流量計の選択の原理：
流量計の選択の原則は、まず、さまざまな流量計の構造原理と流体特性を深く理解すると同時に、サイトの特定の条件と周囲の環境条件に従って選択することです。 経済的要因も考慮に入れる必要があります。 一般に、次の5つの側面から選択する必要があります。
①流量計の性能要件。
②流体特性;
③設置要件;
④環境条件;
⑤流量計の価格。
1.流量計の性能要件
流量計の性能面には、主に次のものが含まれます。測定された流量（瞬間的な流量）または総量（累積的な流量）。 精度要件; 再現性; 直線性; 流れの範囲と範囲; 圧力損失; 出力信号特性と流量計の応答時間を待ちます。
（1）流量または総量を測定する
流量測定には、瞬間流量と累積流量の2種類があります。 たとえば、副輸送ステーションのパイプライン内の原油は、継続的な比例生産または生産プロセスのプロセス制御などのために、保管移送または石油化学パイプラインに属しています。総量を測定する必要があります。瞬間的な流れの観察。 一部の職場では、フロー制御には瞬間的なフロー測定が必要です。 したがって、現場での測定のニーズに応じて選択する必要があります。 容積式流量計などの一部の流量計、タービン流量計等、測定原理は、機械的計数またはパルス周波数出力によって総量を直接取得することであり、対応する信号装置を備えていれば、高精度で総量の測定に適しています。フローも出力できます。 電磁流量計、超音波流量計などは、流体の流量を測定することで流量を推定し、プロセス制御に適した高速応答で、累積機能により総量も求めることができます。
（2）精度
流量計の精度レベルは、一定の流量範囲内で指定されています。 一定の条件下や比較的狭い流量範囲で使用した場合、例えば、狭い範囲でしか変化しない場合、測定精度が低下します。 指定された精度クラスよりも高い。 タービン流量計を使用してバレル内のオイルと分布を測定する場合、バルブが完全に開いているとき、流量は基本的に一定であり、その精度は{{0}}。5から0.25に向上する可能性があります。
これは、貿易会計、保管および輸送の引き渡し、および物質収支に使用されます。 測定精度を高くする必要がある場合は、精度測定の耐久性を考慮する必要があります。 通常、上記の場合は流量計を使用し、精度レベルは0.2である必要があります。 このような作業場では、一般に、使用する流量計のオンライン検出を行うために、測定標準装置（ボリュームチューブなど）が現場に設置されます。 近年、原油の緊張の高まりと原油測定のための様々なユニットの高い要件のために、原油測定のための係数ハンドオーバーの実装が提案されています。つまり、6回ごとの流量計の定期検査に加えてです。月ごとに、貿易引渡しの両当事者が1か月または2か月ごとに交渉します。流量計は毎月検証されて流量係数が決定され、データは、流量計によって測定されたデータと引き渡し用の流量計の流量係数に基づいて計算されます。ゼロエラーハンドオーバーとしても知られる流量計の精度を向上させます。
精度レベルは、通常、流量計の許容誤差に応じて決定されます。 これは、各メーカーが提供する流量計の説明書に記載されています。 エラーのパーセンテージが相対エラーまたは引用エラーのどちらを参照しているかに注意することが重要です。 相対誤差は測定値のパーセンテージであり、通常は「パーセントR」として表されます。 参照誤差は、測定の上限または範囲のパーセンテージを指し、一般に「パーセントFS」として使用されます。 多くのメーカーの指示はこれを示していません。 たとえば、フロート流量計は一般に基準誤差を使用し、電磁流量計の一部のモデルも基準誤差を使用します。
もしも流量計は単に総量を測定するだけでなく、流量制御システムで使用されるため、検出流量計の精度は、システム全体の制御精度要件に基づいて決定する必要があります。 システム全体にフロー検出のエラーがあるだけでなく、エラーや信号伝送、制御調整、操作実行などのさまざまな影響要因も含まれているためです。 たとえば、オペレーティングシステムに約2％のヒステリシス差がある場合、使用する測定器の精度が高すぎる（レベル0 .5を超える）と判断するのは不経済で不合理です。 計器自体に関する限り、センサーと二次計器の間の精度も適切に一致している必要があります。 たとえば、実際の校正を行わない場合の平均速度チューブの設計誤差は、±2.5％から±4％の間で、0。2％の精度が高い差圧ゲージです。パーセントはほとんど重要ではありません。
もう1つの問題は、検証手順または製造元のマニュアルで流量計に指定されている精度レベルが、流量計の許容誤差を参照していることです。 ただし、フィールドで流量計を使用する場合、環境条件、流体の流れ条件、および動的条件の変化の影響により、いくつかの追加のエラーが発生します。 したがって、現場で使用される流量計は、機器自体の許容誤差と追加誤差の組み合わせである必要があります。 この問題は十分に考慮する必要があります。 現場での使用環境の範囲内の誤差が、流量計の許容誤差を超える場合があります。
（3）再現性
再現性は、流量計自体の原理と製造品質によって決まります。 これは、流量計の使用における重要な技術的指標であり、流量計の精度と密接に関連しています。 一般に、検証規則の測定性能要件では、流量計の精度レベルだけでなく、再現性も指定されています。 / 3-1/5。
