流量检测与变送

1、流量检测与变送工业生产过程中另一个重要参数就是流量。流量就是单位时间内流经某一截面的流体数量。流量可用体积流量和质量流量来表示。其单位分别用m3/h、L/h和kg/h等。流量计是指测量流体流量的仪表，它能指示和记录某瞬时流体的流量值；计量表（总量表）是指测量流体总量的仪表，它能累计某段时间间隔内流体的总量，即各瞬时流量的累加和，如水表、煤气表等等。工业上常用的流量仪表可分为两大类。1、速度式流量计 以测量流体在管道中的流速作为测量依据来计算流量的仪表。如差压式流量计、变面积流量计、电磁流量计、漩涡流量计、冲量式流量计、激光流量计、堰式流量计和叶轮水表等。2、容积式流量计 它以单位时间内所排出的

2、流体固定容积的数目作为测量依据，如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计和活塞式流量计等等。科里奥利质量流量计科里奥利质量流量计（以下简称CMF）是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。 基于科里奥利原理的流量仪表的开发始于20世纪50年代初，但直到70年代中期，由美国高准(MicroMotion)公司首先推向市场。到80年代中后期各国仪表厂相继开发，迄1995年世界已有40家以上仪表制造厂推出各种结构的CMF。我国CMF的应用起步较晚，从80年代中期引进成套装置附带进口少量仪表开始， 1997年我国已有4家制造厂自行开发C

3、MF供应社会，如太行仪表厂已有完整的IZL系列；还有几家制造厂组建合资企业或引进国外技术生产系列仪表。原理和结构 直接或间接测量在旋转管道中流动流体产生的科里奥利力就可以测得质量流量，这就是CMF的基本原理。科氏力的测量系统由传感器，变送器及数字式指示累积器3部分组成。传感器根据科里奥利效应制成的，由传感管，电磁驱动器和电磁检测器组成。电磁驱动器使传感管以其固有频率振动，而流量的导入使U形传感管在科氏力的作用下产生一种扭曲，在它的左右两侧产生一个相位差，根据科里奥利效应，该相位差与质量流量成正比。电磁检测器把该相位差转变为相应的电平信号送人变送器，经滤波，积分，放大等电量处理后，转换成与质量流

4、量成正比的4-20mA模拟信号和一定范围的频率信号两种形式输出。优点 CMF直接测量质量流量，有很高的测量精确度，可达0.1%-0.2%，并和DCS计算机连用。可测量流体范围广泛，包括高粘度的各种液体、含有固形物的浆液、含有微量气体的液体、有足够密 度的中高压气体。测量管的振动幅小，可视作非活动件，测量管路内无阻碍件和活动件，可靠性高，维修容易。对迎流流速分布不敏感，因而无上下游直管段要求。测量值对流体粘度不敏感，流体密度变化对测量值的影响微小。可做多参数测量，如同期测量密度，并由此派生出测量溶液中溶质所含的浓度。（四）、 缺点 CMF零点不稳定形成零点漂移，影响其精确度的进一步提高，使得许多

5、型号仪表只得采用将总误差分为基本误差和零点不稳定度量两部分。CMF不能用于测量低密度介质和低压气体；液体中含气量超过某一限制（按型号而异）会显着著影响测量值。CMF对外界振动干扰较为敏感，为防止管道振动影响，大部分型号CMF的流量传感器安装固定要求较高。不能用于较大管径，目前尚局限于150（200）mm以下。测量管内壁磨损腐蚀或沉积结垢会影响测量精确度，尤其对薄壁管测量管的CMF更为显着。压力损失较大，与容积式仪表相当，有些型号CMF甚至比容积式仪表大100%。大部分型号CMF重量和体积较大。价格昂贵。国外价格5000 10000美元一套，约为同口径电磁流量计的2 5倍；国内价格约为电磁流量计

