流量计的选型对仪表能否成功使用往往起着很重要的作用，由于被测对象状况复杂、仪表品种繁多且性能指标各异，使得用户对流量仪表的选型感到困难。十全十美的流量计是不存在的，各类仪表都有各自的特点。如何在众多的品种中扬长避短选择自己最合适的流量计仪表？本文将对这一问题提出建议。

影响流量仪表选型的因素较多，测量原理有10余种，类型不少于200多个。多年前就有人对美国现场千余台流量仪表进行了调查，发现其中60%所选择的流量仪表不太合适，即使仪表选得合适，又有近一半的仪表在安装上存在问题，所以，正确选择、应用流量仪表并非易事。

选择流量仪表的六个因素

仪表技术参数

1）总量、流量

总量（单位为m3或kg），多用于贸易核算，准确度是首位。

流量（瞬时量单位为m3/h，kg/h），多用于流程工业，是控制系统的信息源头，重复性常是首位；

如果用于监控流程是否运行正常（如西气东输干线流量）则可靠性应放在首位。

2）连续，开关

一般仪表的输出为连续量，而开关量可用于简单的二位式控制，或设备保护，要求可靠性良好。

3）准确度

准确度不仅取决仪表本身，还取决于校验系统，是外加特性。

要说明在什么流量范围内的准确度，如用于控制系统还应考虑与整个系统准确度相匹配。

注意：厂家注明的误差是%Fs（上限）；还是%R（测值）。

4）重复性

重复性是指环境条件介质参数不变时，对某一流量值多次测量的一致性，是仪表本身的特征。

不少厂家有意（或无意）把重复性误导为准确度，准确度应由重复性与标定装置的流量不确定度两部分组成。

5）量程比

在一定准确度范围内，最大与最小流量之比。

差压式流量仪表，只要有流量仪表就有差压信号，可以有较大量程比，由于受差压变送器二次表制约，一般只有3:1；近年来国内外推出多种智能变送器，可使量程比提高到10:1以上。

6）压力损失

流量仪表（除电磁、超声）都有检测件（如孔板、涡轮……），以及强制改变流向（如弯头、科氏）都将产生不可恢复压力损失，它将额外增加了输送的动力，才能维持正常运行，有些仪表永久压损很可观（管径大尤为突出），在历行节能的今天应引起足够的重视。

7）输出信号

一般为标准的模拟信号（0~10V，4~20mA等）已不能适应系统发展要求。

通信要求数字信号，近年来推出了HART协议，RS232/RS485转换器，RS232限于2km以内，RS485可达10km。

8）响应时间

输出信号随流量参数变化反应的时间，对控制系统来说短越好；对脉动流则希望有较慢的输出响应。

9）综合性能

仪表的性能指标是相互制约的，如样本中压力上限为2MPa；温度为250℃，口径为1m；则当口径为1m时，压力可能只能为1.5MPa，温度只能是200℃，不可能同为极限值。

流体特性

1）流体类型：液体、气体还是蒸汽，有些仪表如：电磁不可能测电导率太低的流体；插入热式则不能测液体。

2）温度、压力和密度，是选择仪表提供的重要参数，特别是在工况下的参数，对于气体流量还应了解其体积流量是工作状态还是标准状态。

3）粘性：液体粘性相差较大会影响选型，如粘性大的液体宜用容积式流量计，而不宜选用涡轮、浮子和涡街等流量计。

4）腐蚀、结垢和脏污：这类流体，不宜选用有转动件及有检测件的仪表。即使对于超声、电磁这种流量计，也会因腐蚀管道带来误差。如口径50mm，结垢0.5~1mm，将带来0.5~1%的误差。

5）特殊参数：某些流体参数会影响仪表的工作，如压缩性系数影响差压式；比热及热传导系数影响热式；电导率影响电磁；声速影响超声。

6）单、多相

相是指在一个系统中具有相同的物理、化学性质的物质，不同的相有较明显的界面，通常工业中大多为单相，随着工业的发展出现了多相流（气固、气液、液固或气固液）等的流量测量问题。