再現性は、一般に、環境条件と媒体パラメータが変更されない状態で、短期間に特定の流量値に対して同じ方向に複数の測定を行うことの一貫性として定義されます。 ただし、実際のアプリケーションでは、流量計の再現性は、流体の粘度と密度のパラメータの変化によって影響を受けることがよくあります。 これらのパラメータの変更が特別な修正を必要とするレベルに達していない場合があります。これは、流量計の再現性が低いと誤解される可能性があります。 。 この状況を考慮して、このパラメータの変化に敏感でない流量計を選択する必要があります。 たとえば、回転計は流体密度の影響を受けやすくなっています。 小径流量計は、流体密度の影響を受けるだけでなく、流体粘度の影響も受ける可能性があります。 タービン流量計を高粘度範囲で使用すると、粘度が影響を受けます。 一部は修正されていません。 処理済み超音波流量計流体温度などの影響を受けます。 流量計の出力が非線形の場合、この影響はより顕著になる可能性があります。
（4）直線性
流量計の出力には、主に2種類の線形平方根と非線形平方根があります。 一般的に、流量計の非線形誤差は個別にリストされていませんが、流量計の誤差に含まれています。 一般的に広い流量範囲の流量計の場合、出力信号はパルス化され、総蓄積に使用されます。直線性は重要な技術的指標です。 単一のメーター係数がその流量範囲内で使用される場合、直線性が悪いと、流量計の精度が低下します。 例えば、タービン流量計は10：1の流量範囲でメーター係数を採用しており、直線性が悪いと精度が低下します。 コンピュータ技術の発展に伴い、その流れの範囲をセグメントに分割し、二乗法で適合させることができます。 流量計の係数曲線は流量計を補正し、それによって流量計の精度を向上させ、流量範囲を拡大します。
（5）上限流量と流量範囲
上部の流れは、フルスケールフローまたは流量計のフローとも呼ばれます。 流量計の直径を選択するときは、テストするパイプラインで使用される流量範囲と、選択した流量計の上下の流量に応じて構成する必要があります。 パイプラインの直径に応じて単純に一致させることはできません。
一般的に、設計パイプラインの流体流量は、経済的な流量に従って決定されます。 選択が低すぎると、パイプの直径が太くなり、投資が大きくなります。 選択が高すぎると、送信電力が大きくなり、運用コストが増加します。 たとえば、水などの低粘度の液体の経済的な流量は1. 5-3 m / sであり、高粘度の液体は0。2-1 m/sです。 ほとんどの流量計の上限流量の流量は、パイプラインの経済的な流量に近いか、それよりも高くなっています。 そのため、流量計を選択した場合、その直径はパイプラインの直径と同じであり、設置がより便利です。 それらが同じでなければ、あまり違いはありません。 一般的に、上下隣接ギアの仕様は、パイプを減らすことで接続できます。
流量計の選定にあたっては、測定原理や流量計の構造上、上限流量や上限流量が大きく異なる種類の流量計に注意が必要です。 液体流量計を例にとると、上限流量の流量は、一般に、ガラスフロート流量計の場合は0 .5〜1.5m / s、容積式流量計の場合は2.5〜3.5m/sです。渦流量計の場合は5.5〜3.5m/sです。 7.5m / sの間、電磁流量計1〜7m / s、または0 .5〜10m/sです。
液体の上限流量も、流量が多すぎるためキャビテーション現象が発生しないことを考慮する必要があります。 キャビテーション現象の場所は、通常、流量と静圧の位置です。 キャビテーションの発生を防ぐために、流量計の背圧（流量）を制御する必要がある場合がよくあります。
また、容積式流量計や回転計など、ご注文後に流量計の上限を変更することはできませんのでご注意ください。 絞り装置のオリフィスプレートなどの差圧流量計を設計・決定した後は、下限流量を変更することはできません。また、差圧トランスミッタを調整するか、交換することにより、上限流量を変更することができます。差圧トランスミッター。 たとえば、電磁流量計や超音波流量計の一部のモデルでは、一部のユーザーが自分で流量の上限をリセットできます。
（6）範囲度
範囲度は、流量計の上限流量と下限流量の比率です。 値が大きいほど、フロー範囲が広くなります。 リニアメーターの範囲は広く、通常は1:10です。 非線形流量計の範囲はわずか1：3です。 プロセス制御や保管転送会計に一般的に使用される流量計の場合、広い流量範囲が必要な場合は、狭い範囲の流量計を選択しないでください。
現在、流量計の広い流量範囲を促進するために、一部のメーカーは、取扱説明書で上限流量の流量を非常に高くするようにしています。たとえば、液体を7-10m/に増やします。 s（通常6m / s）; ガスは50- 75m/ s（通常は40〜50）m/sに増加します。 実際、このような高流量は使用できません。 実際、広い範囲の鍵は、測定ニーズを満たすために下限流量を低くすることです。 したがって、下限流量の低い広範囲の流量計がより実用的です。
（7）圧力損失
圧力損失とは、一般に、フローセンサーが、フローチャネルに設定された静的またはアクティブな検出要素またはフロー方向の変化によってフローに応じて変化する回復不能な圧力損失を生成することを意味し、その値は数十キロパスカルに達することがあります。 したがって、流量計は、パイプラインシステムのポンプ能力と流量計の入口圧力によって決定される流量の許容圧力損失に応じて選択する必要があります。 不適切な選択は、流体の流れを制限し、過度の圧力損失を引き起こし、流れの効率に影響を与えます。 一部の液体（高蒸気圧炭化水素液体）は、過度の圧力降下が液相のキャビテーションと気化を引き起こし、測定精度を低下させたり、流量計を損傷したりする可能性があることにも注意する必要があります。 たとえば、パイプの直径が500mmを超える給水用の流量計では、圧力損失による過度のエネルギー損失によるポンプコストの増加を考慮する必要があります。 関連する報告によると、測定のための圧力損失が大きい流量計のポンプコストは、圧力損失が低く価格が高い流量計の購入コストを超えることがよくあります。
