了解流体管道系统内的流量是了解系统运行中最有用的测量方法之一。
用于测量流量的设备通常由工厂仪器仪表和控制组维护和校准。伟德体育娱乐设备流量计通常监测监护转移或用作流量控制电路的主要元件。
用于保管转移的仪表设计用于在产品销售或购买时提供准确和可重复的流速值。这些类型的流量计在处理小的分位数时通常测量正的体积，或者在测量大的分位数时，体积可以随时间累计。用于保管转移的流量值也有助于操作和维护工厂的其他设备。
当管道系统的设计目标是建立工艺流体的设定流量时，使用流量控制回路(见图1)。系统的控制元件共同工作以实现适当的流量。
图片1。流量及系统运作(图片由作者提供）流量计测量的值是通过流量计的流量的函数。然后，仪表将测量值传输到控制器。在控制器上，输入所需的流量值。
然后控制器将仪表的测量值与设定值进行比较，并向执行器发送输出信号。执行机构然后调整最后一个元件(控制阀或变频驱动器[VFD])，以消除将流量平衡到设定值所需的多余能量。该控制器为操作人员提供实际测量的流量。
设备的初始成本和校准和维护这些类型的流量计所需的工作可能是成本过高，无法在工厂内广泛使用。在本专栏中，我们将研究如何在管道系统中测量流量，而不需要监护传输仪表的费用或流量控制回路的复杂性。
流量计的种类
流量计分为两大类:一类是根据仪表上的压降来确定流量的，另一类是测量的值与仪表上的流速成线性关系的。
差压流量计由流量内的流量限制组成，该限制在流量计上产生差压。根据伯努利原理，通过仪表的流量是通过流量限制的压差的平方根的函数。仪表取压差的平方根，并在显示流量的校准刻度上显示结果。
线性流量计由与流经流量计的流量直接相关的测量信号组成。
差压计
最常见的流量计是差压计，由加工到特定值的同心圆孔孔孔组成。
孔板提供了流量限制，而限制的上游和下游一侧的压力水龙头提供了必要的压差。
当工艺流体从上游管道进入仪表时，孔板中的限制导致流体通过限制时速度增加。在限制范围内，部分压力头转换为速度头。
通过限制后，由于速度头转换回压力头，流动速度变慢。知道了这一关系背后的物理规律，我们就可以根据压差来确定流量。通过这些方程可以看出，通过孔板的压差的平方根是通过孔板的流速的函数。
孔板被广泛接受的原因是其操作简单。它们可以使用现成的仪器来读取压差，并且易于制造，以满足设计流量要求。在北美，孔口尺寸可以使用美国机械工程师协会标准(ASME-MFC-3M)或美国石油学会(API)标准2530制定的标准。该标准规定了压差水龙头的位置要求和孔板上保持器直径的尺寸测定方法。
由于孔板的操作和精度很好理解，孔板和压力龙头可以位于管道系统的法兰面，这种类型的流量计可以在需要时就地制作并插入管道中。
流量计是另一种类型的仪表，可以插入管道，以精确测量流量。该仪表通过测量管道大截面积上的总流体压力和静压之间的差值来工作。annubar的设计允许它在需要时轻松插入到流中。这种类型的仪表在安装前由产品制造商设计和测试。
线性米
接下来，我们将看看仪表，仪表中的测量值是通过仪表的流量的直接函数。
涡流计使用一种特殊设计的杆插入到流中，在流中产生流体涡流。仪表计算随着时间的推移产生的涡流的数量，这是通过仪表的流速的线性函数。
涡流仪表可从各种仪器制造商作为一个整体。插入到流中的杆造成压力损失，但它比孔板造成的压降要小得多。
超声波流量计测量声波在过程流体中的频率变化。超声波流量计可以根据声波通过工艺流体的飞行时间或多普勒效应引起的频率变化进行测量。
在飞行时间流量计中，换能器将声波投射到管道中。声波穿过工艺流体，并从对面的管壁反射回来。然后它传播到从第一传感器下游的第二传感器。
第二声波离开下游换能器，并沿相反方向旅行。知道了往返所需的距离和时间，仪表就能得到流体在管道中的速度，从而与流经管道的流速形成线性关系。
在多普勒仪表中，换能器以给定频率向水流发送声波。
当声波被气流中的小颗粒或气泡反射时，反射声波的频率会发生变化。利用多普勒原理，仪表测量声波频率的变化，以确定工艺流体的速度。流体速度提供了流体速度与流量之间的线性关系。
测量管道中的流量
在管道系统中安装流量计是一个昂贵的过程。因此，大多数流量计用于托管转移应用或当需要满足系统设计要求的工艺流量时。
正如我们在以前的专栏文章中讨论过的，了解通过泵、管道、加热器或控制阀的流量对于确定设备是否正常运行或需要维护是有用的。本专栏中介绍的所有示例都可以在需要时安装在管道系统中使用。例如，可以在连接管段的现有法兰面之间安装孔板。当工厂关闭时，annubar可以快速插入管道，并在需要时提供流量。
涡流表必须安装在管道中，但这种类型的表的校准和维护比典型的差压表要少。
最后，便携式超声波流量计可以安装在管道外部，而不影响系统运行。仪表可以贴在管道上，需要时可以进行流量测量，然后可以移动到不同的位置。
如果使用得当，这些类型的流量计中的每一种都将提供良好的结果，帮助最终用户获得整个管道系统运行的清晰图像。