6、的2 8倍。分类CMF 按测量管形状可分为弯曲形和直形。 按测量管段数可分为单管型和双管型。 按双管型测量管段的连接方式可分为并联和串联型。 按测量管流体流动方向和工艺管道流动方向间布置方式可分为并行方式和垂直方式。安装使用注意事项（结合P746）1、 流量传感器安装一般要求由于测量管形状及结构设计的差异，同一口径相近流量范围不同型号传感器的重量和尺寸差别很大，列如例如80mm口径者仅45kg，重者达150200kg。安装要求亦千差万别，因此必须按照制造厂规定的安装方法和趋避禁止事项，列如例如有些型号流量传感器直接连接到管道上即可，有些型号却要求设置支撑架或基础。为隔离管道振动影响仪表，有时后

7、候传感器与管道之间要介以柔性管连接，而柔性管与传感器之间又要一段有支撑件分别固定的刚性直管。选购之前应向拟购CMF的厂商索取安装使用说明书参照比较和选择。安装设计时尽可能使其有长的使用寿命，为除去过早磨损和产生测量误差的固形物和夹杂气体，按流体和管道条件在传感器上游装过滤器或气体分离等保护装置。，若希望能在现场在线校准仪表，应考虑引流连接口和阀，以及相应的空间。2、 流量传感器安装姿势和位置流量传感器测量管内残留固形物、结垢、潴留气体等均将影响测量精度。一般说装于自下面下而上流动的垂直管道较为理想；但对于非直形测量管CMF装在垂直管道还是水平管上。取决于管道振动状况和应用条件。安装位置必须使测

8、量管内充满液体，列如例如水平管道上流体流过CMF后直接放如入容器而无背压，测量管往往不能充满，会使输出信号激烈波动。3、 截止阀和控制阀的安装为使调零时没有流动，CMF上下游设置截止阀，并保证无泄漏。控制阀应装在CMF下游，CMF保持尽可能高的静压，以防止发生气蚀和闪蒸（fIashing）。4、 脉动和振动为勿使流程中发生的和外部的机械振动影响CMF，向制造厂询问所提供CMF的共振频率范围，以判断现场脉动或振动频率是否接近CMF的共振频率。亦可向制造厂提供现场振动状况咨询是否需要采取下列措施，如:1）设置脉动衰减器，2）设置振动衰减器或柔性连接管，3）特殊的流量传感器的夹装固定设备，等等。5、

9、 防止CMF间相互影响同一型号两台CMF串联安装，或多台CMF接近地并行（或并联）安装，尤其装在同一支撑台架时，测量管振动会使各CMF间相互影响，产生干扰而引起异常振动，严重时使仪表无法工作。安装时应采取防范措施，如；向制造厂提出错开接近仪表的共振频率值；拉开流量传感器距离，不设置在同一台架上，独立设置支撑架；流量传感器异方向安装；流量传感器间设置防振材料隔离等方法。6、 管道应力和扭曲CMF 法兰与管道法兰连接旋紧螺栓时要均匀，勿使CMF产生应力（列如例如管道两法兰平面不平行所致）。若在布设管道时预接入与CMF同样长度的短管，可防止不良布管形成的应力。在使用过程中由于工艺流程压力和温度变化，

10、CMF会受到管线轴向力或弯曲/扭曲力。影响测量性能，要做好必要的固定支架。7、 强磨蚀性浆液的使用前文提到测量强磨蚀性浆液最好选用直管单管型并且要使测量管处于垂直位置，以免管壁磨损不匀，缩短使用寿命。然而管壁厚度变薄会降低测量管钢刚性而改变流量测量值，因此在这种场所的运行初期要定期检测，确认使用周期。测量管内壁结构结垢或漂移沉积也会影响测量精确度，因此要定期清洗。8、 零点漂移和调零零点漂移来自流量传感器部分，主要原因有；1）机械振动的非对称性和衰减；2）流体的密度粘度变化，影响前者的因素有；a) 管端固定应力的影响； b)振动管钢刚度的变化；c)双管谐振频率不一致性；d)管壁材料的内衰减。后