（8）出力信号特性
流量計の出力と表示量は、次のように分けることができます。
①流量（体積流量または質量流量）; ②合計; ③平均流量; ④ポイント流量。 一部の流量計はアナログ量（電流または電圧）を出力しますが、他の流量計はパルス量を出力します。 アナログ出力は一般にプロセス制御に適していると考えられており、調整バルブなどの制御ループユニットとの接続に適しています。 パルス出力は、トータルで高精度の流量測定に適しています。 長距離信号伝送パルス出力は、アナログ出力よりも伝送精度が高くなります。 出力信号のモードと振幅は、制御インターフェース、データプロセッサ、アラームデバイス、開回路保護回路、データ伝送システムなどの他の機器にも適応できる必要があります。
（9）応答時間
脈動流アプリケーションに適用する場合は、フローステップの変化に対する流量計の応答に注意を払う必要があります。 一部のアプリケーションでは、流体の流れに追従するために流量計の出力が必要ですが、その他のアプリケーションでは、複合平均を取得するためにより遅い応答出力が必要です。 過渡応答は、時定数または応答周波数で表されることが多く、前者は数ミリ秒から数秒の範囲で、後者は数百Hz未満です。 表示機器を使用すると、応答時間が大幅に長くなる可能性があります。 一般に、流量が増減するときの流量計の動的応答の非対称性は、流量測定誤差の増加を加速すると考えられています。
2.流体特性
流量測定では、さまざまな流量計が常に流体の物理的特性の1つまたは複数のパラメータの影響を受けるため、流体の物理的特性が流量計の選択に大きく影響します。 したがって、選択した測定方法と流量計は、測定する流体の特性に適応するだけでなく、測定プロセス中の別のパラメータに対する流体の物理的特性の変化の影響も考慮する必要があります。 たとえば、液体の粘度に対する温度変化の影響。
一般的な流体特性は、密度、粘度、蒸気圧、およびその他のパラメータです。 これらのパラメータは、一般に、使用条件下での流体のさまざまなパラメータの適応性と流量計の選択を評価するために、マニュアルに記載されています。 ただし、見つからないプロパティもいくつかあります。 腐食、スケーリング、詰まり、相転移、混和性状態など。
（1）流体の温度と圧力
特にガスを測定する場合は、流量計内の流体の使用圧力と温度を注意深く分析してください。温度と圧力の変化により、密度が過度に変化し、選択した測定方法が変更される場合があります。 たとえば、温度と圧力が流量測定の精度などのパフォーマンスに影響を与える場合は、温度または圧力の補正を行う必要があります。 さらに、流量計ハウジングの構造強度の設計と材料も、流体の温度と圧力に依存します。 したがって、温度と圧力の値と値を正確に知る必要があります。 温度や圧力が大きく変動する場合は、慎重に選択する必要があります。
また、ガスを測定する際には、その体積流量値が使用状態での温度と圧力、または標準状態での温度と圧力であることを確認する必要があります。
（2）流体の密度
液体の場合、温度に大きな変化がない限り、ほとんどのアプリケーションで密度は比較的一定です。通常、密度の補正は必要ありません。 ガスアプリケーションでは、流量計の範囲と直線性はガス密度に依存します。 一般的には、標準状態や使用条件での値を知っておく必要があります。 フロー状態の値を、石油の貯蔵や輸送で広く使用されている認識された参照値に変換することもできます。 低密度ガスは、一部の測定方法、特にガスの運動量を使用して検出センサーを押す機器（タービン流量計など）では困難な場合があります。
（3）粘度
さまざまな液体の粘度は大きく異なり、温度変化によって大きく変化します。 ガスは異なり、さまざまなガス間の粘度差は小さく、その値は一般的に低くなります。 また、温度や圧力の変化によって大きく変化することはありません。 液体の粘度は気体の粘度よりはるかに高いからです。 たとえば、20度および100kPaでは、水の動的粘度はPa・sですが、空気の動的粘度はPa・sであるため、液体の場合は粘度の影響を考慮する必要がありますが、ガスの粘度はそれほど重要ではありません。液体として。
さまざまなタイプの流量計に対する粘度の影響は異なります。 たとえば、電磁流量計、超音波流量計、コリオリ質量流量計の流量値は、粘度の範囲内であり、液体の粘度の影響を受けないと見なすことができます。 ; 容積式流量計の誤差特性は粘度に関連しており、わずかに影響を受ける可能性があります。 一方、回転計、タービン流量計、渦流量計は、粘度が一定値を超えて使用できない場合に大きな影響を及ぼします。
一部の流量計の特性は、パラメータとしてパイプのレイノルズ数で表され、パイプのレイノルズ数は、流体の粘度、密度、およびパイプの速度の関数です。 したがって、粘度は依然として機器の特性に影響を及ぼします。
粘度もニュートン流体と非ニュートン流体を区別するためのパラメータであり、ほとんどの流量測定方法と流量計はニュートン流体にのみ適しています。 すべてのガスはニュートン流体です。 ほとんどの液体、および少数の球状粒子を含む液体もニュートン流体です。 ニュートン流体にのみ適用できる測定方法と流量計は、非ニュートン流体に適用すると測定に影響します。 したがって、ニュートン流体は、流体の流量測定を通常使用するための重要な条件です。
異なるタイプの流量計の範囲に対する粘度の影響は異なります。 一般的に、容積式流量計の粘度が高くなり、範囲が広がります。 タービン流量計と渦流量計は反対で、粘度が高くなり、範囲が狭くなります。 したがって、液体の適性を評価する際には、液体の温度-粘度特性を把握する必要があります。流量計.
