流量儀表的合理選型正確使用是自控設計中的難點。本文結合青海天然氣流量計的選型，探討如何正確進行流量計的選型設計。

流量儀表的選型相對其他測量儀表受影響的因素更多，流量計的選型不僅要考慮介質的***大流量、***小流量、流速、溫度、壓力，還要考慮介質的密度、粘度、化學腐蝕性、多相流、允許壓降等諸多因素。下面結合青海天然氣長輸管線項目對流量計的選型進行一些分析探討。

一 儀表性能要求分析

1 .測量流量還是總量

物料和能源連續配比生產主要測瞬時流量；灌裝、商貿核算等場所只要總量。容積式流量計、渦輪流量計等以機械計數或脈沖頻率輸出，直接得到總量，適用計量總量。電磁流量計、超聲流量計等是以測流體流速推導出流量，適用于過程控制，但裝有積算功能也可獲得總量。 2.精度

流量儀表的檢測精度并非越高越好，應用在流量控制系統中，檢測儀表精度要在整個系統控制精度要求下進行，檢測儀表確定過高的精度是不合理和不經濟的。用于商貿核算、儲運和物料平衡等就要求較高的精度。

3.量程和上限流量流速

 量程與精度，對一個確定的儀表 , 儀表精度為定值，所以誤差是精度與量程乘積，量程越大，測量帶來的***大可能誤差就越大 , 對應的***大可能相對誤差也越大，因此儀表量程的選擇也至關重要，量程范圍選擇常用流量的 1.5 倍。儀表口徑應按被測管道使用流量范圍和待選儀表的上限流量和下限流量來選配。雖然通常管道流體***大流速是按經濟流速來設計的，而大部分流量儀表上限流量流速接近或略高于管道經濟流速，因此儀表選擇口徑與管徑相同的較多，有些儀表需要通過縮頸來滿足測量儀表要求的***小流速要求。

4 .量程比

在滿足精度要求的情況下***大量程對***小量程之比即量程比。其值愈大流量范圍愈寬。儀表有較大范圍度，一般為 10：1，非線性儀表則較小，通常僅 3：1。當然量程比大的儀表適用范圍越寬。

5.壓力損失

對于大口徑流量計壓力損失造成的附加能耗可能相當可觀，寧可選擇壓損小價格貴的流量計。對于高蒸汽壓的液體大壓損使流量計下游壓力降至蒸汽壓會產生氣穴現象，它使測量誤差大幅增加甚至損壞儀表部件。有些應用場合儀表的大壓損是不被允許的。

二 流體特性分析

1.流體溫度和壓力

必須界定流體的工作溫度和壓力，對于特定的高溫高壓場合，大部分儀表將不再適用。有些應用場合需要對儀表做特殊的改裝才能滿足要求。

2.密度

大部分液體應用場合，液體密度相對穩定，除非密度發生較大變化，一般不需要修正。在氣體應用場合，氣體的實際流量值不僅與測量儀表體積輸出信號有關，還與氣體密度有關，而氣體的密度又是溫度和壓力的函數，通常氣體流量用標準體積流量（等密度）計算，氣體流量儀表要進行溫度壓力補償換算。

3.化學性和其它參量

流體的化學性有時成為選擇測量方法和儀表的決定因素。流體腐蝕儀表接觸件，表面結垢或析出結晶，均將降低使用性能和壽命。某些測量方法要考慮流體特性參量，如熱式流量計的熱傳導和比熱容，電磁流量計的液體電導率。

三 安裝方面的分析

1.管徑

有些儀表的口徑范圍并不很寬，限制了儀表的選用。測量大管徑、低流速，或小管徑、高流速，可選用與管徑尺寸不同口徑的儀表，并以異徑管連接，使儀表運行流速在規定范圍內。

2.流動方向

有些流量儀表只能單向工作，反向流動會損壞儀表。使用這類儀表應注意在誤操作條件下是否可能產生反向流，必要時裝逆止閥保護之。能雙向工作的儀表，正向和反向之間測量性能亦可能有些差異。