11、者影响零位的原因是结构不平蘅，因此即使在空管时将双管的谐振频率调整一致，到充满液体时可能产生零漂，同样因粘度引起的振动衰减与频率有关，在流动时亦可能产生零漂。最后调零必须在安装现场进行，流量传感器排尽气体，充满待测流体后在再关闭传感器上下游阀门，在接近工作温度的条件下调零。安装方面变动或温度大幅度变化时需要重新调整。.电磁流量计电磁流量计（EMF）是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。由传感器和转换器组成。原理：电磁流量计是电磁感应定律的具体应用，当导电的被测介质垂直于磁力线方向流动时，在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一个感应电动势Ex，Ex与被测介质的体积流量Q

12、成正比。优点（结合P244）EMF的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，因不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体，如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。 EMF不产生因检测流量所形成的压力损失，仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力，节能效果显著，对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合。 EMF所测得的体积流量，实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率（只要在某阈值以上）变化明显的影响。 与其他大部分流量仪表相比，前置直管段要求较低。 EMF测量范围度大，通常为20：150：1，可选流量范围宽。满度值液体流速可在0.510m/s内选定。有些型号仪表可在现场根据需要扩大和缩小流

13、量（例如设有4位数电位器设定仪表常数）不必取下作离线实流标定。EMF的口径范围比其他品种流量仪表宽，从几毫米到3m。可测正反双向流量，也可测脉动流量，只要脉动频率低于激磁频率很多。仪表输出本质上是线性的。 易于选择与流体接触件的材料品种，可应用于腐蚀性流体。缺点EMF不能测量电导率很低的液体，如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。 通用型EMF由于衬里材料和电气绝缘材料限制，不能用于较高温度的液体；有些型号仪表用于测低于室温的液体，因测量管外凝露（或霜）而破坏绝缘。安装使用注意事项(结合P747)1、 使用时应注意的一般事项 液体应具有测量所需的电导率，并要求电导

14、率分布大体上均匀。因此流量传感器安装要避开容易产生电导率不均匀场所，例如其上游附近加入药液，加液点最好设于传感器下游。使用时传感器测量管必须充满液体（非满管型例外）。有混合时，其分布应大体均匀。 液体应与地同电位，必须接地。如工艺管道用塑料等绝缘材料时，输送液体产生摩檫静电等原因，造成液体与地间有电位差。2、 流量传感器安装（1） 安装场所通常电磁流量传感器外壳防护等极为IP65（GB 4208规定的防尘防喷水级），对安装场所有以下要求。 1） 测量混合相流体时，选择不会引起相分离的场所；测量双组分液体时，避免装在混合尚未均匀的下游；测量化学反应管道时，要装在反应充分完成段的下游； 2） 尽可

15、能避免测量管内变成负压； 3） 选择震动小的场所，特别对一体型仪表； 4） 避免附近有大电机、大变压器等，以免引起电磁场干扰； 5） 易于实现传感器单独接地的场所； 6） 尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体； 7） 环境温度在25/1050/600范围内，一体形结构温度还受制于电子元器件，范围要窄些； 8） 环境相对湿度在10%90%范围内； 9） 尽可能避免受阳光直照； 10） 避免雨水浸淋，不会被水浸没。如果防护等级是IP67（防尘防浸水级）或IP68 （防尘防潜水级），则无需上述8）、10）两项要求。（2） 直管段长度要求 为获得正常测量精确度，电磁流量传感器上游也要有一定长度直管段，

16、但其长度与大部分其它流量仪表相比要求较低。90弯头、T形管、同心异径管、全开闸阀后通常认为只要离电极中心线（不是传感器进口端连接面）5倍直径（5D）长度的直管段，不同开度的阀则需10D；下游直管段为（23）D或无要求；但要防止蝶阀阀片伸入到传感器测量管内。各标准或检定规程所提出上下游直管段长度亦不一致，汇集如表2所示，要求比通常要求高。这是由于为保证达到当前0.5级精度仪表的要求。 扰流件名称 标准或检定规程号ISO 6817ISO 9104JIS B7554ZBN 12007JJG 198上游弯管、形管、全开闸阀、渐扩管10D 或制造厂规定10D5D5D10D渐缩管 可视作直管其他各种阀10

