測(cè)量流量的方法在冶金制造業(yè)企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。流量的檢測(cè)由于影響因素多，設(shè)備種類五花八門，倍受自動(dòng)化儀表工程人員的關(guān)注。
根據(jù)使用目的流量?jī)x表可分為三種情況：⑴、用于物流的核算（準(zhǔn)確度是首位，如貿(mào)易核算）；⑵、用于檢測(cè)工控系統(tǒng)的信號(hào)源（重復(fù)性是首位，如測(cè)鍋爐風(fēng)量調(diào)節(jié)燃料）；⑶、用于監(jiān)測(cè)（了解工況是否正常，可靠性是首位，如企業(yè)某工序干線流量）。建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)、企業(yè)已提上我國(guó)社會(huì)發(fā)展日程，而作為資源節(jié)約績(jī)效測(cè)量工具之一的流量測(cè)量裝置，其科學(xué)配置與優(yōu)化則是擺在冶金制造業(yè)企業(yè)面前的新課題?，F(xiàn)試就流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥的智能化與優(yōu)化配置做一探討。
一、流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用思考
1、流量計(jì)的應(yīng)用思考
隨著測(cè)量介質(zhì)種類增多的需求、材料科學(xué)的進(jìn)步和制造技術(shù)的發(fā)展，各種測(cè)量原理的流量計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。流量計(jì)的基礎(chǔ)應(yīng)用就是節(jié)流裝置本身的原理測(cè)量與準(zhǔn)確度；后來(lái)，隨著長(zhǎng)期大量的實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)流量測(cè)量的準(zhǔn)確度不但與節(jié)流裝置本身的原理測(cè)量與準(zhǔn)確度有關(guān)，而且與節(jié)流裝置上游直管段的長(zhǎng)度密切相關(guān)，隨之根據(jù)不同的節(jié)流裝置而增加了節(jié)流裝置前的直管段安裝時(shí)必須大于x D的約束條件?？装迨菓?yīng)用比較廣泛的基本流量計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是能適應(yīng)各種流體，有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可通過(guò)干標(biāo)確定流量系數(shù)，缺點(diǎn)是不適應(yīng)介質(zhì)相對(duì)不潔的介質(zhì)測(cè)量。大多數(shù)新一代節(jié)流式流量計(jì)都是針對(duì)孔板的缺點(diǎn)而改良或進(jìn)步的。如渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、錐流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、測(cè)管/彎管流量計(jì)等。
結(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)潔、功能日趨完善的智能化儀表的發(fā)展目標(biāo)受如下需求驅(qū)動(dòng)：1）準(zhǔn)確度提高。以適應(yīng)物流的貿(mào)易核算，如氣體超聲波流量計(jì)。2）直管段減小?，F(xiàn)場(chǎng)無(wú)法保證大多數(shù)流量?jī)x表要求的20~30倍D直管段，而環(huán)形通道節(jié)流裝置則要求較短。3）壓損小。由于工程的大型化、管徑日益增大，如其壓損太大運(yùn)行費(fèi)十分可觀，插入式優(yōu)勢(shì)明顯。4）安裝、維修簡(jiǎn)便。
2、調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用思考
隨著工業(yè)門類工藝需求日益多樣化，各種調(diào)節(jié)閥也相繼涌現(xiàn)。由手動(dòng)調(diào)節(jié)閥為基礎(chǔ)應(yīng)用，改進(jìn)變型相繼出現(xiàn)滿足多種需求的調(diào)節(jié)閥，由“粗、笨、大、高阻”轉(zhuǎn)向“輕、小、精、低阻”，由直行程閥轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)閥，由手動(dòng)閥轉(zhuǎn)向電、氣、電磁、智能控制閥。
3、流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥的智能化