一部の非ニュートン流体（掘削泥水、パルプ、チョコレート、塗料など）は複雑な流動状態を持っており、それらの特性を判断することは困難です。 流量計を選択するときは注意が必要です。
（4）化学的腐食とスケーリング
①化学的腐食の問題
流体の化学的腐食の問題は、測定方法の選択と流量計の使用を決定する要因となる場合があります。 たとえば、一部の流体は、流量計の接触部分を腐食し、表面に結晶を汚したり堆積させたり、金属部品の表面に電解化学作用を及ぼしたりして、流量計の性能と耐用年数を低下させます。 そのため、化学腐食やスケーリングの問題を解決するために、メーカーは、防食材料の選択や、絞り装置のオリフィスプレートなどの流量計の構造に対する防食対策など、多くの方法を採用しています。はセラミック材料でできており、金属フロートの流量は次のとおりです。ゲージは耐食性のエンジニアリングプラスチックで裏打ちされています。 ただし、容積式流量計やタービン流量計など、より複雑な構造の流量計では、腐食性流体を測定することはできません。 一部の流量計は耐食性を備えているか、主要構造から耐食性対策を簡単に講じることができます。 超音波流量計のトランスデューサープローブはパイプラインの外壁に取り付けられており、測定された流体と接触していません。これは本質的に腐食防止です。 電磁流量計は、測定管のライニングと、液体と接触する単純な形状の一対の電極のみを備えています。 近年、電極を液体と接触させない設計もあり、これも腐食防止対策です。
②スケーリング
流量計の空洞と流量センサーのスケーリングまたは結晶化により、流量計の可動部品のクリアランスが減少し、流量計の敏感な要素の感度または測定性能が低下します。 たとえば、超音波流量計のアプリケーションでは、ファウリング層が超音波放射を妨げる可能性があります。 電磁流量計のアプリケーションでは、非導電性のスケーリング層が電極表面を絶縁し、流量計を動作不能にします。 したがって、一部の流量計は、結晶化の沈殿を防ぐため、またはスケール除去装置を設置するために、フローセンサーの外側で加熱を使用することがよくあります。
化学的腐食とスケーリングの結果、テストパイプの内壁の粗さが変化し、その粗さが流体の流量分布に影響を与えます。 したがって、ユーザーはこの問題に注意を払うことをお勧めします。 たとえば、長年使用されてきたパイプは、洗浄してスケール除去する必要があります。
腐食と汚れは、流量計のタイプによって異なる流量測定の変化に影響を与えます。 以下では、パイプラインスケーリングの影響による結果を説明するために、例として超音波流量計と電磁流量計を取り上げます。 たとえば、内径が5 0 mmのパイプラインの場合、内壁のスケーリングまたは堆積が0。1-0 .2mmの場合、測定パイプラインの面積は{{ 8}}。4パーセント-0。6パーセント、結果として生じるエラーは、クラス0。5から1.0の流量計では無視できない偏差になります。
（5）圧縮率
ガス圧縮係数zは、同じ温度と圧力での特定の質量のガスの「体積」に対する実際の比容積の比率です。 一般に、ガスの場合z =0; 実際のガスzは、1より大きくても1より小さくてもかまいません。1からのzの偏差の大きさは、実際のガスがガスからどの程度逸脱しているかを示します。 ガス圧縮率のz値は、種または組成、温度、圧力によって異なります。 したがって、ガス測定では、圧縮率係数を使用して、動作状態の流体密度を取得する必要があります。 密度は、コンポーネントが固定された流体の温度、圧力、および圧縮率から計算されます。 流体が多成分（天然ガスの計量など）であり、超臨界領域の近く（またはその中で）で機能する場合、密度をオンラインで測定するには、オンライン密度計が必要です。
3.流量計の設置
1.設置時に注意が必要な事項
設置の問題には、さまざまな原理の流量計に対するさまざまな要件があります。 差圧流量計や速度流量計などの一部の流量計では、規制に従って、流量計の入口端の前の流体の流れが完全になるように、流量計の上流と下流に特定の長さまたは長い直管セクションを装備する必要があります発展した。 。 一方、容積式流量計、フロート流量計などの他の流量計では、直管セクションの長さに関する要件がないか、それよりも低くなっています。
一部の流量計は、設置の影響により特定の誤差があります。 たとえば、コリオリ質量流量計は、設置応力の影響により、使用に大きな誤差をもたらします。 遡及的流量計の使用における問題は、必ずしも流量計自体の問題が原因であるとは限らず、多くの状況は不十分な設置によって引き起こされます。 一般的な問題は次のとおりです。
①差圧流量計のオリフィスプレートの入口面を反転させます。
②流速分布プロファイルの悪い場所に流量センサーを設置します。
③差圧装置に接続されたインパルス管に望ましくない相が存在する。
П流量計は、有害な環境またはアクセスできない場所に設置されています。
⑤流量計の流れ方向が正しく取り付けられていません。
✧流量計または電気信号伝送ラインは、強い電磁界の下に置かれます。
✧振動のあるパイプラインに振動干渉を受けやすい流量計を設置してください。
⑧必要な保護アクセサリーの不足。
2.設置条件
