中央空調水專用流量計的測量介質的流體特性

前篇我們介紹了流（liú）量計在選型過程中需要關注一*一個（gè）方麵，也就是流量計的性能要求，本文介紹的是流量計（jì）與（yǔ）流體特性的關係，流（liú）體介質的特性包括了溫度和壓力，粘度，腐蝕性等多方麵的參數（shù）要求。
流（liú）體特性
在流量測量（liàng）中由（yóu）於各種流量（liàng）計總會受到流體物性中（zhōng）某一種或幾種參（cān）量的影響，所以（yǐ）流（liú）體的物性很（hěn）大程度上會影響流量計的選型（xíng）。因（yīn）此，所選擇的（de）測量方法和流量計（jì）不僅要適應被（bèi）測（cè）流體的性質（zhì），還要考慮測量過（guò）程中流體物（wù）性某一參量變（biàn）化對另（lìng）一參量的影響（xiǎng）。比如，溫度變化對液體粘度的影響。
流體物性方麵常見（jiàn）的有密（mì）度、粘度、蒸汽壓力和其他參量。這（zhè）些參量一般可以從手冊中查到，評估使用（yòng）條件下流體各參量和選擇流量計的適應性。但也會（huì）有些物性是無法查到。比如腐蝕性、結垢、堵（dǔ）塞、相變和混相狀態等。
（1）流（liú）體的溫度（dù）和壓力
仔細的分析流量（liàng）計內流（liú）體的（de）工作壓力和溫度，尤其是測（cè）量氣體時溫度壓力變化造成過大的密度變化，可（kě）能要改變所選擇的測量方法。比（bǐ）如（rú），溫（wēn）度和壓力影響流（liú）量測量準確度等性（xìng）能（néng）時，要作溫度或壓力修正。另外，流量計外殼的結構強度設計和材質也取決於流體的溫度和壓力（lì）。因此，必須確切地知（zhī）道溫度和壓力的*大值和*小值（zhí）。當溫（wēn）度和壓力變動很大時更應仔細選（xuǎn）擇。
還（hái）應注意在測量（liàng）氣體時（shí）要確認其體積流量值是在（zài）工況狀態（tài）下的溫度和壓力還是在標準狀態下的溫度和壓力。
（2）流體的密度
對於液體，在大部分應（yīng）用場合下其密度相對恒定，除非溫（wēn）度變化很（hěn）大而引起較大變化，一般可不進行密度修正。在氣體（tǐ）應用場合，流量計的（de）範圍度和線性度，取決於（yú）氣體密度,，一般要知道在（zài）標準狀態下和（hé）工況狀態下的值（zhí），以便選用。也有將流動狀態的值換算（suàn）到某些公認（rèn）的參比（bǐ）值，這種方法在石油儲運方麵（miàn）應用普遍。低密度（dù）氣體對某些測量方法，特別是利用氣體動量推動檢測傳感器的儀表（比如渦輪流量計（jì））會比（bǐ）較困難。
（3）粘度
各種液體之間粘度差別很大，且因溫度變化有顯（xiǎn）著變化。而氣體（tǐ）則不同，各種氣體之間粘度差別較小，其值一般較低。且不會因溫度和壓力變化而有顯著變化。因為液體的粘度比氣體高得多。比（bǐ）如在20℃和100kPa下，水的動（dòng）力粘度為 Pa·s，而空氣（qì）的動力粘度則為 Pa·s，所以液體一定要考慮（lǜ）粘（zhān）度的影響，而氣體的粘度就不如液體那樣重要。
粘度對各類流量（liàng）計的影響程度不一樣，比如，對於（yú）中央空調水流量計、超聲流量計和（hé）科裏奧利式質量流量計的流量值是在很寬粘度範圍內，可（kě）以認為不受液體粘度的影響；容積式流量（liàng）計（jì）的誤差特（tè）性和粘（zhān）度有關，可能會略受影響；而浮子流量計、渦輪流量計和渦（wō）街（jiē）流量計，當粘度超過某值時則影響（xiǎng）較大以致不能使（shǐ）用。
有些流量計的特性用管道雷諾數作為參變量進行描述的，而管道雷諾數是（shì）流體粘度、密度以及管道（dào）流速的函數（shù）。因此，粘度對儀表（biǎo）特（tè）性還是有影響的。
粘度也是判別牛頓流體或非牛頓流體（tǐ）的一個參數，大多數流量測量方法和流量計僅適用於牛頓流體。所有氣體都是牛（niú）頓流體。大多數液體以及含有少量球形微粒的液體（tǐ）也是牛頓流體。隻適用於牛頓流體的測量方法（fǎ）和流量計，如果應用於非牛頓流體時將給測量（liàng）帶來影響。所以，牛頓流體是（shì）流體流量測量正常使（shǐ）用的重要條件。