智能化儀表應(yīng)用微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)，將許多一次表的缺陷由二次表（即電子線路）來(lái)彌補(bǔ)，如節(jié)流裝置量程比僅3:1，而采用智能式差壓變送器的量程比可達(dá)幾十比一。智能化儀表和裝置一般具有如下特征：⑴采用‘人工智能’的理論、方法和技術(shù)；⑵具有‘?dāng)M人智能’的特性或功能；⑶能自動(dòng)完成某些測(cè)量任務(wù)或在程序指導(dǎo)下完成預(yù)定動(dòng)作；⑷具有進(jìn)行各種復(fù)雜計(jì)算和修正誤差的數(shù)據(jù)處理能力；⑸具有自校準(zhǔn)、自檢測(cè)、自診斷功能；⑹便于通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)總線組成個(gè)多種儀表的復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，并能靈活地改變和擴(kuò)展功能。
而智能閥門定位器則是實(shí)現(xiàn)新一代智能化調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵產(chǎn)品。其氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有提高輸出力、動(dòng)作速度和調(diào)節(jié)精確度（最小行程分辯力可達(dá)±0.05％），實(shí)現(xiàn)正確定位等特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)分程控制、速度調(diào)節(jié)、線性、快開(kāi)等功能，以及自校正、自診斷功能、故障報(bào)警及故障處理功能、多種通信支持功能等，它與智能變送器一起將促使過(guò)程控制向現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）進(jìn)展。
二、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥的優(yōu)化配置
在建設(shè)資源節(jié)約型企業(yè)過(guò)程中，作為流量資源消耗績(jī)效測(cè)量手段的流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥，本身還應(yīng)優(yōu)化配置，以減少資源損耗、提升資源利用效率。
1、流量計(jì)的選擇原則
據(jù)資料介紹，美國(guó)對(duì)一千臺(tái)流量?jī)x表進(jìn)行調(diào)查，選擇不當(dāng)占40%以上；選擇合適，安裝不當(dāng)又約40% 。由于影響流量檢測(cè)的因素較多（工藝要求，流體特性，安裝維修，價(jià)格……），流量計(jì)選型時(shí)一般考慮如下需求：⑴、本單位的測(cè)量精確度需求；⑵、測(cè)量過(guò)程允許的壓力損失；⑶、輸送流體測(cè)量管道管徑、直徑比和雷諾數(shù)范圍的限制條件；⑷、測(cè)量要求的最短直管段長(zhǎng)度；⑸、現(xiàn)場(chǎng)安裝及其維護(hù)的方便性；⑹、流量計(jì)的可靠性、穩(wěn)定性；⑺、對(duì)被測(cè)介質(zhì)潔凈程度的要求及其抗侵蝕、磨損性能；⑻、溯源的可行性及經(jīng)濟(jì)性。
其選型時(shí)可依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2624-93(或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5167-1)的規(guī)定，了解有關(guān)應(yīng)用管徑、直徑比和雷諾數(shù)范圍相關(guān)的限制。也可根據(jù)用途而有不同側(cè)重進(jìn)行選型（如果用于計(jì)量數(shù)據(jù)目的則可選用準(zhǔn)確度較高的；若用于工控系統(tǒng)檢測(cè)目的則可選用重復(fù)性好、安裝維修簡(jiǎn)便、節(jié)能的）。
2、調(diào)節(jié)閥的選擇原則
在價(jià)格適宜且滿足計(jì)量需求條件下選擇：⑴、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化、重量較輕便、安裝所需空間小、方便現(xiàn)場(chǎng)安裝的；⑵、采用流路設(shè)計(jì)和定量設(shè)計(jì)的；⑶、結(jié)構(gòu)組合化、功能較完善的；⑷、旋轉(zhuǎn)型、阻力小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小且密封性嚴(yán)密的。⑸、智能化調(diào)節(jié)閥，以利于測(cè)量過(guò)程控制；⑹、專用系統(tǒng)要選擇滿足其特殊需求的（如耐腐蝕/耐磨損/低噪聲/速動(dòng)型/超小型等）。
3、流量計(jì)的優(yōu)化配置
實(shí)踐中，廠商僅僅重視插入式儀表本身的生產(chǎn)與校驗(yàn)，而忽視了它的應(yīng)用條件；企業(yè)使用者往往注意到理論上的需求符合，而忽視了具體的優(yōu)化配置。