流量計を使用する場合は、主に流量計の設置方向、流体の流れ方向、上流と下流のパイプラインの構成、バルブなどの側面から、設置条件の適応性と要件に注意を払う必要があります。位置、保護アクセサリ、脈動流の影響、振動、電気的障害、および流量計のメンテナンスなど。
①現場配管配線
現場でパイプラインを配線する場合は、流量計の設置方向に注意してください。 流量計の設置方向は、一般的に縦設置方式と横設置方式に分けられるため、これら2つの設置方式では流量測定性能に違いがあります。 たとえば、流体が垂直に下向きに流れると、流量計センサーに追加の力が発生し、流量計の性能に影響を与え、流量計の直線性と再現性が低下します。 流量計の取り付け方向は、液体の物理的特性にも依存します。 たとえば、水平パイプラインは固体粒子を沈殿させる可能性があるため、この状態を測定する流量計は垂直パイプラインに設置されます。
②流体の流れ方向
この問題は、流量計の取り付け方向に似ています。 一部の流量計は一方向にしか機能しないため、逆流すると流量計が損傷します。 同様の流量計を使用すると、非アクティブの場合に逆流の可能性も考慮され、流量計を保護するために逆止弁を取り付けるなどの対策が必要になります。 両方向に使用できる流量計でも、順方向と逆方向で測定性能に多少の違いがある場合がありますので、メーカーの指定通りに使用してください。
③流量計の上流・下流直管部
流量計はパイプライン入口の流れの状態の影響を受けるため、パイプラインフィッティングも流れの乱れを引き起こします。 流れの乱れには、一般に、渦と流速分布プロファイルの歪みが含まれます。 渦の存在は、一般に、によって引き起こされる2つ以上のスペース（ステレオ）エルボの存在によるものです。 速度プロファイルの歪みは、通常、パイプフィッティング（バルブなど）またはエルボの局所的な障害物によって引き起こされます。 これらの影響は、適切な長さの上流の直進またはフローコンディショナーの設置によって改善する必要があります。 流量計接続フィッティングの影響を考慮するだけでなく、上流のパイプフィッティングの組み合わせの影響も考慮することができます。これらは異なる外乱源を生成する可能性があるため、外乱源間の距離を可能な限り遠ざけるようにしてください。それらの影響を減らします。 たとえば、部分的に開いたバルブは、1回曲げた直後に続きます。
下流の流れの影響を減らすために、流量計の下流にも直管セクションが必要です。
体積流量計およびコリオリ質量流量計の場合、非対称流量プロファイルの影響を受けません。 渦を最小限に抑えるためにタービン流量計を使用する必要があります。 電磁流量計と差圧流量計は、渦を範囲内で非常に小さく制限する必要があります。
キャビテーションと凝縮は、不合理なパイプ配置によって引き起こされ、パイプの直径と方向の急激な変化を回避します。 配管レイアウトが悪いと、脈動が発生する可能性もあります。
④パイプ径とパイプ振動
一部のタイプの流量計は、パイプの直径の範囲が広いわけではないため、大きすぎたり小さすぎたりすると、流量計の種類の選択が制限されます。 低流量または高流量の流量を測定するために、パイプの直径とは異なる直径の流量計を選択し、減速機を使用して接続し、指定された範囲内で流量計を動作させることができます。 流量が範囲を超えた場合、流量が少なすぎると流量計の誤差が大きくなり、流量計の誤差が大きくなる場合があります。
圧電検出器の渦流量計やコリオリ質量流量計などの一部の流量計は、機械的振動に敏感であり、パイプラインの振動によって簡単に乱されます。 流量計の前後のパイプラインのサポートの設計に注意を払う必要があります。 脈動の影響を排除するための脈動除去装置の使用に加えて、設置されているすべての流量計を振動または脈動の発生源から遠ざけることにも注意を払う必要があります。
⑤バルブの取付位置
流量計が設置されているパイプラインには、制御弁と遮断弁が設置されています。 弁による流速分布の乱れやキャビテーションを回避し、流量計の測定に影響を与えるためには、一般的な制御弁を流量計の下流に設置し、制御弁を流量計に設置する必要があります。 流量計の背圧を下流に上げて、流量計内部のキャビテーションの可能性を減らすこともできます。
遮断弁の目的は、メンテナンスを容易にするために、流量計をライン内の液体から遮断することです。 上流のバルブは、流量計から十分に離れている必要があります。 流量計が作動しているときは、流量分布の歪みなどの外乱を避けるために、上流のバルブを完全に開く必要があります。
✧保護アクセサリー
保護アクセサリの取り付けは、流量計の正常な動作を保証するための保護手段です。 たとえば、容積式流量計ではタービン流量計、フィルターなどの必要な機器は、通常、上流に設置する必要があります。 これらの機器はすべて、流量計の使用に影響を与えないように設置する必要があります。
✧電気接続と電磁干渉
現在、ほとんどの流量測定システムは、それが流量計自体であろうとその付属品であろうと、電子機器を備えているため、使用する電源を流量計と一致させる必要があります。 流量計の出力レベルが低い場合は、環境に適したプリアンプを使用してください。 一部のタイプの流量計の出力信号は、高出力スイッチングデバイスによって簡単に干渉され、流量計の出力パルスが変動し、流量計の性能に影響を与えます。 たとえば、信号ケーブルは、電磁干渉と無線周波数干渉を減らすために、電源ケーブルと電源からできるだけ離す必要があります。 影響します。
