为了减少污染，节水减排，必须对生活用水、循环水、工业用水以及排放的污水进行严格的计量和控制。流量的测量在水资源实行总量控制、定额管理和石油化工生产及过程控制中占有重要地位。

    考察矿井水的出水能力和经济效益主要考虑3个流量指标，即矿井水流入量、澄清水流出量和污泥流出量。考虑到性价比等因素，在Φ250mm以上的管道上选用插入式电磁流量计，并进行带压安装，经近5个月运行试验，流量计应用效果良好，流量计量比较准确。

    插入式电磁流量计比较适合大口径管道安装。50mm以上的管道上应用插入式电磁流量计比法兰式电磁流量计性价比好，且管径越大性价比越明显。其显著的特点就是能带压安装，管壁的厚薄对其基本没有影响，但是其安装技术比较复杂，如果安装不当会产生较大的误差，根据使用经验在不允许停工和较大口径管道上安装插入式电磁流量计应该是一种经济可行的选择。

    1、流速分布不均和管内二次流的存在是影响涡轮流量计测量准确度的重要因素．所以，涡轮流量计对上、下游直管段有—定要求．对于工业测量，一般要求上游20D，下游5D的直管长度．为消除二次流动，在上游端加装整流器．若上游端能保证有20D左右的直管段，并加装整流器，可使流量计的测量准确度达到标定时的准确度等级。

    2、涡轮流量计对流体的清洁度有较高要求，在流量计前须安装过滤器来保证流体的清洁．过滤器可采用漏斗型的，其本身清洁度，可测其两端的差压变化得到。

    3、为保证通过流量计的液体是单相的，即不能让空气或蒸气进入流量计，在流量计上游必要时应装消气器．对于易气化的液体，在流量计下游必须保证一定背压。 

    近几年来，随着电子技术、数字技术的发展，利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快，基于不同原理，适用于不同场合的各种型式的超声波流量计得到了广泛应用，同时也对广大用户提出如何认识超声波流量计、怎样选择合适的类型，使用中应注意些什么问题等一系列问题，本文综合国内超声波流量计目前的发展情况及多年应用的实践，对上述问题进行了些探讨。

    1超声波流量计的分类

    超声波流量计的各类很多，依照不同的分类方法，可以分为不同类型的超声波流量计。

    1.1多谱勒式超声波流量计

    换能器1发射频率为f1的超声波信号，经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后，频率发生偏移，以f2的频率反射到换能器2，这就是多谱勒将就，f2与f1之差即为多谱勒频差fd。

    设流体流速为v，超声波声速为c，多谱勒频移fd正比于流体流速v，即所以流体流速当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后，c、f1、θ即为常数，流体流速和多谱勒频移成正比，通过测量频移就可得到流体流速，进而求得流体流量。

    1.2时差式超声波流量计

    时差式超声波流量计是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比这一原理来测量流体流量的。

    换能器1向换能器2发射超声波信号，这是顺流方向，其传播时间为

    反之，逆流方向的传播时间为：

    时间差为：

    由于c>>v，故

    所以，流体流速

    同样，c、L、θ均为常数，测得时间差△t即可求出流体流速v进而求得流体流量。

    2区别

    根据超声波流量计使用场合不同，可以分为固定式超声波流量计和便携式超声波流量计。

    2.1这两类超声波流量计的主要区别

    （1）适用的场合不同

    固定式超声波流量计用于安装在某一固定位置，对某一特定管道内流体的流量进行长期不间断的计量；便携式超声波流量计具有很大的机动性，主要用于对不同管道的流体流量作临时性测量。

    （2）供电方式不同

    固定式超声波流量计要求长期连续运行，所以要使用220V交流电源，便携式超声波流量计既可以使用现场的交流电源，也备有内置充电电池，可以连续工作5～10h［小时］，大大方便了不同场合临时性流量测量的需要。

    （3）部分功能不同

    因定式超声波流量计，通常都有4-20mA信号输出等功能，供远传显示使用，但其内部只能存贮一条管道的参数；便携式超声波流量计只是为了现场查看当时流量和短时间内的累计流量，故一般无输出信号功能，但为了方便测量不同管道流量，它具有丰富的贮存功能，可以同时存贮数十条不同管道的参数，供随时调出使用。

