流量儀表又稱為流量計，焦化裝置常用的流量儀表有孔板流量計、楔式流量計、錐形流量計、容積式流量計、渦街流量計、電磁流量計、質量流量計等。它用于在不同的安裝條件和環境條件下實現對工藝管道內不同流體的測量。1流量儀表的分類及測量原理1.1孔板流量計　　孔板流量計的設計依據是伯努力方程。流體的機械能守恒即動能+重力勢能+壓力勢能=常數。總的說來，差壓式流量計的工作原理基于如下事實：如果流體流經一個收縮（節流）件時，流體將被加速。這種流體的加速將使它的動能增加，而同時按照能量守恒定律，在流體被加速處它的靜壓力一定會降低一個相對應的值。因此在孔板上、下游側會產生一個與流量值成平方關系的差壓，將此差壓從孔板兩側取壓口引出，送至差壓變送器轉變為電信號輸出，再經智能流量計算儀運算后，即可獲知流量值。　　孔板流量計由于已標準化且結構簡單、牢固；易于復制、通用性強、價格低廉而獲得相當廣泛的應用，焦化裝置共有孔板流量計97臺。但孔板流量計易積污堵塞和易被磨損，壓損較大，現場安裝條件高，要求的直管段過長（上游10D下游5D），因此也有一定的局限性。1.2楔式流量計　　楔式流量計的檢測件是一個V字形楔塊（又稱楔形節流件），它的圓滑頂角朝下，這樣有利于含懸浮顆粒的液體或粘稠液體順利通過，不會在節流件上游側產生滯流。因此特別適合在石油、化工等行業中用于體積流量和質量流量的測量。楔形流量計外形圖　　其測量原理是流體通過楔形流量計時，由于楔塊的節流作用，在其上、下游側產生了一個與流量值成平方關系的差壓，將此差壓從楔塊兩側取壓口引出，送至差壓變送器轉變為電信號輸出，再經智能流量計算儀運算后，即可獲知流量值。　　楔式流量計的優點是重復性好、度高，經標定的楔式流量計，精度達0.5級。具有自清潔能力，無滯流區。耐磨損、壽命長、可靠性高。*壓損比孔板小。一體型結構，現場安裝無需安裝導壓管路，直接與管道進行螺紋或法蘭連接。施工省時省力，維護方便。它可以滿足大多數流體的測量要求，特別適用于高粘度、低雷諾數流體以及高腐蝕、高磨損流體的流量測量，對于清潔液體、高粘度流體、蒸氣、料漿、腐蝕性流體、氣體等都能保持流量與差壓的平方根成正比關系。焦化裝置加熱爐四路進料流量、輕蠟油和重蠟油出裝置流量的測量元件均使用楔式流量計。1.3錐形流量計　　錐形流量計是一種全新的差壓式流量計，它以*的邊壁逐步收縮節流方式，一改傳統節流裝置的幾乎所有缺點。其原理與其它差壓式流量計一樣，是經典的密閉管道中流量守恒原理和流動連續性原理，并具有自整流、自清洗、自保護功能。其自清洗特性使流體沿錐體被加速，臟污雜質無法存留錐體表面；液體中的氣體或氣體中的液體以及顆粒、纖維等，通過錐體與管道縫隙被掃向下游，不會有臟污、雜質存留、堵塞而影響測量，可保證儀表長期穩定工作。其自保護功能使流體在錐體表面形成附面層效應，使錐體表明得到保護，錐體關鍵尺寸不致因磨損而改變，保證了測量精度的長期穩定性。　　錐形流量計的直管段要求極短，無積污、堵塞，可保持長期測量穩定；其*性壓損只有孔板的1/3；因此廣泛應用于石油、化工、電力、供熱等領域，焦化裝置內干氣、富氣、含硫污水等介質的流量測量元件均為錐形流量計。錐形流量計外形圖1.4容積式流量計　　容積式流量計的原理是依靠入口壓力和出口壓力之間的壓差推動轉子。流量計的兩個轉子是帶齒的，并互相嚙合，交替的由一個帶動另一個，橢圓齒輪既作測量用也作驅動用。它由測量部分、密封聯軸器、調速器、顯示部分和發訊部分組成。焦化裝置冷減壓渣油進裝置流量和循環油出裝置流量使用容積式流量計測量。1.5渦街流量計　　渦街漩渦流量計通常稱它為漩渦流量計，又稱卡門漩渦流量計，它是利用流體自然振蕩的原理制成的一種漩渦分離型流量計。當流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向的物體時，若該物體的幾何尺寸適當，則在物體的后面，沿兩條平行直線上產生整齊排列、轉向相反的渦列。渦列的個數，即渦街頻率，和流體的流速成正比。因而通過測量漩渦頻率，就可以知道流體的流速，從而測出流體的流量。理論和實踐研究證明，漩渦分離頻率f與流體速度v成正比，與漩渦發生體迎流面寬度d成反比，即f=Sr×v/d，其中Sr為斯特勞哈爾系數。渦街流量計工作原理圖　　渦街流量計適用于測量管道雷諾數范圍在2×104~7×106的流體。