17、D下游 各类未提要求 5D未提要求2D2D如阀能开使用时，应按阀截流方向和电极轴成45角度安装，则附加误差可大为减少。（3） 安装位置和流动方向 传感器安装方向水平、垂直或倾斜均可，不受限制。但测量固液两相流体最好垂直安装，自下而上流动。这样能避免水平安装时衬里下半部局部磨损严重，低流速时固相沉淀等缺点。 水平安装时要使电极轴线平行于地平线，不要处于垂直于地平线，因为处于地步的电极易被沉积物覆盖，顶部电极易被液体中偶存气泡擦过遮住电极表面，使输出信号波动。图5所示管系中，c、d为适宜位置；a、b 、e为不宜位置，b处可能液体不充满，a、e处易积聚气体，且e处传感器后管段短也有可能不充满，排放口

18、最好如f形状所示。对于固液两相流c处亦是不宜位置。（4） 旁路管、便于清洗连接和预置入孔 为便于在工艺管道继续流动和传感器停止流动时检查和调整零点，应装旁路管。但大管径管系因投资和位置空间限制，往往不易办到。根据电极污染程度来校正测量值，或确定一个不影响测量值的污染程度判断基准是困难的。除前文所述，采用非接触电极或带刮刀清除装置电极的仪表，可解决一些问题外，有时还需要清除内壁附着物，则可按图6所示，不卸下传感器就地清除。 对于管径大于1.51.6m的管系在EMF 附近管道上，预置入孔，以便管系停止运行时清洗传感器测量管内壁。（5） 负压管系的安装 氟塑料衬里传感器须谨慎地应用于负压管系；正压管

19、系应防止产生负压，例如液体温度高于室温的管系，关闭传感器上下游截止阀停止运行后，流体冷却收缩会形成负压，应在传感器附近装负压防止阀，如图7所示。有制造厂规定PTFE 和PFA 塑料衬里应用于负压管系的压力可在200C、1000C、1300C时使用的绝对压力必须分别大于27、40、50KPa.（6） 接地 传感器必须单独接地（接地电阻100以下）。分离型原则上接地应在传感器一侧，转换器接地应在同一接地点。如传感器装在有阴极腐蚀保护管道上，除了传感器和接地环一起接地外，还要用较粗铜导线（16mm2）饶过传感器跨接管道两连接法兰上，使阴极保护电流于传感器之间隔离。 有时后杂散电流过大，如电解槽沿着电

20、解液的泄漏电流影响 EMF 正常测量，则可采取流量传感器与其连接的工艺之间电气隔离的办法。同样有阴极保护的管线上，阴极保护电流影响 EMF 测量时，也可以采取本方法。3、转换器安装和连接电缆 一体型 EMF 无单独安装转换器；分离型转换器安装在传感器附近或仪表室，场所选择余地较大，环境条件比传感器好些，其防护等级是 IP65 或 IP64 （防尘防溅级）。安装场所的要求与7.2节之（1）中3）、4）、6）、8）、9）、10）各条相同，环境温度受电子件限制，使用温度范围比7）规定所列要窄些。 转换器和传感器间距离受制于被测介质电导率和信号电缆型号，即电缆的分布电容、导线截面和屏蔽层数等。要用制造

21、厂随仪表所附（或规定型号）的信号电缆。电导率较低液体和传输距离较长时，也有规定用三层屏蔽电缆。一般仪表“使用说明书”对不同电导率液体给出相应传输距离范围。单层屏蔽电缆用于工业用水或酸碱液通常可传送距离100m。 为了避免干扰信号，信号电缆必须单独穿在接地保护钢管内，不能把信号电缆和电源线安装在同一钢管内。涡街流量计涡街流量汁（VSF）是在流体中安放一根（或多根）非流线型阻流体（bluff body），流体在阻流体两侧交替地分离释放出两串规则的旋涡，在一定的流量范围内旋涡分离频率正比于管道内的平均流速，通过采用各种形式的检测元件测出旋涡频率就可以推算出流体的流量。工作原理-在流体中设置旋涡发生体

