四、流量儀表選型

<一>一般原則

1、刻度選擇
儀表刻度宜符合儀表刻度模數的要求，當刻度讀數不是整數時，為讀數換算方便，也可按整數選用。
（1）方根刻度范圍
最大流量不超過滿刻度的95％；
正常流量為滿刻度的70％～85％；
最小流量不小于滿刻度的30％。
（2）線性刻度范圍
最大流量不超過滿刻度的90％；
正常流量為滿刻度的50％～70％；
最小流量不小于滿刻度的10％。
2、儀表精確度
用作能源計量的流量計，應符合《企業能源計量器具配備和管理通則（試行）》的規定。
（1）用于燃料進出廠結算的計量，±0.1％；
（2）用于車間班組、工藝過程的技術經濟分析的計量，±0.5％～2％；
（3）用于工業及民用水的計量，±2.5％；
（4）用于包括過熱蒸汽和飽和蒸汽的蒸汽計量，±2.5％；
（5）用于天然氣、瓦斯及家用煤氣的計量，±2.0％；
（6）用于重點用能設備及工藝過程控制的油的計量，±1.5％；
（7）用于工藝過程控制的其它含能工質（如壓縮空氣、氧、氮、氫、水等）的計量，±2％。
3、流量單位
體積流量用m3/h、l/h；
質量流量用kg/h、t/h；
標準狀態下氣體體積流量用Nm3/h（0℃，0.1013MPa）。

<二>一般流體、液體、蒸汽流量測量儀表的選型1差壓式流量計

（1）、節流裝置
①標準節流裝置
一般流體的流量測量，應選用標準節流裝置（標準孔板、標準噴咀）。標準節流裝置的選用，必須符合GB2624-8l的規定或國際標準ISO 5167-1980。如有新的國家標準規定，應執行新規定。
②非標準節流裝置
符合下列條件者，可選用文丘里管：
要求低壓力損耗下的精確測量；
被測介質為干凈的氣體、液體；
管道內徑在100～800mm范圍；
流體壓力在1.0MPa以內。
符合下列條件者，可選用雙重孔板：
被測介質為干凈氣體、液體；
雷諾數大于（等于）3000、小于（等于））300000范圍內。
符合下列條件者，可選1／4圓噴嘴：
被測介質為干凈氣體、液體；
雷諾數大于200、小于100000范圍內。
符合下列條件者，可選圓缺孔板：
被測介質在孔板前后可能產生沉淀物的臟污介質（如高爐煤氣、泥漿等；
必須具有水平或傾斜的管道。
③取壓方式的選擇
應考慮整個工程盡量采用統一的取壓方式。
一般采用角接取壓或法蘭取壓方式。
根據使用條件和測量要求，可采用徑距取壓等其它取壓方式。
（2）、差壓變送器差壓范圍的選擇
差壓范圍的選擇應根據計算確定，一般情況下根據流體工作壓力高低不同宜選：
低差壓：6kPa，10kPa；
中差壓：16kPa，25kPa；
高差壓：40kPa，60kPa。
（3）、提高測量精確度的措施
溫度壓力波動較大的流體，應考慮溫度壓力補償措施；
當管道直管段長度不足或管道內產生旋轉流時，應考慮流體校正措施，增選相應管徑的整流器。
（4）、特殊型差壓流量計
①蒸汽流量計
飽和蒸汽的流量，當要求的精確度不高于2.5級，并為就地或遠傳積算時，可采用蒸汽流量計。
②內藏孔板式流量計
無懸浮物的潔凈液體、蒸汽、氣體的微小流量測量，當量程比不大于3∶l，測量精度要求不高，管道通徑DN＜50mm時，可選用內藏孔板流量計。測蒸汽時，蒸汽溫度不大于120℃。
2、面積式流量計
當要求精度不高于1.5級，量程比不大于10∶1時，可選用轉子流量計。
（1）、玻璃轉子流量計
中小流量、微小流量，壓力小于1MPa，溫度低于100℃的潔凈透明、無毒、無燃燒和爆炸危險且對玻璃無腐蝕無粘附的流體流量的就地指示，可采用玻璃轉子流量計。
（2）、金屬管轉子流量計
①普通型金屬管轉子流量計
對易汽化、易凝結、有毒、易燃、易爆不含磁性物質、纖維和磨損物質，以及對不銹鋼（1Crl8Ni9Ti）無腐蝕性的流體中小流量測量，當需就地指示或遠傳信號時，可選用普通型金屬管轉子流量計。
②特殊型金屬管轉子流量計
帶夾套的金屬管轉子流量計
當被測介質易結晶或汽化或高粘度時，可選用帶夾套金屬管轉子流量計。在夾套中通以加熱或冷卻介質。
防腐型金屬管轉子流量計
對有腐蝕性介質流量測量，可采用防腐型金屬管轉子流量計。
（3）、轉子流量計
要求垂直安裝，傾斜度不大于5°。流體應自下而上，安裝位置應振動較小，易于觀察和維護，應設上、下游切斷閥和旁路閥。對臟污介質，必須在流量計的進口處加裝過濾器。
3、速度式流量計
（1）、靶式流量計
粘度較高，含少量固體顆粒的液體流量測量，當要求精確度不高于1.5級，量程比不大于3∶1時，可采用靶式流量計。
靶式流量計一般安裝在水平管道上。前直管段長度為15～40D，后直管段長度為5D。
（2）、渦輪流量計
潔凈的氣體及運動粘度不大于5×10-6m2／s的潔凈液體的流量測量，當要求較精確計量，量程比不大于10∶1時，可采用渦輪流量計。
渦輪流量計應安裝在水平管道上，使液體充滿整個管道，并設上、下游截止閥和旁路閥，以及在上游設過濾器，下游設排放閥。
直管段長度：上游不少于20D，下游不少于5D。
（3）、旋渦流量計（卡門渦街流量計或渦街流量計）
潔凈氣體、蒸汽和液體的大中流量測量，可選用旋渦流量計。低速流體及粘度大于20×10-3pa·s液體的測量，不宜選用旋渦流量計。選用時應對管道流速進行驗算。
該流量計具有壓力損失較小、安裝方便的特點。
對直管段要求：上游為15～40D（視配管情況而定）；上游加整流器時，上游不小于10D；下游至少為5D。
（4）、水表
就地累積水的流量，當量程比要求小于30∶1時，可采用水表。
水表安裝于水平管道上，并要求直管段長度為：上游不少于8D，下游不少于5D。