3.管道布置和儀表方向

 有些儀表水平安裝或垂直安裝在測量性能會有差別。儀表安裝有時還取決于流體物性，如漿液在水平位置可能沉淀固體顆粒。管道振動儀表（如壓電檢測信號的渦街式、科里奧利質量式）易受振動干擾，應考慮儀表前后管道作支撐等設計。

4.上游和下游管道工程

大部分流量儀表或多或少受進口流動狀況的影響，必須保證有良好流動狀況。上游管道布置和阻流件會引入流動擾動。這些影響能夠以適當長度上游直管或安裝流動調整器予以改善。

儀表下游也要有一小段直管以減小影響。 氣穴和凝結常是不良管道布置所引起的，應避免管道直徑上或方向上的急劇改變。管道布置不良還會產生脈動。控制閥門應裝在流量儀表下游，避免其所產生氣穴和流速分布畸變影響，裝在下游還可增加背壓，減少產生氣穴的可能性。

5.維護空間

維護空間的重要性常被忽視。一般來說，人們應能進入到儀表周圍，易于維修和能有調換整機的位置。

四. 環境條件分析

1.環境溫度

環境溫度超過規定要影響儀表電子元件而改變測量性能，因此某些現場儀表需要有環境受控的外罩；如果環境溫度變化要影響流動特性，管道需包上絕熱層。此外在環境或介質溫度急劇變化的場合，要充分估計儀表結構材料或連接管道布置所受的影響。

2 .安全性

應用于爆炸性危險環境，按照氣氛適應性、爆炸性混合物分級分組、防護電氣設備類型以及其他安全規則或標準選擇儀表。若有化學侵蝕性氣體，儀表外殼應具有防腐性和氣密性。某些流程工業要定期水沖洗整個裝置，因此要求儀表外殼防水，需用塵密防噴水級 IP65，甚至塵密防強噴水級 IP66 或塵密防侵水級

IP67。

3.電磁干擾環境

應注意電磁干擾環境以及各種干擾源，如：大功率電機、開關裝置、繼電器、電焊機、廣播和電視發射機等。

五. 經濟方面的分析

1.安裝費用

安裝費應包括作定期維護所需旁路管和運行截止閥等輔助件的費用。

2.運行費用

流量儀表運行費用主要是工作時能量消耗，包括電動儀表電力消耗或氣動儀表的氣源耗能；以及測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量，亦即克服儀表因測量產生壓力損失的泵送能耗費。泵送費用是一個隱蔽性費用，往往被忽視。

3.維護費用

維護費用是儀表投入運行后保持測量系統正常工作所需費用，主要包括維護勞務和備用件費用。首先按儀表性能要求分析，此儀表為場站分配計量，關心的是流量總量，要求較高的儀表精度，要求小的壓差損失，流量范圍相對固定，但也會隨用氣變化波動。其次，按流體特性分析，天然氣為輕腐蝕、相對純凈氣體，溫度常溫，壓力為 0.6 MPa，密度會因壓力和溫度不同而變化，流量儀表需要溫度壓力補償換算為標準流量孔板流量計優點是經典成熟，一次測量元件構造較簡單，便于制造加工。缺點是壓力損失大，量程比小，一般為 3：1，要求直管段長，需要占用較長的工藝管路。天然氣項目流量范圍寬，且安裝條件限制不允許大的壓力損失。

渦輪流量計優點。測量精度高，一般渦輪精度為 0.5%-1.0%，測量范圍寬，量程比可達 1:30; 缺點。有可動部件，易于損壞 ; 對介質的干凈程度要求高。智能儀表可以實現溫度和壓力的自動補償。此儀表國內有成熟產品，在西氣東輸項目中廣泛應用。

超聲波流量計優點。無可動部件，測量精度高，可達 0.5%; 量程比大，一般為 1:20; 能實現雙向流量計量，缺點是技術不成熟，只有進口產品，價格昂貴（是渦輪流量計的 2-5 倍）。

綜合以上因素，渦輪流量計能夠滿足天然氣項目的計量要求，***后經儀表技術參數計算選定了浙江天信儀表廠生產的帶溫度壓力補償的，型號為 TBQZ-150B 的渦輪流量計。