22、（阻流体），从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图1所示。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为U，旋涡发生体迎面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式f=SrU1/d=SrU/md （1）式中U1-旋涡发生体两侧平均流速，m/s；Sr-斯特劳哈尔数；m-旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比 图1 卡曼涡街 管道内体积流量qv为qv=D2U/4=D2mdf/4Sr (2)K=f/qv=D2md/4Sr-1 (3)式中 K-流量计的仪表系数，脉冲数/m3（P/m3）。K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关

23、外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=21047106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为 结构VSF由传感器和转换器两部分组成，如图3所示。传感器包括旋涡发生体（阻流体）、检测元件、仪表表体等；转换器包括前置放大器、滤波整形电路、DA转换电路、输出接口电路、端子、支架和防护罩等。近年来智能式流量计还把微处理器、显示通讯及其他功能模块亦装在转换器内。图3 涡街流量计（1）、旋涡发生体旋涡发生体是检测器的主要部件，它与仪表

24、的流量特性（仪表系数、线性度、范围度等）和阻力特性（压力损失）密切相关，对它的要求如下。能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离；在较宽的雷诺数范围内，有稳定的旋涡分离点，保持恒定的斯特劳哈尔数；能产生强烈的涡街，信号的信噪比高； 形状和结构简单，便于加工和几何参数标准化，以及各种检测元件的安装和组合；材质应满足流体性质的要求，耐腐蚀，耐磨蚀，耐温度变化；固有频率在涡街信号的频带外。已经开发出形状繁多的旋涡发生体，它可分为单旋涡发生体和多旋涡发生体两类，如图4所示。单旋涡发生体的基本形有圆柱、矩形柱和三角柱，其他形状皆为这些基本形的变形。三角柱形旋涡发生体是应用最广泛的一种，如图5所示。图中D

25、为仪表口径。为提高涡街强度和稳定性，可采用多旋涡发生体，不过它的应用并不普遍。 （a）单旋涡发生体（b）双、多旋涡发生体图4 旋涡发生体图5 三角柱旋涡发生体d/D=0.20.3;c/D=0.10.2;b/d=11.5;=15o65o（2）、 检测元件流量计检测旋涡信号有5种方式。1） 用设置在旋涡发生体内的检测元件直接检测发生体两侧差压；2） 旋涡发生体上开设导压孔，在导压孔中安装检测元件检测发生体两侧差压；3） 检测旋涡发生体周围交变环流；4） 检测旋涡发生体背面交变差压；5） 检测尾流中旋涡列。根据这5种检测方式，采用不同的检测技术（热敏、超声、应力、应变、电容、电磁、光电、光纤等）可以

26、构成不同类型的VSF，如表1所示。表1 旋涡发生体和检测方式一览表序号旋涡发生体截面形状传感器序号旋涡发生体截面形状传感器检测方式检测元件检测方式检测元件1方式 5)超声波束9方式 2)反射镜/光电元件2方式 2)方式 3)方式 5)方式 1)悬臂梁/电容，悬臂梁/压电片热敏元件超声波束 应变元件 10方式 5)膜片/压电元件11方式 3)扭力管/压电元件3方式 1)方式 2)压电元件压电元件 12方式 4)扭力管/压电元件4方式 1)方式 2)方式 2)膜片/电容热敏元件振动体/电磁传感器 13方式 4)振动片/光纤传感器14方式 5)超声波束5方式 1)膜片/静态电容15方式 2)应变元件

27、6方式 1)磁致伸缩元件16方式 1)压电元件7方式 1)膜片/压电元件17方式 4)应变元件8方式 2)热敏元件18方式 5)超声波束（3） 转换器检测元件把涡街信号转换成电信号，该信号既微弱又含有不同成分的噪声，必须进行放大、滤波、整形等处理才能得出与流量成比例的脉冲信号。不同检测方式应配备不同特性的前置放大器，如表2所列。表2 检测方式与前置放大器检测方法热敏式超声式应变式应力式电容式光电式电磁式前置放大器恒流放大器选频放大器恒流放大器电荷放大器调谐-振动放大器光电放大器低频放大器转换器原理框图如图6所示。图6 转换器原理框图优点和局限性1. 优点VSF结构简单牢固，安装维护方便（与节流