流动的状态

与许多物理参数（如压力、温度、物位、成分）不同的是流量必须以流体流动为前提，没有流动就不存在流量。

1）满管、非满管。一般流体均应充满管道，但当液体流量较小，管道又处于水平时，则可能出现非满管流动，大多数流量仪表都无法解决，目前已有非满管流量计型号（流量+液位）可解决。

2）层流、紊流。反映流体在管道中流动的状态，影响流量系数的大小，当Re＜2320时为层流，仅有很少情况如流体粘性大，管道小，流速低才会出现层流，工业中多为紊流。

3）封闭、明渠。流程工业中多为封闭管道。

4）充分发展紊流。流量仪表多为速度型，即管内流速分布影响流量系数，所以要求流量仪表应安装在一种特定的充分发展紊流中。理论上只要仪表前具有30倍管径长度即可获得，但当前现场管径增大场地紧缩的情况日益突出，工业现场主要为非充分发展紊流。

5）脉动流，流体中任一参数（流速、温度、压力、密度）随时间变化的流动，易产生误差，应附加设备去掉脉动流准确进行测量。

安装

流量仪表常由于安装不当无法正常工作，如方向装反、流速分布不理想，引压管中出现二相，环境恶劣，缺少必要的附件等，具体表现为：

1）管道的布局。流量仪表应尽可能安装在阻力件（阀门、弯头）之前，以获得较长的直管段长度，而有些仪表（如：容积式流量计）为避免流体的重力只能装在水平管道上；而流体中如含有固体颗粒，为避免沉积在管道下方，又不宜安装在水平管道上。

