1 引言

      利用工業管道的彎頭進行管道流體流量測量的觀點提出至今已有九十多年了，在過去的幾十年中對彎管流量計的研究始終沒有停止過。進入二十世紀九十年代以后，在我國對彎管流量計的研究和應用已形成一定的規模，在很多行業的工業現場對彎管流量計的應用越來越多。據不統計國內生產銷售彎管流量計的廠家網上登錄已有十五家之多。

      彎管流量計做為一種計量產品生產，必須有國家計量監督管理部門的批準和審察，經查詢各家的產品宣傳資料，絕大多數廠家均獲準使用CMC生產標志。但是，由于該產品尚未有國家統一的技術標準和檢驗規范，因此使各家彎管流量計產品的內在質量良莠不齊，有的廠家為了追求銷售利潤甚至不顧市場法規，以劣充優，用價格優勢占領市場，因此給用戶在彎管流量計的選型、安裝和使用方面都帶來不少誤解和麻煩，或造成不應有的損失。也違備了計量的科學性和嚴肅性。

      2 彎管流量計的基本原理

      流體在管道中流動，經過管道轉彎時由于受到彎曲管壁的導流作用，使流體在流進彎管時靠近彎管內側的流體流速被增大，而靠近外側流體的流速被減小，且在90°彎管的45°中心線的過流斷面處達到極限狀態，根據能量守衡定律使彎管內外側產生一個差壓值，該差壓值的大小與流體流速、流體密度和彎管的結構等因素密切相關。當彎管結構參數等因素確定之后，流體的流量就是彎管內外側差壓值的函數。這就是利用彎管進行流量測量的基本原理。彎管是管道系統中的重要管道部件且廣泛應用在各種工業管線中，因此，以標準結構的彎管傳感器取代工業管線的彎頭是進行管道流體計量最直接的測量方法。

      3 彎管流量計的特點

      3.1 無附加阻力損失

      彎管傳感器是一個具有嚴格幾何結構尺寸的標準90°彎頭，只要以標準彎頭取代工業管道彎頭就可以實現測量，在標準彎頭內無任何插入件和節流件，因此不會對流體增加阻力損失。

      3.2 安裝方便、耐磨損、維護量小

      做為一次檢測件的標準90°彎管傳感器保持了與管道壁厚材質的一致性且可以直接焊接在管道上，一次焊接完成后就不會再發生泄漏等另人頭疼的問題，且壽命與管道等同。彎管流量計的維護主要是差壓變送器零點的調整和二次表的檢驗。

      3.3 適用性強、量程范圍寬直管段要求不嚴格

      3.4 測量精度高、重現性好

      3.5 基于彎管流量計的以上優點，做為一次檢測元件的彎管傳感器可以采用焊接方式安裝在管道上，由于各種工業管道的現場安裝是多種多樣可以是空間任意狀態，從某種意義上講彎管傳感器在工業現場的安裝原則上可以是空間任意狀態。也就是說彎管傳感器在安裝時沒有嚴格的方位限制，我廠通過十幾年的研究，對彎管傳感器的現場安裝提出了以下四種方式：

      （1） 水平轉水平  
      （2） 水平轉垂直
      （3） 垂直轉水平
      （4） 空間任意狀態

      4. 現場應用中存在問題

      4.1 誤認彎管傳感器就是一個工業彎頭

      由于一些用戶對彎管流量計的檢測原理缺乏深入了解或受某些商家的片面宣傳，至使一些用戶采用現場彎頭打孔取壓方式做檢測傳感器。經我廠十幾年的深入研究，我們可以肯定地告訴每一個用戶，彎管傳感器并非一般工業彎頭，更不可以現場管道彎頭打孔而成。彎管傳感器必須是一個具有嚴格幾何結構尺寸、能產生準確差壓信號的標準90°彎管，同口徑的彎管均為幾何相似形的特征。彎管傳感器是彎管流量計一次儀表的核心部件。