    2.2换能器供电方式不同

    可以分为外贴式、插入式、管段式三种超声波流量计。

    （1）外贴式

    外贴式超声波流量计是生产*早，用户*熟悉且应用*广泛的超声波流量计，安装换能器无需管道断流，即贴即用，它充分体现了超声波流量计安装简单、使用方便的特点。

    （2）管段式

    某些管道因材质疏、导声不良，或者锈蚀严重，衬里和管道内空间有间隙等原因，导致超声波信号衰减严重，用外贴式超声波流量计无法正常测量，所以产生了管段式超声波流量计。

    管段式超声波流量计把换能器和测量管组成一体，解决了外贴式流量计在测量中的一个难题。而且测量精度也比其它超声波流量计要高，但同时也牺牲了外贴式超声波流量计不断流安装这一优点，要求切开管道安装换能器。

    （3）插入式

    插入式超声波流量计介于上述二者中间。在安装上可以不断流，利用专门工具在有水的管道上打孔，把换能器插入管道内，完成安装。由于换能器在管道内，其信号的发射、接受只经过被测介质，而不经过管壁和衬里，所以其测量不受管质和管衬材料限制。

    3超声波流量计的选型

    超声波流量计除上述各种类型外，近年来又出现了采用数字化电路的数字式超声波流量计，把换能器和转换器做在一起的一体式超声波流量计，等等。面对众多类型的超声波流量计，用户要根据实际情况和测量需要合理选型。

    3.1多谱勒式超声波流量计

    只能用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体，如工厂排放液、未处理的污水、杂志含量稳定的工厂过程液等。要注意它对被测介质要求比较苛刻，即不能是洁净水，同时杂技含量要相对稳定，才可以正常测量，而且不同厂家的仪表性能及对被测厂家的要求也不一样。选择此类超声波流量计即要对被测介质心中有数，也要对所选用的超声波流量计的性能、精度和对被测介质的要求有深入的了解。

    3.2便携式超声波流量计

    适用于临时性测量，主要用于校对管道上已安装其它流量仪表的运行状态，进行一个区域内的流体平衡测试，检查管道的当时流量情况等。如果不作固定安装，而用于这些用途时，选用便携式超声波流量计既方便又经济。

    3.3时差式超声波流量计

    目前生产多、应用范围广泛的是时差式超声波流量计。它主要用来测量洁净的流体流量，在自来水公司和工业用水领域，得到广泛应用。此外它也可以测量杂技含量不高（杂质含量小于10g/L，粒径小于1mm）的均匀流体，如污水等介质的流量，而且精度可达±1.5%。实际应用表明，选用时差式超声波流量计，对相应流体的测量都可以达到满意的效果。

    3.4管道式超声波流量计

    精度，可达到±0.5%，而且不受管道材质、衬里的限制，适用于流量测量精度要求高的场合。但随着管径的增大，成本也会随增加，通常情况下，选用中小口径的管段式超声波流量计，较为经济。

    3.5固定式超声波流量计

    如果有足够的安装空间，使用插入式换能器代替外贴式换能器，彻底消除了管衬、结垢及管壁对超声波信号衰减的影响，测量稳定性更高，也大大减小了维护工作量。而且，由于插入式换能器也可以不断流安装，所以其应用正在不断推广。

    有的厂家推出了内部为数字化电路的超声波流量计，其特点是采用数字电路处理信号，纠错能力增强，取样及时，精度提高（模拟电路的精度为±1.5%，数字电路可以达到±1.0%），而且集成度提高，仪表体积大大减小，有多种信号输出模式供选择，在实际应用也取得了很好的效果。用户在使用中可以和模拟电路的超声波流量计进行比较。

    超声波流量计的功能选择，用户可以根据实际情况来确定。如果测量双向流体，一定要选择带有正负计量功能的超声波流量计；如果用户需要定期了解流体在一定时段有流量情况，可以选择带打印机的超声波流量计。总之，所选择的超声波流量计的功能既要满足用户需要，也不必贪多求全，造成许多功能闭置不用，而增加购买成本。

    计量涡街流量计在天然气下使用注意事项：

    增大公称设计能力：增大流量需要加大涡街流量计，或增加气路，或提高压力。供气安全性：流量计故障不造成影响。

    操作条件下的气体密度：小流量随密度增加而变得更低。

    气中夹带固体：可能有沉积物，非流线体可能受侵蚀，需要过滤器。

    气中夹带液体：测量导管内可能有液体沉积物，这会影响计量值。

    压力和流量变化：不会造成损坏，但可能造成计量误差。

    脉动流：准确度受影响。涡街流量计受影响的程度取决于流量变化的频率和幅度。

    允许误差范围内典型的量程比：30:1密度越高，流量比越大。

    过载流动：可过载。

    流量计及其管道所需配管设置要求：上下游需直管段长度，长度根据适用标准的安装说明而定。

    典型直管长度：上游20D，下游5D

    插入式超声波流量计测量原理是在安装上可以不断流，利用专门工具在有水的管道上打孔，把换能器插入管道内，完成安装。优于其他超声波流量计在于由于换能器在管道内，其信号的发射、接受只经过被测介质，而不经过管壁和衬里，所以其测量不受管质和管衬材料限制。