⑧拍動流と非定常流
脈動除去装置の使用に加えて、設置されているすべての流量計を脈動源から遠ざけるように注意する必要があります。 一般的な脈動源には、固定容量ポンプ、往復圧縮機、振動バルブまたはレギュレーター、渦列、およびその他の油圧振動が含まれます。 一般的に、差圧流量計には脈動流誤差があり、タービン流量計と渦流量計脈動流エラーもあります。 非定常流は時間とともに変化する流れであり、ゆっくりとした脈動は非定常流の特殊なケースです。 特大のコントロールバルブの操作によって引き起こされる遅い脈動など。
流量計は、流量センサーと二次表示器の脈動効果を別々に処理することができます。 脈動の発生源から離れた場所にフローセンサーを設置するか、配管システムにスナバ（液体の場合）やチョーク（ガスの場合）などのローパスフィルターを設置して、脈動の程度を減らします。 二次表示器は、応答特性の良い流量計（電磁流量計、超音波流量計など）を選択して減衰を大きくし、脈動パラメータを測定して脈動の追加誤差を推定することができます。
4.環境条件の要件
流量計を選択するプロセスでは、周囲の条件や、周囲温度、湿度、安全性、電気的干渉などの関連する変化を無視しないでください。
①周囲温度
周囲温度の変化は、流量計の電子部品と流量センサー部品に影響を与える可能性があります。 たとえば、温度の変化は、センサーサイズの変化、流量計ハウジングを介した熱伝達、流体の密度と粘度の変化などに影響を与える可能性があります。周囲温度がディスプレイ機器の電子コンポーネントに影響を与える場合、コンポーネントのパラメーターが変更されます。 電子部品が温度の影響を受けないように、流量センサーと二次表示装置は、制御室に二次表示装置を設置するなど、別の場所に設置する必要があります。 流量測定の全体的な不確かさを推定する場合、周囲温度の影響が不確かさの主な影響の1つであってはならないことに注意してください。
②周囲湿度
環境中の大気湿度も、流量計の使用に影響を与える問題の1つです。 たとえば、湿度が高いと大気腐食と電解腐食が加速し、電気絶縁が低下し、湿度が低いと静電気が発生します。 周囲温度または中温の急激な変化は、表面の凝縮などの湿度の問題を引き起こす可能性があります。
③セキュリティ
流量計は、爆発の危険な環境での使用に適した関連仕様と規格に従って選択する必要があり、サイトは防爆規格に従って必要とされます。
④電気的干渉
電源ケーブル、モーター、および電気スイッチはすべて電磁干渉を生成し、対策を講じないと流量測定でエラーが発生する可能性があります。
5.経済的考慮事項
1.経済的な観点から流量計の購入コストを検討します
流量計を購入するときは、さまざまなタイプの流量計が測定システム全体に与える経済的影響を比較する必要があります。 たとえば、範囲が広い流量計よりも範囲が狭い流量計は、並列の複数の流量計と同じ測定範囲の複数のパイプラインでカバーする必要があります。 したがって、流量計に加えて、バルブやパイプラインアクセサリなどの多くの補助装置を追加する必要があります。 待って。 流量計のコストは表面的には削減されますが、他のコストは増加し、計算するのに費用効果がありません。 たとえば、オリフィス流量計と差圧計を設置するコストは比較的安価ですが、オリフィスプレートの固定アクセサリを含む測定ループを構成するコストは、基本部品のコストを超える可能性があります。
2.設置費用
流量計を購入する際には、流量計の購入費用だけでなく、付属品の購入費用、設置および試運転費用、保守および定期検査費用、運用費用、スペアパーツ費用などの費用も考慮する必要があります。
たとえば、多くの流量計測定性能を確保するために、比較的長い上流直管セクションを装備する必要があります。 したがって、適切に設置するには、定期的なメンテナンスのために追加の配管配置またはバイパス配管が必要です。 したがって、設置費用は、ストップバルブ、フィルター、その他の操作に必要な補助費用など、多くの面で合理的に考慮する必要があります。
3.運用コスト
流量計の運転コストは、主に運転中のエネルギー消費量であり、電気機器の内部電力消費量または空気圧機器の空気源のエネルギー消費量と、測定プロセス中に機器を通して流体を押し出すために消費されるエネルギーが含まれます。つまり、測定による機器による圧力損失を克服するポンプです。 送料等。例えば、差圧流量計で発生する差圧の大部分は回収できず、容積式流量計やタービン流量計にもかなりの抵抗があります。 フルチャネルのみ、障害物なし電磁流量計と超音波流量計基本的にコストはゼロであり、挿入流量計はパイプ径が大きい場合の閉塞率が小さく、圧力損失は無視できます。
直径100mmの差圧オリフィス流量計の1年間のポンプエネルギー消費量は、流量計の購入コストに相当すると推定されます。 電磁流量計を交換した場合、購入費用はわずか4年に相当します。 エネルギー消費の。 より大きな直径のパイプのポンプエネルギー消費はより高価になることが想定される。 5000mmを超える流量計には、可能な限り圧力損失の少ない圧力損失のない流量計を使用することが一般的であると考えられています。 たとえば、給水プロジェクトで使用される従来の差圧流量計は、オリフィスプレートを使用することはめったになく、圧力損失の低いベンチュリ管を使用します。 現在、それらは電磁流量計と超音波流量計に更新されています。
