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，容積式流量計(jì)的體積流量計(jì)算公式與速度流量計(jì)相同。氣體容積式流量計(jì)屬機(jī)械式儀表，一般由測(cè)量體和積算器組成，對(duì)溫度和壓力變化的場(chǎng)合則需配置壓力計(jì)（傳感器或變送器）溫度計(jì)（傳感器或變送器）流量積算儀（溫壓補(bǔ)償）或流量計(jì)算機(jī)（溫壓及壓縮因子補(bǔ)償）。容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計(jì)刮板流量計(jì)雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)往復(fù)活塞流量計(jì)圓盤流量計(jì)濕式氣量計(jì)及膜式流量計(jì)等。
　　氣體腰輪流量計(jì)（也稱羅茨流量計(jì)PDF）
　　其工作原理：隨著氣體的通過(guò)，儀表入口和出口間產(chǎn)生的差壓作用在由高精密同步輪聯(lián)結(jié)在一起的一對(duì)腰輪上，從而驅(qū)動(dòng)腰輪輪流旋轉(zhuǎn)。在這期間，腰輪與殼體內(nèi)壁形成的計(jì)量腔周期地充氣和排氣，腰輪的轉(zhuǎn)數(shù)與通過(guò)儀表的氣體體積量成正比。腰輪的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由多級(jí)齒輪系減速，然后經(jīng)磁性耦合傳送到計(jì)數(shù)器，累計(jì)流過(guò)的氣體總量。
　　優(yōu)點(diǎn)
　　計(jì)量精度高，堅(jiān)固而不變的計(jì)量室，確保永久非調(diào)整的高精度和良好的重復(fù)性，而且精度不受介子壓力和流量變化的影響。具有15年以上的壽命。
　　在旋轉(zhuǎn)流和管道阻流件流速畸變時(shí)對(duì)計(jì)量精度沒有影響，沒有前置直管段要求。
　　可用于高粘度液體的測(cè)量。
　　始動(dòng)流量小，測(cè)量范圍度寬，一般為1：20，適合于計(jì)量負(fù)荷變動(dòng)大的氣體流量測(cè)量。
　　直讀式儀表無(wú)需外部能源可直接獲得累計(jì)總量，清晰明了，操作簡(jiǎn)便。
　　缺點(diǎn)：
　　結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積龐大笨重 ，一般只適合中小口徑。
　　被測(cè)介質(zhì)種類口徑介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大。
　　不適用于高低溫場(chǎng)合。
　　大部分儀表只適用于潔凈單相流體。
　　產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。
　　膜式表（又稱家用燃?xì)獗恚?br /> 　　膜式表的工作原理：
　　被測(cè)量的燃?xì)鈴谋淼娜肟谶M(jìn)入，充滿表內(nèi)空間，經(jīng)過(guò)開放的滑閥座孔進(jìn)入計(jì)量室2及4，依靠薄膜兩面的氣體壓力差推動(dòng)計(jì)量室的薄膜運(yùn)動(dòng)，迫使計(jì)量室1及3內(nèi)的氣體通過(guò)滑閥及分配室從出口流出。當(dāng)薄膜運(yùn)動(dòng)到盡頭時(shí)，依靠轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的慣性作用使滑閥蓋相反運(yùn)動(dòng)。計(jì)量室13和入口相通，24和出口相通，薄膜往返運(yùn)動(dòng)一次，完成一個(gè)回轉(zhuǎn)，這時(shí)表的讀數(shù)值就應(yīng)為表的一回轉(zhuǎn)流量（即計(jì)量室的有效體積），膜式表的積累流量值即為一回轉(zhuǎn)流量和回轉(zhuǎn)數(shù)的乘積。
　　皮膜表的最大優(yōu)點(diǎn)是量程比較寬，可以達(dá)到1：160，特別適用于流量變化很大的用戶。
　　六質(zhì)量流量計(jì)
　　科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱CMF)是利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表。
　　優(yōu)點(diǎn)
　　可直接測(cè)量質(zhì)量流量很高的精度可測(cè)量流體范圍廣不要求直管段測(cè)量值對(duì)粘度不敏感，流體密度變化對(duì)測(cè)量值的影響微小。
　　缺點(diǎn)
　　零點(diǎn)不穩(wěn)定不能測(cè)量低密度介質(zhì)（低壓氣體）對(duì)外界干擾較為敏感壓力損失大。不能用于較大管徑，目前局限于200mm以下。另外價(jià)格昂貴。
　　應(yīng)用概況
　　壓縮天然氣作為車用燃料將在城市中大力推廣，在使用中必須解決汽車加氣站的計(jì)量問(wèn)題?？剖腺|(zhì)量流量計(jì)用于氣體測(cè)量遇到難題為一般氣體的密度低，不能適應(yīng)儀表性能要求，高壓（壓縮）天然氣使氣體密度大幅度提高，恰好滿足了這個(gè)要求，科氏質(zhì)量流量計(jì)已經(jīng)成為汽車加氣站的主要計(jì)量?jī)x表。但用于氣體測(cè)量時(shí)性能（主要指測(cè)量精度）低于液體。
　　儀器儀表是工業(yè)化進(jìn)程的基石，只有選用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)選用合適的儀表，才能夠事半功倍，自動(dòng)化流程才能夠更加自動(dòng)化。