在水廠消毒工藝或科研測試中，為了保證小流量、低雷諾數(shù)的流量測量精度，要求儀表有較高的靈敏度。轉(zhuǎn)子流量計(jì)由于其靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、直觀、壓損小、測量范圍大、維修便捷，且價(jià)格低廉，常被廣泛采用。然而，在應(yīng)用過程中，常常因?yàn)榘惭b或使用不當(dāng)，產(chǎn)生測量結(jié)果不正確等問題^[1、2]，給裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)帶來很大的困難。本文就工作多年中遇到的轉(zhuǎn)子流量計(jì)安裝時(shí)的問題、使用特點(diǎn)及精度的提高方法進(jìn)行論述。

      1 工作原理

      測量管被垂直地安放在管道上，在它里面有一個(gè)可以上下移動(dòng)的浮子，流體由測量管下向上流。當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，浮子的上部和下部會(huì)產(chǎn)生壓力差，浮子上下移動(dòng)使壓力差恒定。浮子與測量管之間的空隙因流速不同而不同，也就是說當(dāng)流速增加時(shí)，浮子向上移動(dòng)，空隙變大，浮子會(huì)停留在向上的力與向下的力平衡的位置上。浮子的高度與流量成正比，探測浮子的位置，即可知道工藝介質(zhì)的流量。轉(zhuǎn)子流量機(jī)工作原理示意圖如圖1所示。

      2 安裝時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

     在安裝過程中，如果安裝不當(dāng)，不僅會(huì)造成對(duì)儀表的損害，而且會(huì)引起產(chǎn)生測量結(jié)果不正確。因此，在安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

      （1）安裝前核實(shí)儀表允許工作溫度和壓力，應(yīng)不低于管道內(nèi)被測流體的溫度和壓力。儀表刻度范圍符合被測流體流量變化范圍。

      （2）儀表變送器必須垂直安裝，流體必須自下而上通過變送器。

      （3）儀表應(yīng)安裝在沒有振動(dòng)并便于維修的地方。安裝在生產(chǎn)管線上的變送器應(yīng)加裝旁路，以便處理故障或吹洗，儀表檢修時(shí)不影響生產(chǎn)。旁路管道安裝方法如圖2所示，正常運(yùn)行時(shí)閥1關(guān)閉，閥2、3開啟。檢修時(shí)閥1開啟，閥2、3關(guān)閉。

      （4）用于臟污流體時(shí)，應(yīng)在儀表上游加裝過濾器。特別是小口徑（Φ25mm以下）的儀表對(duì)污物很敏感，必須考慮表前過濾問題。當(dāng)被測流體中可能有鐵磁雜質(zhì)時(shí)，在儀表前應(yīng)加裝磁過濾器。

      （5）若變送器安裝地點(diǎn)不能滿足表前有5倍管徑長度的直管段要求，且表前又有局部阻力件造成流體擾動(dòng)時(shí)，可加裝整流器。

      （6）當(dāng)被測流體溫度大于70℃時(shí)，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)應(yīng)加裝保護(hù)罩，以防止玻璃管遇冷炸裂。玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)安裝以后，應(yīng)將其上、下管道用支架固定牢靠，以防止管道重量加在轉(zhuǎn)子流量計(jì)上或產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。

      （7）氣遠(yuǎn)傳儀表的氣源一定要清潔。氣源及輸出信號(hào)管道一般采用Φ6×1銅管。管道與儀表常采用鎖緊螺母和密封環(huán)方式連接，以保證連接的密封性。

      3 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用特點(diǎn)

      （1）玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)是直讀式儀表，錐管刻度有流量刻度和百分刻度2種。采用流量刻度標(biāo)尺的流量計(jì)，可根據(jù)轉(zhuǎn)子高度直接讀出流量值；對(duì)于采用百分刻度的玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)，要特別注意刻度數(shù)與流量的換算問題。百分刻度標(biāo)尺又分為等分和非等分刻度2種。對(duì)等分刻度的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，應(yīng)根據(jù)錐形管上的讀數(shù)，從制造廠提供的圖表上查得相應(yīng)的流量值；對(duì)于非等百分刻度的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，將讀數(shù)乘以該轉(zhuǎn)子流量計(jì)的上限刻度值，即為實(shí)測流量。

      （2）遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)，無論是電遠(yuǎn)傳還是氣遠(yuǎn)傳，在正常運(yùn)行時(shí)只允許調(diào)整轉(zhuǎn)換器輸出零位的高低，其他一般不作調(diào)整。

      （3）流量計(jì)投放運(yùn)行時(shí)，其前后閥門應(yīng)緩慢開啟，以免流體猛沖轉(zhuǎn)子，損壞儀表。裝有旁路的，應(yīng)先開啟旁路閥，再投入儀表，儀表投入后再關(guān)斷旁路。

      （4）根據(jù)被測流體的臟污情況定期沖洗，以保證精度。對(duì)氣遠(yuǎn)傳儀表，尚需定期清洗恒節(jié)流孔和過濾器。當(dāng)必須對(duì)變送器拆卸清洗時(shí)，應(yīng)注意不要碰彎導(dǎo)向桿，以免轉(zhuǎn)子產(chǎn)生“卡死”現(xiàn)象，使儀表失靈。

      （5）大口徑玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)搬動(dòng)時(shí)，應(yīng)先將轉(zhuǎn)子頂住，避免轉(zhuǎn)子碰撞，將錐管打壞。