超過了這個范圍，斯特勞哈爾系數便不是常數，精度就要降低。流體的流速必須在規定范圍內。被測介質為氣體時，zui大流速應小于60m/s；為蒸汽時，應小于70m/s；為液體時，應小于7m/s。流體的壓力和溫度也要在規定范圍。焦化裝置共有9臺渦街流量計用于工藝管道內凈化風、蒸汽、除氧水、氮氣等介質的流量測量。1.6電磁流量計　　電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中，測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時，則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯（橡膠，特氟隆等）實現與流體和測量電極的電磁隔離。電磁流量計主要由磁路系統、測量導管、電極、外殼、襯里和轉換器等部分組成。　　用電磁流量計測量流體流量時，介質溫度不能太高，一般不超過120℃，壓力一般不超過1.6MPa，流速不得低于0.3m/s。被測介質必須是導電性液體，zui低電導率>20uS/cm,被測介質中不能含有較多的鐵磁性物質及氣泡。不能用于測量氣體、蒸汽、石油制品等非導電性流體。焦化裝置循環水及新鮮水進裝置、切焦水回流、切焦水泵入口流量均使用電磁流量計來測量。1.7質量流量計　　有一直管，以角速度ω繞定軸O在平面內轉動，管內有一質點m沿管以速度v向外移動。由于質點m處在既有旋轉運動，又有直線運動的體系中，因此它將獲得兩個加速度分量：向心加速度ar,其值為rω2,方向指向軸O；切向加速度ac，其值為2ωv,方向與ar垂直，它來自旋轉管道，同時又對管道產生反作用力，這就是科里奧利力，其計算公式為Fc=2mωv。后來人們用管道振動的方法來代替轉動，從而制出了質量流量計。質量流量計由傳感器、變送器、顯示器三部分組成。　　傳感器：敏感元件是測量管。它通過激勵線圈使管子產生振動，流動的流體在振動管內產生科氏力，由于測量管進出側所受的科氏力方向相反，所以管子會產生扭曲，再通過電磁檢測器或光電檢測器，將測量管的扭曲變成電信號，以進入變送器作進一步的處理。　　變送器：把來自傳感器的低電平信號或二進制信號進行轉換、放大，并輸出與流量和密度成正比例的4~20ma標準信號，或頻率/脈沖信號，或數字信號。　　顯示器：接受變送器來的信號，通常以數字的形式顯示被測流體的瞬時流量、累計流量、密度、溫度等信號。焦化裝置熱減壓渣油、燃料氣進裝置流量和柴油、混合蠟油、穩定汽油、液化氣出裝置流量的測量及計量均通過質量流量計實現。2流量儀表的選型技巧　　流量儀表選型可以從五個方面進行考慮，這五個方面為流量計儀表性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環境條件方面和經濟因素方面。五個方面的詳細因素如下：1、儀表性能方面：準確度、重復性、線性度、流量范圍、信號輸出特性、響應時間、壓力損失等；2、流體特性方面：溫度、壓力、密度、粘度、化學腐蝕、磨蝕性、結垢、混相、相變、電導率等；3、安裝條件方面：管道布置方向、流動方向、檢測件上下游側直管段長度、管道口徑、維修空間、電源、接地、安裝等；4、環境條件方面：環境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動等；5、經濟因素方面：儀表購置費、安裝費、運行費、校驗費、維修費、儀表使用壽命、備品備件等。流量計儀表選型的步驟如下：1、依據流體種類及五個方面考慮因素初選可用儀表類型（要有幾種類型以便進行選擇）；2、對初選類型進行資料及價格信息的收集，為深入的分析比較準備條件；3、采用淘汰法逐步集中到1~2種類型，五個方面因素要反復比較分析zui終確定預選目標。 　　流量是工業生產過程中常用的過程控制參數。隨著科學技術的發展，新型的流量儀表還在不斷涌現。流量計的選型應當首先了解流量儀表的性能特點，再結合所應用場合的工況條件，選擇性能合適的產品。隨著生產工藝復雜程度和自動化程度的提高，會對流量測量及控制提出更新、更高和更多的要求，如5~7m特大口徑、特大流量測量；超微小流量測量；鋼水等高溫介質的流量測量；液氮等超低溫介質的流量測量，等等。近年來，核磁共振流量計、放射性同位素流量計等新型儀表已日臻完善，流量測量精度也在不斷提高。