4.テスト料金
試験料金は、流量計の検証期間に応じて決定します。 貿易決済に一般的に使用される原油または精製油の検出のために、流量計のオンライン検証を実行するために、標準容量のチューブが現場に設置されることがよくあります。
5.維持費、スペアパーツ費等。
保守費用は、流量計を使用した後、測定システムを正常に動作させるために必要な費用であり、主に保守およびスペアパーツの費用が含まれます。 可動部品を備えた流量計は、耐摩耗性のベアリング、シャフト、ランナー、トランスミッションギアなどの定期的な交換など、より多くのメンテナンス作業が必要です。 オリフィスプレート流量計をチェックするための通常の幾何学的測定方法など、可動部品のない流量計も検査する必要があります。
流量計の性能が向上するにつれて、スペアパーツのコストが増加します。 流量計を選択する際には、スペアパーツ、特に海外から輸入した流量計の購入コストの増加を考慮する必要があり、スペアパーツの着用が困難なため、流量計全体を交換することがよくあります。
6.測定方法と流量計の選択
前のセクションはすべて、一般的な流量計の選択に関するものです。 このセクションでは、例として、スラリーの流れ、大量の液体の流れ、および蒸気の流れを測定するための流量計の選択を取り上げます。
1.スラリー流量測定の選択
流量計の選択リストから、粒子繊維スラリーに使用できるオプションの流量計には、エルボ、くさび形のチューブ、電磁流量計、ドップラー超音波流量計、渦流量計、ターゲット流量計、コリオリ質量流量計などがあります。家庭用流量計の現在の使用とさまざまな流量計の測定性能に対して、測定されたスラリーが非導電性または強磁性粒子を含み、測定パイプラインシステムを切断できない場合を除き、電磁流量計がスラリー流量を測定するための最初の選択肢です。オフからフローセンサーが接続されている場合のみ、他の流量計が選択されます。 報告によると、最大65パーセントの微粉炭含有量の石炭-水スラリーの流量を測定する際の長年の適用経験は、電磁流量計よりも優れていると考えられています。
差圧流量計を使用してスラリーを測定できます。 差圧センサーは、エルボ、くさび形のチューブ、環状チューブに加えて、固相が小さい場合の円形オリフィスプレートや偏心オリフィスプレートにも使用できます。 ベンチュリ管も測定に使用されます。 。
ドップラー超音波流量計は、パイプを切断したり、超音波トランスデューサー（プローブ）をパイプの外側に固定したりすることなく測定できますが、測定精度は高くありません。
ボルテックス流量計は、少量の粉末を含む固形物しか測定できず、固形物の含有量が多いか繊維状であると、ノイズが発生し、使用できません。
目標流量計は、重油や微粉炭を含む残油などの液体の流れに使用され、ひずみ目標流量計が使用されます。
コリオリ質量流量計は海外でのスラリー測定の経験があり、一般的には直管式測定管が適していますが、国内での使用経験はあまりありません。
2.閉じたパイプライン内の液体の大流量測定の選択
ここでいう大流量とは、ある管径の流速が速い場合の「比較的大流量」ではなく、絶対値の大流量を指します。 パイプラインで輸送される液体の流速には一定の範囲があるため、低粘度の液体の経済的な流速は通常1〜3m/sです。 したがって、ここで言及されている「大流量」測定は、大パイプライン流量の測定を指します。
一般的に、管径がDN300以下の流量計は中小管径流量計、DN300〜DN400以上の流量計は大管径流量計、DN1200以上の流量計は超大管径流量計と呼ばれます。 通常、超大口径管の液量測定は主に水であり、水に加えて石油製品もあります。 一般に、大口径流量計には、差圧流量計、電磁流量計、超音波流量計、挿入流量計が含まれます。 DN300〜DN500用の容積式流量計とタービン流量計もあります。
（1）設置条件
設置条件は、主に、測定方法により管流を遮断して運転を中断できるかどうか、管に穴を開けることができるかどうか、管流を遮断できるかどうかに基づいています。フローセンサーを取り付けます。
フローセンサーがパイプの流れを遮断できる場合は、電磁流量計、測定パイプセクションを備えた超音波流量計、容積式流量計、タービン流量計を選択できます。
外挿トランスデューサ超音波流量計パイプラインに穴を開けることが許可されている場合は、挿入流量計を選択できます。
上記の要件が許可されていない場合は、外部クリップオントランスデューサーを備えた超音波流量計のみを選択できます。
（2）測定精度の要件
高い測定精度と非導電性液体を必要とする保管転送には、測定パイプセクションを備えた超音波流量計、マルチチャネル超音波流量計、容積式流量計、タービン流量計を選択できます。また、導電性液体流量計には電磁流量計を選択できます。
制御比については、差圧ベンチュリ管と外部クランプトランスデューサ超音波流量計を、より低い測定精度要件で選択できます。 測定精度要件が低いオプションの挿入流量計。
（3）圧力損失（ポンプエネルギーコスト）
大流量測定のポンピングエネルギーコストは、フロー測定の操作コスト、圧力損失、および差圧ベンチュリ、容積式流量計、タービン流量数などの（ポンピングエネルギーコスト）のかなりの割合を占めます。 小さい方が挿入流量計で、圧力損失がない方が電磁流量計.