2）流向。流量仪表中绝大多数不能反向安装。

3）直管段长度。除浮子、容积、科氏外，都要求仪表前后有较长的直管段，以经典节流装置及测点速的插入式仪表要求最高（达30~50D）。

4）管径。不少流量仪表管径范围较窄，限制了选用，可采用变径管弥补，但要注意变径后仍应处于仪表的正常工作范围，应避免流速过小，输出太弱或流速过高、强度受损的情况。

5）维护空间。有些仪表如容积式、涡轮、可在线装卸的插入式流量计等，应具有必要的装卸、维护空间。

6）配件。针对某一仪表，应考虑安装必要的配件，如流动调整器、过滤器、气体分离器、阻尼器等等。

环境

流量仪表应避免安装在以下环境。

1）高温。流量仪表的检测部分无法避开，则应使变送器部分远离高温区。

2）振动。在压缩机、定排量泵、振荡阀门后，不能安装涡街、漩进、科氏等流量计。

3）粉尘。仪表的变送器应远离或加防护罩。

4）腐蚀。潮湿，如无法避闭应选用耐蚀材料做仪表壳体。

5）防爆易燃。应增加仪表的防爆安全事故，采用气密性外壳及降低电源电压。

6）电磁干扰：仪表在强电磁干扰附近应加装防护罩，以屏蔽电磁干扰。

处于恶劣工作环境，流量仪表的检测仪表难以回避，而二次表（变送器）则可以远离恶劣工况。所以流量仪表的一体化只是流量仪表的一种类型，并非是它的发展方向。

经济性

1）初始购置费。开始与厂商接触时，应注意：

理性对待厂商所宣传的技术指标；根据需求选用，不要盲目追求高指标；要注意仪表的制造材料。

2）安装。管径大特别要注意安装中的附加问题，如是否为便于维修加装旁路管道；必要的配件，如过滤器、流动调整器。

3）维修、配件。有些仪表的检测件，转动件易于磨损、腐蚀（如涡轮、容积、孔板），维修量不小。

4）校验。有些仪表工作一段时间后，因腐蚀、磨损，准确度会下降，如用于贸易核算，应定期校验。

5）运行费。流量仪表一般均有永久压损，因此会带来额外的运行费，特别是管径较大时，其年运行费可能数倍于购置费。

6）误差的损失。如用于贸易核算，特别是较贵重的能源、化工原料，应选用精确度高的仪表，否则因误差造成的经济损失，将数倍于购置费。

满足同一工艺要求的流量仪表可能不止一种，可以同时做几套方案供用户进行比较、选择。

几个不可忽视的问题

安全——重于泰山

流量仪表与不少仪表不同之处在于它必须工作在管道的流体中，承受流体的冲击和恶劣的工况。多年前，由于某种流量仪表可以在不长的安装直管段下，保持较高的准确度，但存在结构的缺陷，它在被扬长避短地热炒，并呼吁大力推广后，引起国内厂商争先恐后仿造，甚至粗制滥造；用户也如获至宝，不顾条件地争相采用，结果发生了机毁人亡的严重安全事故（2008年9月12日，大连石化分公司）。流量仪表选用不当会发生安全事故不是危言耸听，曾有血的教训，千万不可忘记。

标准——生产、使用的法规

由于影响流量仪表的因素较多，在研发过程中有不少数据，无法通过理论推导来确定；在推广应用开始的一个阶段，还会遇到不少问题有待改进。在研发、改善流量仪表的过程中，科学试验是必不可少的，在这个过程中将积累成千上万的数据，并对这些数据认真整理，去伪存真。必要时对有疑惑的数据还应重新测试予以核实、印证。在此基础上归纳、整理、总结、提高所撰写的标准才有实用、推广价值，使生产厂家有数可依，使用者有据可查。

标准是测试数据的升华与提高；而一个切实可行的标准也必须建立在大量严谨可靠的测试数据上。

流量标准的制订、修改、撤销都是十分严肃的事，它是流量业界的技术法规，应引起足够的重视。如有关经典节流装置的ISO5167，经多年的应用后，感到有些条款已不符合现场的实际情况，通过大量的科学实验数据验证，进行了修改，于2003年颁布实施；又如测管道内单点流速推算流量的国际标准ISO7145，由于管径日益增大，场地日益减小，流量仪表前安装直管段严重不足，管内流速分布十分复杂，且有漩涡。如果还采用这类流量计将会带来极大的误差，实践表明它已没有测量意义，失去测量仪表的资格。因此，国际标准化组织流量专业委员会（ISOTC30）为不误导用户，已于2003年3月25日撤销了ISO7145。值得一提的是，我国某些仪表厂家在该标准已撤销10年，不仅还在生产、销售这类流量计，而且还得到地方政府的科技创新奖，媒体、学术交流会还刊登宣传这类流量计的文章，有悖于对我国倡导科技创新的理念。

校验——最有效的评估

评估流量仪表的技术指标，最有说服力的不是某些专家、学会的评语，而是在一定资质试验室的科学试验数据，专家、学会如果是负责任的、有科学态度的，也应根据试验数据进行评判，而不至于授予一个具有美国专利的产品中国国家“科技创新奖”。一个人如果不根据数据说话，他还是专家吗？

著名天文、物理学家洛德·凯尔文（Load. Kelvin)曾说：“你如果能用数字描述一个事物，说明你对它有所了解；否则，你这方面的知识就有限了。”用试验数据评估仪表最科学、最客观。

校验应具有相同的流场。流量仪表（除科式、容积、转子）流量系数都与它所处的流场密切相关，所以，国内外业界都明确流量仪表的校验与使用都应处于充分发展紊流中。而我国有些厂家“创新”地强调在风洞中校验的优越性。不错，风洞是研发航空航天飞行器的高科技试验设备，一个是天上飞的，一个是地下管道流动中的；前者提供的只是直匀流，后者必须处于充分发展紊流中，二者完全是两回事，联系不到一起。况且工业现场不可能提供直匀流，这样的校验还有意义吗？

国内有学者用均速管流量计在二种流场（直匀流、充分发展紊流）进行了测试，得到了流量系数相差10%的结论，况且，现在现场十之八九多为非充分发展紊流，这样的校验应该说毫无意义。