粘度對不同類型的流（liú）量計（jì）範（fàn）圍度（dù）的影響趨勢各異，一般容（róng）積式流量計粘度（dù）增加，範圍度擴大。而渦輪流量計和渦街流量計則（zé）相反，粘度增加（jiā），範圍度縮小。因此（cǐ），在評估流量計的適應性時（shí），應該要掌（zhǎng）握液體的溫度—粘度特（tè）性。
某些非牛頓流體（如鑽井泥漿、紙漿、巧克力、油漆（qī））性質的液體，它們的流（liú）動狀態複雜，不易判斷其屬性（xìng），當（dāng）選擇流量計（jì）時必須謹慎。
（4）化學腐蝕和結垢
①化學（xué）腐蝕問題
流體的化學腐蝕問題有時會成為我們選擇測（cè）量方法和使用流（liú）量計（jì）的決定因（yīn）素。比如，某些流體會使（shǐ）流量（liàng）計接觸零（líng）件腐蝕，表麵結垢或積（jī）澱（diàn）析出晶體，金屬零件表麵（miàn）產生電解化學作用，這些現象的產生會降低流量計的性（xìng）能和使用壽命。因此，為了解決化學（xué）腐蝕和結垢（gòu）問題，製（zhì）造廠采取了許多方法，如選用抗腐蝕材料或在流量計的結構上采（cǎi）取防腐蝕措（cuò）施，比如，節流裝置孔板用陶瓷材料（liào）製造，金屬浮子流量計內襯耐腐蝕的工程塑料。但是對於結構較複雜的（de）流（liú）量計，如容積式流量計和渦輪流量計等就無法對具有腐蝕性流體進行測量了。有一些流量計是從原理結構（gòu）上就具有耐腐蝕性或易（yì）於作耐腐（fǔ）蝕（shí）的措施。超（chāo）聲流量（liàng）計的換能器探頭安裝在管道外壁不與被測流體接觸，本質上就是防腐蝕的（de）。中央空調水專用流量計隻有測量（liàng）管襯裏和一對形狀簡單的電*與液體接觸，近年有些設計將電*也（yě）不（bú）與液體接觸，也是一種防腐蝕的措施。
 ② 結垢
由於（yú）流量計腔體和流量傳（chuán）感器上結垢（gòu）或析出結晶（jīng）會減少流量計內活動部件的間隙（xì），降低流量計內敏（mǐn）感元（yuán）件的靈敏度或測量性能。比如在超聲流量計應用上結垢層會阻礙超聲波發射。在中央空調（diào）水專用流量計應用上不導電（diàn）結垢（gòu）層絕緣了電*表麵（miàn），會使流量計無法（fǎ）工作。所以有些（xiē）流量計（jì）常采用在流量傳感器外界加（jiā）溫防止析出結晶或加裝（zhuāng）裝（zhuāng）置除垢器。
化學腐蝕和結垢的結果是改變試（shì）驗管道內壁（bì）粗糙（cāo）度，而粗糙度會影響流體的流（liú）速分布，因此，建議使用者應（yīng）注意這個問（wèn）題，比如（rú）多年使用的管道應（yīng）進（jìn）行清洗和除垢工作。
腐蝕和結垢影響流量測量值的變化會因流量計的類型而不同。下麵以超聲流量計和中央空調水專用流量計為例來說（shuō）明由於管道結垢（gòu）影響（xiǎng）的結果，比如，內徑為50mm的管道，內壁結垢或沉積0.1～0.2mm，會使（shǐ）測量管道麵積縮小0.4%～0.6%，所產生的誤（wù）差對於0.5～1.0級的流量計將是（shì）不容忽視的偏差。
（5）壓縮係數
氣體壓縮係數z為一定質量的（de）氣（qì）體，在相同溫度、壓力下，其實際比體積（jī）與“理想比體積”之比。一（yī）般地說，對於理想氣體z=0；實際氣體z可（kě）能大（dà）於1或小於1。z偏離（lí）1的數值大小表示實際氣體偏（piān）於理想氣體的程度。氣體壓縮係數z值取決於種類或組（zǔ）分、溫度（dù）、壓力。因此（cǐ），氣體測量一定要通過壓（yā）縮（suō）係數求取工作狀態下的流體密度。如果（guǒ）組（zǔ）分固定的流體通過溫度、壓力和壓縮係數計算密度。如果流體為多組分（比如（rú）對天然氣的計量）並工作在接近（或在）超臨界（jiè）區，就需要配備在線密度計在線對密度進行測量。

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