      （6）夾套保溫儀表夾套管中所通介質(zhì)壓力不應(yīng)超過儀表說明書規(guī)定值（一般低于100N/cm²并應(yīng)用壓力表監(jiān)視。

      （7）在測量中，若出現(xiàn)由于流體脈動(dòng)而引起指示值不穩(wěn)時(shí)，可調(diào)大陰尼器阻尼量或在阻尼器中加適當(dāng)?shù)囊后w（如硅油），以增加阻尼。

      （8）使用測量液體的流量計(jì)，要注意把變送器殼體內(nèi)氣體排盡，以免影響測量精度。

      4  測量精度的提高

      如果采用遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)，使用中常發(fā)生指針擺動(dòng)，示值不穩(wěn)等問題[3]。

      4.1 儀表示值擺動(dòng)原因

      儀表示值擺動(dòng)一般是由于2種原因：一是被測信號(hào)本身脈動(dòng)；二是計(jì)分表靈敏度太高或自身振蕩。造成前者的主要原因，如泵的啟停、流體壓力波動(dòng)等，這些都會(huì)引起流量計(jì)進(jìn)VI處信號(hào)脈動(dòng)。流量負(fù)荷變化也會(huì)使流量計(jì)出口處信號(hào)脈動(dòng)。至于儀表本身的靈敏度，必須結(jié)合被測信號(hào)的特點(diǎn)，根據(jù)其脈動(dòng)量大小調(diào)整儀表的阻尼量。另外，被測介質(zhì)為雙相（液、氣共存）或液體中有空氣，也是造成脈動(dòng)的原因。

      4.2 解決轉(zhuǎn)子流量計(jì)示值擺動(dòng)的措施

      （1）正確的安裝和使用

      儀表的擺動(dòng)和振動(dòng)往往是由于儀表前后壓力差變化引起的，因此流量表安裝處應(yīng)加旁路。在儀表啟動(dòng)時(shí)，先由旁路運(yùn)行，待儀表前后均充滿流體時(shí)再投入儀表，解列旁路，以避免儀表受沖擊。

      （2）降低轉(zhuǎn)子流量計(jì)算值擺動(dòng)措施

      被測流體本身產(chǎn)生脈動(dòng)，應(yīng)從系統(tǒng)上加以補(bǔ)償，可從以下幾方面著手：

      ① 若儀表前裝有泵、調(diào)節(jié)閥等，由此引起信號(hào)脈動(dòng)時(shí)，可采用表前加緩沖罐等方法。
      ② 若儀表后負(fù)荷變化較大，引起儀表背壓不穩(wěn)而造成指示值擺動(dòng)，可采用氣體補(bǔ)償裝置。氣體補(bǔ)償裝置的壓縮氣膽中，充以與被測流體壓力相匹配的氮?dú)猓ㄒ虻獨(dú)庑阅芊€(wěn)定，不會(huì)在泄漏時(shí)與被測流體化合著火，所以一般氣膽中均充氮?dú)猓?dāng)一定壓力的被測液體進(jìn)入該裝置時(shí)，與氮?dú)鈮毫ο嗥胶狻Ｒ坏┍粶y流體因流量增加，引起壓力瞬間下降時(shí)，這時(shí)氮?dú)饽憙?nèi)氮?dú)獾膲毫Υ笥诒粶y流體的壓力，使氮?dú)饽懪蛎洝＿@樣，迫使被測流體從補(bǔ)償罐內(nèi)以較快速度流到生產(chǎn)管道中，從而保證了管路中壓力的穩(wěn)定，也即保證了儀表背壓穩(wěn)定，使儀表不受負(fù)荷的變化而擺動(dòng)。氮?dú)鈮毫σ话銥楣艿勒９ぷ鲏毫Φ?.8~0.9倍。生產(chǎn)管路上安裝氣體補(bǔ)償裝置一般需兩臺(tái)并用。
      ③ 調(diào)整阻尼，使儀表具有合適的靈敏度。

      轉(zhuǎn)子流量計(jì)設(shè)有機(jī)械阻尼裝置（阻尼器）。一般采用空氣阻尼器，利用空氣對(duì)活塞的阻尼來消除儀表運(yùn)行中的擺動(dòng)。若發(fā)現(xiàn)儀表阻尼力不夠時(shí)，則改變阻尼器的阻尼系數(shù)。調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)的方法，是調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)調(diào)節(jié)閥，增加或減小活塞上下之間連接的毛細(xì)管阻力。阻力增減，阻尼系數(shù)也增減。另外可以將空氣阻尼器改為液體阻尼器。阻尼液粘度越大，對(duì)系統(tǒng)的阻尼也越大。選擇阻尼液時(shí)，不僅應(yīng)考慮粘度合適，而且要選用溫度系數(shù)較小的阻尼液，如硅油及航空油等，以防止環(huán)境溫度變化引起阻尼系數(shù)變化。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1] 吳鵬鳴．環(huán)境空氣監(jiān)測質(zhì)量保證手冊(cè)[M]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社。1989．
      [2] 國家《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》編寫組．空氣和廢氣監(jiān)測分析方法[M]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社。1990．
      [3] 徐英華．轉(zhuǎn)子流量計(jì)不確定度的評(píng)定[J]．現(xiàn)代計(jì)量測試。2001．（6）：25～27．
      [4] 田秀蓮．轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量誤差的檢驗(yàn)和修正[J]．河南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1996，26（4）：49-53．