差压式流量计选用考虑要点

    差压式流量计(以下简称DPF或流量计)是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表。DPF由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件的型式对DPF分类，如孔扳流量计、文丘里管流量计及均速管流量计等。二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计，差压变送器和流量显示及计算仪表，它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的种类规格庞杂的一大类仪表。差压计既可用于测量流量参数，也可测量其他参数(如压力、物位、密度等)。
    选用考虑因素可分为5个方面：仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件和经济因素，现分述如下：
    （1） 仪表性能
    在国际标准ISO5167或国家标准GB/T2624中我们可以见到标准节流装置的主要技术参数，这些参数包括管径，直径比，雷诺数，管壁粗糙度，流出系数与可膨胀性系数的计算式及其不确定度等，超出这些参数以外并非不能使用，例如管径50mm以下或1000mm（对于孔板）以上的节流装置，采取实流校准仍可应用，有时为提高测量度亦采取实流校准，例如标准喷嘴，在标准中其测量精度较低（约2[%]），而事实上个别校准可获得很高的测量度。节流式DPF的度在很大程度上决定于现场的使用条件。如果检测件的制造质量符合要求，则影响其度主要是二方面：流体物性参数的确定和流体流动特性是否符合标准的要求。对于流动特性在安装条件中再介绍。整套流量计的度还决定于差压变送器和流量显示仪的度。选用高度差压变送器应该有一个全面的估计，若节流装置流出系数精度不高，密度数值不准，则高精度差压变送器并不能提高整体的度。这里应特别强调，节流式DPF是一种从设计、制造到安装使用都要求很严格的流量计，任何一个环节不符合标准的要求，产生的误差有时难以用定量估计。
    检测件为标准节流装置原则上无须实流校准，但其前提条件为需符合标准的全部规定，这点在现场使用往往难以完全满足，因此使用时附加误差的估计很重要，有许多资料提供这方面咨询，但都不是可靠的，当然是尽量按标准的规定去做。这从另一方面显示节流式DPF的度提高有一定潜力，只要精益求精，其度是可以提高的。
    关于仪表性能的提高，前面我们已经介绍了近年来国内外的一些措施，它说明虽然节流式DPF是一种古老的流量计，它仍在随着时代科技进步不断在开拓自己的前景.
    （2）流体特性
    流体特性分二方面考虑：
    a）流体物性参数（密度、粘度、等熵指数等）的确定。一般这些参数是根据压力、温度和流体组份计算出来的，这里影响参数度有压力温度和组分测量的度以及物性参数与这些参数函数关系的度二方面。应该指出，对于混合物这些函数关系的度存在较大问题，这时若能采用密度计直接确定介质密度是的，但是由于实际条件并不是总能做到的。
    一个重要问题应特别注意，一般物性参数是在节流装置设计时提供的，它在投用后可能发生变化，因此流量计投用后应该再次确认其正确性，工艺过程中压力温度如果波动较大亦应采取补偿（修正）措施。
    b）流体的腐蚀、磨蚀、结垢、脏污等特性的影响，这些特性对流量计使用的可靠性关系很大。由于节流式DPF是依据节流装置的几何形状及尺寸来确定测量信号的，任何偏离投用时的形状和尺寸都会使信号发生偏差。这些特性对检测件的影响是随时间而变的，因此定期检查检测件应该是使用必须遵守的规定。这些特性有时连工艺人员都吃不准，要定量确定它更是困难的事。因此，定期检查检测件和积累使用经验更为重要。
    （3）安装条件
    为使标准节流装置符合几何相似和动力学相似，以便采用标准文件给定的流出系数，除节流装置结构及制造应符合标准规定外，安装条件是保证几何相似和动力学相似的重要方面。安装要求包括管道条件，管道连接情况，取压口结构，节流装置上下游直管段长度以及差压信号管路的敷设情况等。
    标准规定进入节流装置流体应为充分发展管流和定常流（亦称稳定流）。为得到充分发展管流，在节流装置上游侧各种阻流件必须配备相应的直管段长度，如果现场不能满足长度要求，可以安装流动调整器（亦称整流器）以缩短必要的直管段长度。但是标准中只列举有限类型的阻流件，而现场阻流件类型远超过它，另外标准中各种阻流件的数据是在进入该类型流动为充分发展管流条件得到的，而现场几种阻流件串接一起是经常遇到的，亦就是说，进入阻流件的流动并非充分发展管流，在这种情况下，要得到可靠的测量惟有安装流动调整器。
    标准规定流体流动必须是稳定的，或仅随时间缓慢变化，这种定常流条件在现场是很难完全满足的，偏离这种条件会带来多大附加误差一直是流量测量课题之一。引起非定常流的情况是很多的，例如原动机（往复式发动机、压气机、泵、风机等）产生的；控制阀频繁动作产生的；管线自激振荡，特别是在有谐振时引起的；
    工艺管件（阀、弯头、支管等）使流体分离产生的；整个流动系统布置引起的；混相流中某些流型引起的等等。1998年ISO发表关于脉动流测量的技术报告ISO/TR3313：1998《Measurement of fluid flow in closed conduits-Guidelines on the effects of flow pulsations on flow measurement instruments》。它给予采用节流式DPF测量脉动流的有关数据。
    （4）环境条件
    节流式DPF的二部分差压变送器和流量显示仪装备有电子器件及微机等，它们对环境条件的要求与其它电子仪器仪表是一样的，这里不再多谈。这里谈一下关于一体式DPF的环境条件问题，几乎所有流量计都有一体式和分离式两种型式，以前节流式DPF大都采用分离式，由于分离式中差压信号管路存在诸多弱点，近年出现的一体式受到用户的欢迎，但是亦应看到由于一体式把差压显示部分与节流装置安装在一起，对差压显示仪的要求就提高了，它应适应现场环境条件，显然它比控制室里的环境条件要严酷了，比如现场管线振动及强电磁场干扰等，因此应该根据实际情况来决定采用哪一种型式较合适。
    （5）经济因素
    经济因素包括购置费、安装费、运行费、校验费、维护费及备品备件等，现分述如下:
    a）购置费： 与其它型式流量计相比，流量计的检测件（节流装置）的购置费用较便宜，但亦应考虑其它二部分：差压变送器和流量显示仪加在一起则整套仪表就不一定便宜了。
    b）安装费： 差压信号管路的安装费用较高考虑到有时尚需配备各种辅助设备，如冷凝器、集气器、沉降器以及隔离器等，因此采用一体式可降低安装费用。
    c）运行费： 运行费主要考虑压损产生的能耗，尤其大口径时更应注意，常用的节流装置孔板与喷嘴都是高压损的检测件，但相比之下喷嘴比孔板的压损要小得多（约为30[%]-50[%]）。为降低运行费采用低压损节流装置，但一般低压损节流装置的购置费又较高，两者应仔细核算一下采用哪种较合算。
    d）校验费： 对于标准节流装置无须实流校验这是其主要优点，但节流装置的几何校验费用还是需要的，对于用户免实流校验不仅是节省费用问题，它还带来许多免麻烦的事。
    e）维护费： 流量计检测件牢固可靠，与具有可动检测件（如涡轮、容积式）流量计相比维护费较少，但是流量计其它二部分差压显示仪还是有一定维护费的。
    f）备品备件： 流量计昂贵部分（差压显示仪）通用性强，在大中型企业备品备件较节省便利。