⑴流量計(jì)前直線段的優(yōu)化配置
節(jié)流件上下游直管段，包括節(jié)流件夾持環(huán)及使用時(shí)的流動(dòng)調(diào)整器，可依國(guó)標(biāo)GB/T 2624-93的規(guī)定，確定直管段管道內(nèi)徑、直管段的直度和圓度、直管段的必要長(zhǎng)度、節(jié)流件夾持環(huán)、流動(dòng)調(diào)整器。
⑵流量計(jì)的壓力損失優(yōu)化配置
在滿足計(jì)量需求的前提下，選取節(jié)流件前后壓差最小的流量計(jì)，以減少流體在通過(guò)流量計(jì)時(shí)的壓力損失和流量損失。這一點(diǎn)，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中往往被忽略。濟(jì)鋼計(jì)量處在高爐冷風(fēng)輸送管道優(yōu)化配置氣體流量計(jì)，減少了氣體通過(guò)流量計(jì)的壓損、提高了單位時(shí)間供風(fēng)量，促進(jìn)爐況順行，取得可觀經(jīng)濟(jì)效益。
4、調(diào)節(jié)閥的優(yōu)化配置
對(duì)流量計(jì)而言，調(diào)節(jié)閥是管道的一部分。管道的影響表現(xiàn)在它的直管段長(zhǎng)度及內(nèi)徑，前者體現(xiàn)在流速分布上節(jié)已討論，而內(nèi)徑的測(cè)量誤差對(duì)流量準(zhǔn)確度的影響將數(shù)倍于輸出差壓的測(cè)量誤差。
調(diào)節(jié)閥的優(yōu)化配置是在滿足流量計(jì)流暢的前提下，通過(guò)各種調(diào)節(jié)閥的對(duì)比、計(jì)算，選取調(diào)節(jié)可靠、靈活、開(kāi)量最大的調(diào)節(jié)閥，驗(yàn)證管道內(nèi)流體速度變化帶來(lái)的壓力波動(dòng)，以尋求流體通過(guò)調(diào)節(jié)閥時(shí)的最少壓力損失和流量損失。
三、流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)化配置
應(yīng)用流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥的目的是趨近于真實(shí)地反映某生產(chǎn)工序消耗特指流體的數(shù)量，但該測(cè)量手段在完成計(jì)量任務(wù)的同時(shí)，受其結(jié)構(gòu)原理的影響不可避免地也帶來(lái)被輸送流體的壓力損失和流量損失。按照系統(tǒng)的觀點(diǎn)，在流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥組成的測(cè)量系統(tǒng)中，僅有流量計(jì)的優(yōu)化配置或僅有調(diào)節(jié)閥的優(yōu)化配置，還不能說(shuō)該測(cè)量系統(tǒng)已是優(yōu)化配置了；還必須進(jìn)行流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥的系統(tǒng)尋優(yōu)。如何將測(cè)量過(guò)程中的系統(tǒng)壓力損失和流體流量損失減少到最低限度，正是我們?cè)谝酝ぷ髦兴啡倍趧?chuàng)建資源節(jié)約型企業(yè)過(guò)程中必須加以思考和實(shí)踐的新課題?？芍鸫紊钊耄?/SPAN>
1、在工程設(shè)計(jì)階段，企業(yè)的計(jì)量技術(shù)人員應(yīng)在聯(lián)合審核工程設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)工藝需求參數(shù)，對(duì)設(shè)備和管道選型進(jìn)行理論推導(dǎo)與計(jì)算。
2、在日常測(cè)量設(shè)備的安裝維護(hù)中，注意技術(shù)資料特別是實(shí)際安裝技術(shù)記錄資料和維護(hù)技術(shù)資料的保存和梳理。
3、注意學(xué)術(shù)交流、講座、報(bào)刊雜志相關(guān)技術(shù)資料的收集和梳理。
4、分別建立流量計(jì)的壓損和流量損的數(shù)學(xué)模型、調(diào)節(jié)閥的壓損和流量損的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而進(jìn)行整合建立流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥組成系統(tǒng)壓損合流量損的模擬數(shù)學(xué)模型。
5、創(chuàng)建流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥流體測(cè)量系統(tǒng)尋優(yōu)軟件，以指導(dǎo)尋求流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥的最佳組合配置。