      4.2 彎管傳感器的現場任意方位安裝有約束

      從理論講彎管傳感器可以實現空間任意狀態安裝，但實際應用中空間任意狀態的安裝是不提倡的。由于彎管內外側差壓屬微差壓范疇，對微差壓的測量必須選用精度高、可靠性好的差壓變送器，另一方面在差壓的檢測中一定要注意內外側取壓點是否存在安裝上的高度差，如果取壓點存在高差，檢測中對這一高差忽略不計就可能造成檢測結果的很大偏差。因此彎管內外側取壓點高差的修正是空間安裝狀態傳感器必須注意的問題，如果空間安裝取壓點高差修正參考點選擇不準確就會造成測量結果的不準確。所以在實際應用中應盡量避開空間任意狀態（如現場確實不能選用以上三種安裝方式，可用我廠特為任意狀態研制的V型彎管傳感器來實現測量），而要水平轉水平的安裝方式。且水平安裝彎管還可以實現雙向測量。

      彎管傳感器耐磨損、耐高溫、耐震動、抗干擾能力強的優點使彎管流量計的應用范圍廣，特別是在鋼鐵、化工企業被用來檢測各種煤氣或其它雜質多、臟污、含水量大的氣體。根據多年的應用現場經驗總結，對檢測臟污、含水量大的氣體我認為不宜選擇垂直向下轉水平和水平轉垂直向上的安裝方式，因為這種安裝方式容易使介質中的雜質或水積存在水平管道影響差壓信號的
準確檢測。

      4.3 溫壓補償的誤區

      在流量測量中流體的溫度、壓力變化對流體流量測量起著至關重要的作用。我們知道流體的流量值大小不僅取決于差壓變送器檢測的差壓值△P，而且取決于介質密度ρ的計算，因為流量

，所以介質密度計算不準確所造成的測量誤差與差壓變送器檢測差壓的不準確，所造成測量不確定度是一樣的。實際應用中任何儀表的實際運行工況總會偏離設計工況，實際工況參數與設計工況參數偏差越大，則測量的偏差就越大。在流量檢測中有的人會認為介質壓力、溫度與設計工況稍有偏差可不對密度修正，還有人為了計算方便，常以定值補償代替實時補償，更有的人以市場通用智能表代替專用二次表等等。這些都會因流體溫度、壓力補償的密度計算不到位而形成流量檢測的較大誤差，為此充分利用現代電子技術構筑彎管流量計專門配套儀表實現流體工況壓力、溫度的實時檢測和完備的流體密度在線補償計算是提高系統檢測準確度的重要途徑。

      4.4 彎管流量計的高溫適應范圍

      彎管流量計耐高溫能檢測400℃以上的高溫蒸汽，但有一點必須注意，即彎管傳感器只宜安裝在管道只產生彈性變形的工業管道，而不宜安裝在產生塑性變形的管道上。特別是在測高溫氣體時若彎管前后直管段足夠長時，為減少管道彈性變形對彎管的影響，應在彎管前后兩倍管徑范圍增加錨固支點，以保證流量檢測的可靠性。

      4.5 彎管傳感器的出廠標識應齊全

      我們知道彎管傳感器是一個標準90°結構件，其前后結構對稱。根據用戶檢測介質和預定安裝位置，彎管流量計生產廠家在彎管加工中要滿足工業現場需求，就要―一對應生產，為方便現場安裝，所以彎管傳感器出廠前要有明確標識，除規格、型號、編號外還應有安裝方式及介質流向標識。

      結束語

      測量技術水平的高低是衡量一個國家科學技術現代化程度的重要標志，彎管流量檢測技術在我國工業現場的應用僅僅是拉開了一個序幕，關注彎管流量計現場應用技術的總結和提高，是彎管流量計系統研究的重要補充，為此我熱切希望各界同行都來關心這一課題的研究，為推動我國計量技術的發展做出貢獻。