<三>腐蝕、導電或帶固體微粒流量測量儀表的選型

1、電磁流量計
用于電導率大于10μS／cm的液體或均勻的液固兩相介質流量測量。具有良好的耐腐蝕性和耐磨性，無壓力損失。可測量各種強酸、強堿、鹽、氨水、泥漿、礦漿、紙漿等介質。
安裝方向可以垂直、水平，也可傾斜，垂直安裝時，液體必須自下而上。對液固兩相介質，最好是垂直安裝。
當安裝在水平管道上時，應使液體充滿管段，并應使變送器的電極處于同一水平面上；直管段長度，上游不少于5～10D，下游不小于3～5D或無要求（廠家不同，要求不同）。
變送器不應設置在磁場強度大于398A／m的場所。

<四>高粘度流體流量測量儀表的選型

1、容積式流量計
（1）橢圓齒輪流量計
潔凈的、粘度較高的液體，要求較準確的流量測量，當量程比小于10∶1時，可采用橢圓齒輪流量計。
橢圓齒輪流量計應安裝在水平管道上，并使指示刻度盤面處于垂直平面內；應設上、下游切斷閥和旁路閥。上游應設過濾器。
對微流量，可選用微型橢圓齒輪流量計。
當測量各種易氣化介質時，應增設消氣器。
（2）腰輪流量計
潔凈的氣體或液體，特別是有潤滑性的油品，精確度要求較高的流量測量，可選腰輪流量計。
流量計應水平安裝，設置旁通管路，進口端裝過濾器。
（3）刮板流量計
連續測量封閉管道中的液體流量，特別是各種油品的精確計量，可選用刮板流量計。
刮板流量計的安裝，應使流體充滿管道，并應水平安裝，使計數器的數字處于垂直的方向上。
當測量各種油品并要求精確計量時，應增設消氣器。
2、靶式流量計
粘度較高，含少量固體顆粒的液體流量測量，當要求精確度不高于1.5級，量程比不大于3∶1時，可采用靶式流量計。 
靶式流量計一般安裝在水平管道上。前直管段長度為15～40D，后直管段長度為5D。