    特点：

    测量流速范围宽（0.01111-12.411m/s），管径范围大（DN15.0011～4001mm）,适用于各种管材质。

    管道式结构紧凑、坚固、精度高、量程比宽、安装简单、压力损失小、无机械活动部件。

    外夹式传感器、插入式传感器可不停机安装维护。

    全中文的操作界面，使用更简单方便。

    具有两路模拟量输入接口可测量热量（冷量）、压力、温度等参数。

    可选单声道，双声道，三声道型。

    防非操作人员误动的密码锁保护。 

    插入式电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律采用技术研发的一种高智能、高可靠性的流量计、以其非常高的性价比被广泛应用于大管径流量计领域。

    插入式电磁流量计的性能特点分析如下：

    1、插入式电磁流量计结构简单、可靠，无可动部件，工作寿命长。无截流阻流部件，不存在压力损失和流体堵塞现象。

    2、测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响。

    3、插入式电磁流量计采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和Hc、Hb、316L、Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。

    4、插入式电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制定，用来测量导电流体的体积流量。

    5、插入式电磁流量计备有管道式、插入式等多种流量计型号。

    6、无机械惯性，响应快速，稳定性好，可应用于自动检测、调节和程控系统。

    7、具备一体化和分离型两种型式，高清晰度LCD背光显示。

    8、插入式电磁流量计采用EEPROM存贮器，测量运算数据存贮保护安全可靠。

    流量计在冬天，尤其北方的冬天，随着气温的降低，当被测介质通过测量管线传送到变送器时，常出现环境温度过低发生冻结、凝固、析出结晶等现象，因环境温度过低而超出所使用仪表的正常工作温度区间，直接影响到仪表测量显示的准确性。而压力、流量、液位、温度等各类仪表点，其测量介质多为液体，受低温的影响，更容易造成测量误差，严重者可能引发中毒、火灾、爆炸等安全事故。

    所以每年一入冬，仪器仪表的防寒防冻工作显得尤为重要。而一些大型的仪器仪表用户更是纷纷提早做好准备应对，比如电厂、石油、化工、水厂等都制定了适合于自己企业的仪表防寒防冻工作的制度，并对仪表的进行防冻、排污处理等等各个方面的工作。这一期，我们就来探讨一下仪表用户如何进行冬季仪表防寒防冻工作。1.要做好仪器仪表的防冻，产品的选型是一个关键，在前期安装仪表时，仪表用户就应该考虑仪表所在的工况条件，选带保温装置型仪表。根据仪表的类别用途及拟安装地理位置，提出该仪表的保温防冻需求，再提交与厂家来处理。

    1.流量计保温措施

    用保温材料保温，即用保温材料将仪器仪表易冻或怕冻的部位包起来。冬季来临时要检查、经常排污，防止包装的保温材料破损。

    伴热措施

    1、蒸汽伴热措施：即使用管蒸汽暖气保温。冬季保温送汽之前要检查一下蒸汽保温管路是否畅通或堵塞。蒸汽是24小时通的，不要太热，有时还要根据天气温度变化来调整供保温汽量，以防止温度太高使变送器引压管内冷凝液汽化影响变送器工作或因温度太低使变送器引压管内冷凝液冷冻影响变送器工作畅通。

    2、保温保护箱措施：a、电热管伴热保温箱，由箱体、加热器、仪表托架等三大部分组成，其结构形式与保护箱相同，所不同的是箱内装有电器加热装置，起热装置是由电热管，温度控制器组成，箱体侧面装有插座，当接通电源后，箱内加热到所需温度时，再由温度控制器接通电源继续升温。通过反复工作使箱内温度能保持在一定范围内。其恒温加热器主要参数：