28、式差压流量计相比较，无需导压管和三阀组等，减少泄漏、堵塞和冻结等）。适用流体种类多，如液体、气体、蒸气和部分混相流体。精确度较高（与差压式，浮子式流量计比较），一般为测量值的（ 1%2%）R。范围宽度，可达10：1或20：1。压损小（约为孔板流量计1/41/2）。输出与流量成正比的脉冲信号，适用于总量计量，无零点漂移；在一定雷诺数范围内，输出频率信号不受流体物性（密度，粘度）和组分的影响，即仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关，只需在一种典型介质中校验而适用于各种介质，如图8所示。图8 不同测量介质的斯特劳哈尔数 可根据测量对象选择相应的检测方式，仪表的适应性强。VSF在各种流量计中是一

29、种较有可能成为仅需干式校验的流量计。2. 局限性VSF不适用于低雷诺数测量（ReD2104），故在高粘度、低流速、小口径情况下应用受到限制。旋涡分离的稳定性受流速分布畸变及旋转流的影响，应根据上游侧不同形式的阻流件配置足够长的直管段或装设流动调整器（整流器），一般可借鉴节流式差压流量计的直管段长度要求安装。力敏检测法VSF对管道机械振动较敏感，不宜用于强振动场所。与涡轮流量计相比仪表系数较低，分辨率低，口径愈大愈低，一般满管式流量计用于 DN300以下。仪表在脉动流、混相流中尚欠缺理论研究和实践经验。分类涡街流量计可按下述原则分类。按传感器连接方式分为法兰型和夹装型。按检测方式分为热敏式、应力

30、式、电容式、应变式、超声式、振动体式、光电式和光纤式等。按用途分为普通型、防爆型、高温型、耐腐型、低温型、插入式和汽车专用型等。按传感器与转换器组成分为一体型和分离型。按测量原理分为体积流量计、质量流量计。转子流量计浮子流量计是以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降，改变它们之间的流通面积来进行测量的体积流量仪表，又称转子流量计。在美国、日本常称作变面积流量计（Variable Area Flowmeter）或面积流量计。原理和结构浮子流量计的流量检测元件是由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一个沿着锥管轴上下移动的浮子组所组成。工作原理如图1所示，被测流体从下向上经过锥管1和浮子2形成的环隙3时

31、，浮子上下端产生差压形成浮子上升的力，当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时，浮子便上升，环隙面积随之增大，环隙处流体流速立即下降，浮子上下端差压降低，作用于浮子的上升力亦随着减少，直到上升力等于浸在流体中浮子重量时，浮子便稳定在某一高度。浮子在锥管中高度和通过的流量有对应关系。体积流量Q的基本方程式为(1)转子流量计按锥形管材料不同，分为玻璃管转子流量计（就地指示型）和金属管转子流量计（制成流量变送器）。优点和缺点浮子流量计使用于小管径和低流速。常用仪表口径40-50mm以下，最小口径做到1.5-4mm。适用于测量低流速小流量，以液体为例，口径10mm以下玻璃管浮子流量计满度流量的名义管径

32、，流速只在0.2-0.6m/s之间，甚至低于0.1m/s；金属管浮子流量计和口径大于15mm的玻璃管浮子流量计稍高些，流速在0.5-1.5m/s之间。 浮子流量计可用于较低雷诺数，选用粘度不敏感形状的浮子，流通环隙处雷诺数只要大于40或500，雷诺数变化流量系数即保持常数，亦即流体粘度变化不影响流量系数。这数值远低于标准孔板等节流差压式仪表最低雷诺数104-105的要求。 大部分浮子流量计没有上游直管段要求，或者说对上游直管段要求不高。 浮子流量计有较宽的流量范围度，一般为10：1，最低为5：1，最高为25：1。流量检测元件的输出接近于线性。压力损失较低。 玻璃管浮子流量计结构简单，价格低廉。