<五>大管徑流量測量儀表的選型

當管徑大時，壓損對能耗有顯著影響。常規流量計價格貴，當壓損大時，可根據情況選用笛形均速管、插入式渦街、插入式渦輪、電磁流量計、文丘里管、超聲波流量計。
1笛形均速管流量計
潔凈氣體、蒸汽、粘度小于0.3Pa·s的潔凈液體的流量測量，當要求壓力損失較小時，可選用笛形均速管流量計。
笛形均速管安裝在水平管道上，直管段長度：上游不少于6～24D，下游不少于3～4D。

<六>新型流量測量儀表的選型

1、超聲波流量計
凡能導聲的流體均可選用超聲波流量計，除一般介質外，對強腐蝕性、非導電、易燃易爆、放射性等惡劣條件下工作的介質，當無法采用接觸式測量時，可采用超聲波流量計。
2、質量流量計
需直接精確測量液體、高密度氣體和漿體的質量流量時，可選用質量流量計。
質量流量計可以不受流體溫度、壓力、密度或粘度變化的影響而提供精確可靠的質量流量數據。
質量流量計可在任何方向安裝，不需直管段。

<七>粉粒及塊狀固體流量測量儀表的選型

1、沖量式流量計
自由落下的粉粒及塊狀固體流量測量，當要求封閉傳送物料時，宜選用沖量式流量計；沖量流量計適用于任意粒度的各種散料，且在塵埃極多的情況下也能準確計量，但散料的料重不得大于預定沖料板重量的5％。
 
沖量式流量計的安裝，要求物料必須保證自由落下，不得有外加力作用于被測物體上。沖板安裝角度、進料口與沖板間角度及高度有一定要求，并與量程選擇有一定關系，選用前應進行計算。
2、電子皮帶稱
用于皮帶輸送的固體流量測量，安裝在符合標準性能的皮帶輸送機上。其稱框安裝要求嚴格，稱框在皮帶上的位置與落料口的距離對測量精度都有影響，應選擇好安裝位置。
3、軌道衡
鐵路貨車的連續自動稱量宜選擇動態軌道衡。

五、物位儀表選型

<一>一般原則

（1）應深入了解工藝條件、被測介質的性質、測量控制系統要求，以便對儀表的技術性能和經濟效果做出充分評價，使其在保證生產穩定、提高產品質量、增加經濟效益等方面起到應有的作用。
（2）液面和界面測量應選用差壓式儀表、浮筒式儀表和浮子式儀表。當不滿足要求時，可選用電容式、電阻式（電接觸式）、聲波式等儀表。
料面測量應根據物料的粒度、物料的安息角、物料的導電性能、料倉的結構形式及測量要求進行選擇。
（3）儀表的結構形式和材質，應根據被測介質的特性來選擇。主要考慮的因素為壓力、溫度、腐蝕性、導電性；是否存在聚合、粘稠、沉淀、結晶、結膜、氣化、起泡等現象；密度和密度變化；液體中含懸浮物的多少；液面擾動的程度以及固體物料的粒度。
（4）儀表的顯示方式和功能，應根據工藝操作及系統組成的要求確定。當要求信號傳輸時，可選擇具有模擬信號輸出功能或數字信號輸出功能的儀表。
（5）儀表量程應根據工藝對象的實際需要顯示的范圍或實際變化范圍確定。除供容積計量用的物位儀表外，一般應使正常物位處于儀表量程的50％左右。
（6）儀表精度應根據工藝要求選擇，但供容積計量用的物位儀表，其精度等級應在0.5級以上。
（7）用于可燃性氣體、蒸汽及可燃性粉塵等爆炸危險場所的電子式物位儀表。應根據所確定的危險場所類別以及被測介質的危險程度，選擇合適的防爆結構型式或采取其他的防護措施。
（8）用于腐蝕性氣體及有害粉塵等場所的電子式物位儀表，應根據使用環境條件，選擇合適的外殼防護型式。