3.蒸気流量測定の選択
蒸気流量測定は、測定技術の観点から、過熱蒸気と乾燥度の高い飽和蒸気（乾燥度×= 0 .9以上）と、乾燥度の低い飽和蒸気の2つに分類されます。 前者のカテゴリは単相流体として扱うことができ、後者のカテゴリは二相流です。 現在の流量計はすべて単相流体にのみ適しているため、低乾燥飽和蒸気についてはさらに調査する必要があります。
（1）過熱蒸気および高乾性飽和蒸気の流量測定
一般的に使用される流量計は次のとおりです。スロットル差圧流量計。これは依然として蒸気流量を測定するための主要な機器です。 たとえば、絞り装置、差圧トランスミッタ、および3バルブグループは、統合された絞り流量計に統合されています。 絞り流量計は、差圧信号管の故障の欠点を解決します。 植栽用絞り部品もあり、標準のオリフィスプレートの代わりに標準のノズルを使用しています。 ノズルはオリフィスプレートと比較されているため、ノズルの流出係数は安定しており、鋭角の鈍角による流出係数は変化しません。 圧力損失もオリフィスプレートよりも低くなっています。 、一般的に同じ流量と値で、圧力損失はオリフィスプレートの約30％から50％です。
渦流量計は中温、つまり200度以下を測定します。 蒸気の適用は成熟していると言わなければなりません。 現在、蒸気測定で一般的に使用されている流量計の一種です。 ただし、乾燥度の低い媒体は、測定器の係数が検出値から外れ、測定誤差が大きくなることに注意する必要があります。
等速管流量計とシャントローター流量計は、使用が比較的安価で簡単であり、中小規模の蒸気の測定に適しているため、精度要件が高すぎない内部管理分布で引き続き使用できます。 。
ターゲット流量計の場合、1970年代に中国で開発された電気および空気圧ターゲットフロートランスミッタは、電気および空気圧ユニットの組み合わせ機器の検出機器です。 当時、フォースコンバーターは差圧トランスミッターのフォースバランス機構を直接使用していたため、フォースバランス機構自体に起因する多くの欠点がありました。 例えば、測定精度が低く、ゼロ点ドリフト、レバー機構の信頼性、安定性の悪さなどがあります。 したがって、元のJJG 461-1986「ターゲットフロートランスミッタ」規制は、25年前の1986年に策定されました。 電気および空気圧のターゲットフロートランスミッターは、基本的に製造および使用されていないためです。 元の規制はもはや使用に適していないため、新しい
ターゲット流量計プロトコル。
ターゲット流量計の構造は、測定管、ターゲットプレート、力センサー、信号処理ユニットで構成されています。 力センサーはひずみゲージ式のセンサーであり、信号処理ディスプレイはディスプレイを直接読み取ったり、標準信号を出力したりすることができます。 力センサーは、円筒形の弾性体と力ひずみゲージで構成されており、内部または外部のいずれかになります。 弾性体が力の作用で変形すると、力ひずみゲージで構成されたブリッジのバランスが崩れ、流量の2乗の電気信号が発生します。
その動作原理は、一定の断面積の直管部分にフロービームの方向に垂直にターゲットプレートを設定することです。 流体がターゲットプレートの周りを通過するとき、ターゲットプレートは推力を受け、推力の大きさは流体の運動エネルギーとターゲットプレートの面積に比例します。 比例。 レイノルズ数の特定の範囲内で、流量計を通る流量は、ターゲットプレートにかかる力に比例します。 ターゲットプレートにかかる力は、力センサーによって検出されます。
円形のターゲットプレートを例にとると、流量計算の基本式は次のとおりです。
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ターゲットプレートにかかる力は、力変換器を介して電流信号（4-20）mAまたは気圧信号（20-100 kPa）に変換され、出力信号と流量の関係は次のようになります。上記の式に従って決定されます。
新しいひずみタイプのターゲット流量計は、新しい構造と測定原理を備えているため、蒸気測定でのアプリケーションの見通しが比較的優れており、中小規模の蒸気の測定に適しています。
（2）低乾性飽和蒸気の流量測定
一般的な工業用ボイラーで生成される飽和蒸気は、出口での乾燥度が高い（0 .95以上）飽和蒸気ですが、保温性の悪さや断続的な不均衡などの多くの要因により、長距離輸送の過程にあります蒸気の使用、乾燥は絶えず増加しています。 落下し、水分含有量の高い湿り蒸気、つまりガスと水の二相流体にさえなります。 二相流体の流れ特性は、単相流れの流れ特性とは根本的に異なります。 単相流で測定された流量計計係数または流出係数は、二相流測定には使用できません。 たとえば、オリフィス流量計の二相流試験の流出係数は、乾燥度を補正する必要があります。 したがって、低乾性飽和蒸気の流量測定では、乾性パラメータは測定する必要のあるパラメータです。 成熟した乾燥度計がまだないのは残念です。 さらに、他のタイプの流量計のメーター係数の乾き度補正は、詳細に研究されていません。 この問題を解決することによってのみ、低乾燥飽和蒸気の流量を測定することができます。