33、只要在现场指示流量者使用方便，缺点是有玻璃管易碎的风险，尤其是无导向结构浮子用于气体。 金属管浮子流量计无锥管破裂的风险。与玻璃管浮子流量计相比，使用温度和压力范围宽。大部分结构浮子流量计只能用于自下向上垂直流的管道安装。 浮子流量计应用局限于中小管径，普通全流型浮子流量计不能用于大管径，玻璃管浮子流量计最大口径100mm，金属管浮子流量计为150mm，更大管径只能用分流型仪表。 使用流体和出厂标定流体不同时，要作流量示值修正。液体用浮子流量计通常以水标定，气体用空气标定，如实际使用流体密度、粘度与之不同，流量要偏离原分度值，要作换算修正。分 类（1） 按锥形管材料分类类型 a、 透明锥形管浮

34、子流量计 透明锥形管材料用得最多的是玻璃，无导向结构仪表测量气体时操作不慎，玻璃管易被击碎；还有用透明工程塑料如聚苯乙烯、聚碳酸酯、有机玻璃等制成，具有不易击碎之优点。 b、金属管锥形管浮子流量计 与透明锥形管浮子流量计相比，可用于较高的介质温度和压力，且无玻璃管浮子流量计锥管被击碎的潜在危险。图3所示典型结构是锥形管与壳体制成一体结构，也有锥管套入壳体的分离结构，改变流量规格只要调换不同圆锥角的锥管，使用较为灵便。（2） 按有否远传信号输出分类类型 a、就地指示型浮子流量计 有些透明管浮子流量计以就地指示为主，装有接近开关，作流量上下限报警信号输出。有些就地指示型金属管浮子流量计外形与远传信

35、号输出相同，只是将浮子位移通过磁耦合传出，经连杆凸轮等线性化机构处理后就地指示。 b、远传信号输出型浮子流量计 远传信号输出型仪表的转换部分将浮子位移量转换成电流或气压模拟量信号输出，分别成为电远传浮子流量计和气远传浮子流量计。(3) 按被测流体分类类型 分为液体用、气体用和蒸汽用3种。 实际上大部分浮子流量计同一仪表可用于液体也可用于气体，结构上是通用的。只是我国浮子流量计行业标准等（如JB/T 6844-93）规定流量上限Qmax必须符合（1，1.6，2.5，4或6）10nL/h的要求（n为正负整数或零），为液体（以水为代表）设计的仪表用于气体（以空气为代表）时，不符合上述要求，只能为气体

36、另行设计浮子和锥管，就分成液体和气体两种系列。国外有些制造厂同一仪表并列液、气两种流体的流量范围，当然流量值就不可能都是圆整值；国内有些型号仪表也采用本办法。但是液体用和气体用设计还是有区别的，例如气体仪表浮子设计得较轻，防浮子振荡跳动的阻尼件结构各异等。 测量蒸汽只能用专门设计的金属管浮子流量计或在标准型仪表上加装附加构件，例如增加带散热片的液体阻尼件，以减少浮子跳动；与指示转换部分连接处隔以散热片。(4) 按被测流体通过浮子流量计的量分类类型a全流型即被测流体全部流过浮子流量计的仪表b分流型相对于全流型只有部分被测流体流过浮子等流量检测部分。分流型浮子流量计由装载主管道上标准孔板（或均速管

37、）和较小口径浮子流量计组合而成，应用与管径大于50的较大流量和只要就地指示的场所，价格低廉。分流型浮子流量计结构上分为分离型和一体型两种。 一体型仪表将孔板和浮子流量计组装在短管段上，直接装到待测管道，原理与结构示意图如图4所示，安装方便。有适用于水平和垂直管道两种结构，但均只能安装在便于读取仪表示值的场所。主管道管径通常为50-300，孔板的孔径比（）在0.3-0.7之间，差压在0.6-100KPa之间，浮子流量计口径为10-25。 分流型浮子流量计的选用流速可比全流型高，液体流速可达2.5-3，甚至高达4-5。由于分流管中置有限流小孔板，起到补偿主孔板流量和差压间平方根非线性关系，流量示值基本是线性的，有较宽的范围度，一般为10：1。精确度为2.5-4FS。安装使用注意事项（P745）(1) 仪表安装方向绝大部分浮子流量计必须垂直安装在无振动的管道上