<二>液面和界面測量儀表的選型

1、差壓式測量儀表
（1）對于液面連續測量，宜選用差壓式儀表。
對于界面測量，可選用差壓式儀表，但要求總液面應始終高于上部取壓口。
（2）對于測量精度要求高，測量系統需要較為復雜的精確運算，而一般模擬儀表難以達到時，可選用差壓式智能變送儀表，其精度為0.2級以上。
（3）對于在正常工況下液體密度有明顯變化時，不宜選用差壓式儀表。
（4）腐蝕性液體、結晶性液體、粘稠性液體、易汽化液體、含懸浮物液體宜選用平法蘭式差壓儀表。
高結晶的液體、高粘度的液體、結膠性的液體、沉淀性的液體宜選用插入式法蘭差壓儀表。
以上被測介質的液面，如果氣相有大量冷凝物、沉淀物析出，或需要將高溫液體與變送器隔離，或更換被測介質時，需要嚴格凈化測量頭的，可選用雙法蘭式差壓儀表。
（5）腐蝕性液體、粘稠性液體、結晶性液體、熔融性液體、沉淀性液體的液面在難于使用法蘭式差壓儀表測量時，可采用吹氣或沖液的方法，配合普通壓力表、壓力變送儀表或差壓變送儀表進行測量。
（6）對于在環境溫度下，氣相可能冷凝、液相可能汽化，或氣相有液體分離的對象，在難以使用法蘭式差壓儀表而用普通差壓儀表進行測量時，應視具體情況分別設置隔離器、分離器、汽化器、平衡容器等部件，或對測量管線保溫、伴熱。
（7）用差壓式儀表測量鍋爐汽包液面時，應采用溫度補償型雙室平衡容器。
（8）差壓式儀表的正、負遷移量應在選擇儀表量程時加以考慮。
2、浮筒式測量儀表
（1）對于測量范圍在2000mm以內，比密度為0.5～1.5的液體液面連續測量，以及測量范圍在1200mm以內，比密度差為0.1～0.5的液體界面連續測量，宜選用浮筒式儀表。
真空對象、易汽化的液體宜選用浮筒式儀表。
就地液位指示或調節宜選用氣動浮筒式儀表。
浮筒式儀表必須用于清潔液體。
（2）選用浮筒式儀表，當精度要求較高，信號要求遠傳時，宜選用力平衡型；當精度要求不高，就地指示或調節時，可選用位移平衡型。
（3）對于開口儲槽、敞口儲液池的液面測量，宜選用內浮筒；對于在操作溫度下不結晶、不粘稠、但在環境溫度下可能結晶或粘稠的液體對象，也宜選用內浮筒。對于不允許停車的工藝設備，不應選用內浮筒，而應選用外浮筒。對于高粘稠、結晶或高溫的液體對象，不應選用外浮簡。
（4）內浮筒儀表在容器內液體擾動較大時，應加裝防擾動影響的平穩套管。
（5）電動浮筒儀表用于被測液位波動頻繁的場合，其輸出信號應加阻尼器。
3、浮子式測量儀表
（1）對于大型儲槽清潔液體液面的連續測量和容積計量，以及各類儲槽清潔液體液面和界面的位式測量，應選用浮子式儀表。
（2）臟污的液體，以及環境溫度下結凍的液體，不宜采用浮子式儀表。粘性液體的連續測量和多點位式測量，也不宜采用浮子式儀表。
（3）浮子式測量儀表用于界面測量時，兩種液體的比密度應恒定，且比密度差不應小于0.2。
（4）內浮子式液位儀表用于大型儲槽液面測量時，為防止浮子的飄移，應備有導向設施；為防止浮子受液面擾動的影響，應加裝平穩套管。
（5）大型儲槽液體的液位或容積連續計量，對測量精度要求較高的單儲槽或多儲槽，宜選用光導式液面計；對測量精度要求一般的單儲槽可選用鋼帶浮子式液面計。對要求高精度連續計量液位、界面、容積和質量的單儲槽或多儲槽，應選用儲罐測量系統。
（6）開口儲槽、敞口儲液池的液面多點位式測量，以及有腐蝕性、毒性等危險液體的多點位式測量，宜選用磁性浮子式液面計。
（7）粘性液體的位式測量，宜選用杠桿式浮子液位控制器。
4、電容式測量儀表
（1）對于腐蝕性液體、沉淀性流體以及其他化工工藝介質的液面連續測量和位式測量，宜選用電容式液面計。
用于界面測量時，兩種液體的電氣性能必須符合產品的技術要求。
（2）電容液面計的具體型號、電極結構型式、電極材料，應根據被測介質的電氣性能、容器的材質等因素確定。