    ⑴、额定电压200V.50Hz；⑵、额定功率300～500W；⑶、控制温度可由用户自定；⑷、恒温加热器也可做成防爆型；⑸、电热管材料有三种：即铜管、碳钢管、不锈钢管。

    b、蒸气管伴热保温箱，伴热管是用金属管制成S型结构.箱体上下采用焊接式穿板接头与伴热管焊接而成，伴热管安装在箱内为上进下出，通过蒸气在管腔内的循环而达到加热目的。伴热管材料一般分为两种，即紫铜管，无缝钢管（碳钢）。

    c、为关键仪表箱再加一层保温棉，在保温箱门口和进出管线口加胶密封，可达到仪器仪表系统更佳保温防冻效果。

    3.维护措施

    1、安装措施合理选择安装地点：干燥、无雨雪滴漏的地方。

    2、点检措施有条件时由专人每日对保温材料的是否破损、蒸汽管路的是否堵塞进行技术确认与技术处置。

    3、报警措施有条件的可加装蒸汽泄露或断电状态的声光报警小装置，以方便保温防冻措施隐患的发现与及时整治。

    4、巡检措施由区域仪表维护责任人按预定巡检路线定时巡检。巡检中要检查保温管线阀门是否正常、保温箱是否正常、疏水装置是否正常、保温材料包装是否完好、电伴热供电元器件是否正常等。对易冻装置仪表进行重点检查并做好巡检记录，进行仪器仪表及其保温防冻措施进行干燥、完整、洁净的维护保养，及时解决现场发生的保温伴热问题。

    1）保温送汽之前要好好检查一下保温管路是否畅通。另外在冬季的时候要经常检查一下，经常排污，防止保温管堵了，一旦有哪里堵了，就很容易被冻，那时候就麻烦大了，呵呵。有时候还要根据温度变化来调整供汽量，防止温度太高使变送器引压管内冷凝液汽化影响变送器工作。小心驶得万年船，哈哈。

    2）在北方,冬季*重要的问题就是仪表设备的保温问题,作为一名基层维护人员，我们是在冬季来临之前，提前整体全面的检查一边所有仪表设备的保温伴热问题，对于历年冬季经常因为保温伴热故障的仪表设备，集体上报车间，大家一起讨论，研究解决的方法，首先考虑的是做好保温层，加好伴热线，至于选择电伴热、蒸汽伴热还是低温水伴热，要视具体情况具体分析。如果保温伴热都做好了，仪表还是出故障，那就再考虑更换测量仪表，比如把原来的浮筒换成双法兰等等。从而使仪表设备能正常平稳的度过寒冬。这样仪表维护工的工作量小了，生产也平稳，大家都好.

    用保温材料保温，即用保温材料将仪表易冻或怕冻的部位包起来。冬季来临时要检查、经常排污，防止包装的保温材料破损。

    三、流量计伴热措施

    1、蒸汽伴热措施

    即使用管蒸汽暖气保温。冬季保温送汽之前要检查一下蒸汽保温管路是否畅通或堵塞。蒸汽是24小时通的，不要太热，有时还要根据天气温度变化来调整供保温汽量，以防止温度太高使变送器引压管内冷凝液汽化影响变送器工作或因温度太低使变送器引压管内冷凝液冷冻影响变送器工作畅通。

    2、电加热带措施

    电伴热保温技术是一种新型的由电能直接转化为热能的供暖技术。加装保温电缆，将伴热带，缠绕在仪表上，或粘在仪表柜内部（但要注意所用伴热带的长度，要经济适度）。

    适用于管道、阀门、耐震压力表、差压变送器泵体的伴热、防冻和保温或者维持仪表管线工艺温度的单相恒功率电热带，单位长度发热量恒定，输出功率不受环境温度变化而改变，使用长度和功率成正比，在安装时可以任意剪接，但必须保留有一个发热节（即至少2.5m），外层编织层具有传热、散热作用，同时能作为防静电的安全接地。主要用于各种管道、仪表的防冻、保温，维持温度150℃。注意：对温度要求严格控制的液体管线的伴热和保温（须配用温度控制器）。

    3、仪表保温保护箱措施

    a、电热管伴热保温箱，由箱体、加热器、仪表托架等三大部分组成，其结构形式与保护箱相同，所不同的是箱内装有电器加热装置，起结构形式如图，电热装置是由电热管，温度控制器组成，箱体侧面装有插座，当接通电源后，箱内加热到所需温度时，再由温度控制器接通电源继续升温。通过反复工作使箱内温度能保持在一定范围内。

    b、蒸气管伴热保温箱，伴热管是用金属管制成S型结构.箱体上下采用焊接式穿板接头与伴热管焊接而成，伴热管安装在箱内为上进下出，通过蒸气在管腔内的循环而达到加热目的。伴热管材料一般分为两种，即紫铜管，无缝钢管（碳钢）。

    c、为关键仪表箱再加一层保温棉，在保温箱门口和进出管线口加胶密封，可达到仪表系统更佳保温防冻效果。

    涡街流量计是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。

    为提高气体涡街流量计的耐高温及抗振动性能，我公司新近开发出了SKLUG改进型涡街流量传感器，因其独特的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。在实际应用中，往往流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的*佳工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。