（3）對于不粘滯非導電性液體，可采用軸套筒式的電極；對于不粘滯導電性液體，可采用套管式的電極；對于易粘滯非導電性液體，可采用裸電極，電極表面應選擇具有與被測液體親和力小的材料或采用自動清洗的措施。
（4）電容液面計不能用于易粘滯的導電性液體液面的連續測量。
（5）電容式測量儀表易受電磁干擾的影響，應選用屏蔽電纜，或采取其他抗電磁干擾的措施。
（6）用于位式測量的電容液面計，宜采用水平安裝型；用于連續測量的電容液面計，宜采用垂直安裝型。
5、電阻式（電接觸式）測量儀表
（1）對于腐蝕性導電液體液面的位式測量，以及導電液體與非導電液體的界面位式測量，可選用電阻式（電接觸式）儀表。
（2）對于容易使電極結垢的導電液體，以及工藝介質在電極間發生電解現象時，一般不宜選用電阻式（電接觸式）儀表。對于非導電、易粘附電極的液體，不得選用電阻式（電接觸式）儀表。
6、靜壓式測量儀表
（1）對于深度為5m～100m的供水池、水井、水庫的液面連續測量，應選用靜壓式儀表。
對于無壓容器內的液面連續測量，可選用靜壓式儀表。
（2）在正常工況下，液體密度有明顯變化時，不宜選用靜壓式儀表。
7、聲波式測量儀表
（1）對于普通物位儀表難以測量的腐蝕性液體、高粘性液體、有毒性液體等液面的連續測量和位式測量，宜選用聲波式測量儀表。
（2）聲波式儀表的具體型號、結構型式，應根據被測介質的特性等因素確定。
（3）聲波式儀表必須用于可反射和傳播聲波的容器液面測量，不得用于真空容器。不宜用于含氣泡的液體和含固體顆粒物的液體。
（4）對于內部有影響聲波傳播的障礙物的容器，不宜采用聲波式儀表。
（5）對于連續測量液面的聲波式儀表，如果被測液體溫度、成份變化比較顯著，應考慮對聲波傳播速度的變化進行補償，以提高測量的精度。
（6）檢測器和轉換器之間的電纜，應采用屏蔽電纜，或考慮采用防電磁干擾的措施。
8、微波式測量儀表
（1）對于普通液位儀表難以高精度測量的大型固定頂罐、浮頂罐內腐蝕性液體、高粘度液體、有毒液體的液位連續測量，應選用微波式測量儀表。
微波式測量儀表測量方法采用特定頻率范圍內的微波連續掃描，液位和天線之間的距離變化時，傳感信號與反射信號之間產生頻率差，頻率差與液位和天線之間的距離成正比，因此測定頻率差可轉換得出液位。
（2）天線的結構形式及材質，應根據被測介質的特性、儲罐內壓力等因素確定。
（3）對于內部有影響微波傳播的障礙物的儲罐，不宜采用微波式儀表。
（4）對于罐內水蒸汽和烴類蒸汽的密度在正常工況下有顯著變化時，應考慮對微波傳播速度的變化進行補償；對于沸騰的或擾動的液面，應考慮采取變徑喇叭筒的靜止管道及其它補償措施，以提高測量精度。
9、核輻射式測量儀表
（1）對于高溫、高壓、高粘度、強腐蝕、易爆、有毒介質液面的非接觸式連續測量和位式測量，在使用其他液位儀表難以滿足測量要求時，可選用核輻射式儀表。
（2）輻射源的強度應根據測量要求進行選擇，同時應使射線通過被測對象后，在工作現場的射線劑量應盡量小，安全劑量標準應符合現行的《輻射防護規定》（GB8703-88），否則，應充分考慮隔離屏蔽等防護措施。
（3）輻射源的種類應根據測量要求和被測對象的特點，如被測介質的密度、容器的幾何形狀、材質及壁厚等因素進行選擇。當射源強度要求較小時，可選用鐳（Re）；當射源強度要求較大時，可選用銫137（Csl37）；用于厚壁容器要求穿透能力強時，可選用鈷60（Co60）。
（4）為避免由于輻射源衰變而引起的測量誤差，提高運行的穩定性和減少校驗次數，測量儀表應能對衰變進行補償。
10、激光式測量儀表
（1）對于結構復雜或有機械障礙的容器，以及按常規的方法難以安裝的容器的液面連續測量，應選用激光式測量儀表。
（2）對于無反射的*透明液體，不能采用激光式測量儀表。

<三>料面測量儀表的選型

1、電容式測量儀表
（1）對于顆粒狀物料和粉粒狀物料，如：煤、塑料單體、肥料、砂子等料面連續測量和位式測量，宜選用電容式測量儀表。
（2）檢測器的延伸電纜應采用屏蔽電纜，或考慮采用防電磁干擾的措施。
2、聲波式測量儀表
（1）對于無振動或振動小的料倉、料斗內粒度為10mm以下的顆粒物狀料面的位式測量，可選用音叉料位計。
（2）對于粒度為5mm以下的粉粒狀物料的料面位式測量，應選用聲阻斷式超聲料位計。
（3）對于微粉狀物料的料面連續測量和位式測量，宜選用反射式超聲料位計。反射式超聲料位計不宜用于有粉塵彌漫的料倉、料斗的料面測量，也不宜用于表面不平整的料位測量。
3、電阻式（電接觸式）測量儀表
（1）對于導電性能良好或導電性能差，但含有水份的顆粒狀和粉粒狀物料，如：煤、焦炭等料面的位式測量，可選用電阻式測量儀表。
（2）必須滿足產品規定的電極對地電阻的數值，以保證測量的可靠性和靈敏度。
4、微波式測量儀表
（1）對于高溫、粘附性大、腐蝕性大、毒性大的塊狀、顆粒狀物料的料面位式測量和連續測量，宜選用微波式測量儀表。
（2）不宜用于表面不平整的料位測量。
5、核輻射式測量儀表
（1）對于高溫、高壓、粘附性大、腐蝕性大、毒性大的塊狀、顆粒狀、粉粒狀物料的料面位式測量和連續測量，可選用核輻射式測量儀表。
（2）其它要求應符合前述的規定。
6、激光式測量儀表
（1）對于結構復雜或有機械障礙的容器，以及按常規的方法難以安裝的容器的料面連續測量，應選用激光式測量儀表。
（2）對于無反射的*透明物料，不能采用激光式測量儀表。
7、阻旋式測量儀表
（1）對于承壓較小、無脈動壓力的料倉、料斗，物料比密度為0.2以上顆粒狀和粉粒狀物料料面的位式測量，可選用阻旋式測量儀表。
（2）旋翼的尺寸應根據物料的比密度選取。
（3）為避免物料撞擊旋翼造成儀表誤動作，應在旋翼上方設置保護板。
8、隔膜式測量儀表
（1）對于料倉、料斗內顆粒狀或粉粒狀物料料面的位式測量，可選用隔膜式測量儀表。
（2）由于隔膜的動作易受粉粒附著的影響和粉粒流動壓力的影響，不能用于精度要求較高的場合。
9、重錘式測量儀表
（1）對于料位高度大，變化范圍寬的大型料倉、散裝倉庫以及敞開或密閉無壓容器內的塊狀、顆粒狀和附著性不大的粉粒狀物料的料面定時連續測量，應選用重錘式測量儀表。
（2）重錘的形式應根據物料的粒度、干濕度等因素選取。
（3）對于有粉塵彌漫嚴重的料倉、容器的料位測量，應使用帶吹氣裝置的重錘式測量儀表。