    为了使用方便，电池供电的就地显示型气体涡街流量计采用微功耗技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。 

    防腐型电磁流量计的组成部分和量程范围：

    主要组成部分：

    防腐型电磁流量计由传感器和转换器组成，传感器安装在测量管道上，转换器可以与传感器组合连接在一起称为一体型电磁流量计，转换器被安装在离传感器30米内或100米内的场合，两者间由屏蔽电缆连接称为分离型电磁流计。防腐电磁流量计传感器主要组成部分是：测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。

    量程范围：

    1、一般工业用智能型防腐电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，流速应不小于0.2m/s，应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。

    工业生产中蒸汽流量计是一个很重要的环节,关系到企业生产成本的核算.对于蒸汽计量:主要有以下几种情况：

    1、.热电厂将蒸汽卖给用户:这种情况就要蒸汽流量计能够准确计量,否则多计量或少计量都会给双方带来损失.

    2、合同能源管理，也就俗称的＇承包锅炉，厂家买蒸汽＇

    3、热电厂内部用蒸汽流量计

    4、工厂内部用蒸汽汽计量

    由于蒸汽流量计用于双方贸易结算,而且计费金额较大,所以蒸汽流量计质量就显的很重要.

    怎么选择好的蒸汽流量计,作以下说明:

    1、首先在买流量计之前,采购人员与流量计生产企业技术人员进行交流,提供蒸汽的类型,蒸汽的温度,压力,蒸汽管道的大小,用户的用汽情况,管道的分管情况和安装蒸汽表的位置,等,告诉给流量计生产企业,才能才能保证蒸汽流量计能够满足现场计量要求.

    2、如果有的情况说不清楚,可以让蒸汽表生产企业技术人员到现场查看

    3、在安装蒸汽流量计时要仔细阅读说明书,有不明白的地方随时电话咨询

    4、安装好后要对蒸汽流量计作一些防护,不要让蒸汽流量计处于风吹雨打的地方,

    5、对蒸汽流量计作定期的检查,到期到进行更换 

    电磁流量计在测量工作中，干扰信号与有用的信号交混在一起，流量传感器提供给转换器的流量信号是电极间的电位差，即一种电压信号。

    在实际测量中，由于电磁感应、静电感应以及电化学电势等原因，电极上所得到的电压不仅仅是与流速成比例的电动势，也包含各种各样的干扰成分在内。

    首先电磁流量计工作现场存在大量的工频信号，耦合在激磁回路、电极、前端放大器的工频干扰噪声对流量测量的准确性造成极大的影响。其次，在低频矩形波激磁方式下，其干扰主要表现为由激磁电流突变产生的微分干扰信号，随着电流的稳定，干扰信号随之消失，由于电磁流量传感器的“变压器效应”，会产生相位上与流量信号相差90°的正交干扰信号。

    另外，由于电磁屏蔽缺陷，接地不良，杂散电容等引起返回电流不平衡产生共模干扰，它可能导致电路某些参考电位变化，是造成电磁流量计零点漂移的原因，同时产生高的辐射电场使电路的电磁兼容性恶化，串模干扰是由于电路板设计电磁兼容性考虑不足造成的信号质量下降，特别是高速走线和模拟电路易受到影响，还有就是电化学极化电动势干扰，它是被测液体中电解质在感应电场作用下在电极表面极化产生，是电磁流量计零点漂移的主要原因。 

    智能型电磁流量计的测量原理是根据法拉第电磁规律进行编程，采用单片机嵌入技术，来实现数字励磁，还可以配备4-20MA电流输出信号来记录或调解使用，传感器的主要组成由：测量管、电极、励磁线圈、铁芯与壳体组成。电磁流量计主要用于测量封闭管道中的导电液体及液体的体积流量，液体包括酸性液体、碱性液体、盐性等带有腐蚀性的液体，被广泛运用于化工、石油、纺织、造纸、冶金、制药及水处理、环保、市政管理、水利建设等工业领域。