油气计量技术与仪表

油气计量技术与仪表（晁宏洲2010.6.12）汇报提纲◆油气计量技术◆流量测量仪表◆油气输差控制与仪表选型◆计量核查、检定与校准◆几类计量难题◆几个实际计量问题◆未来计量技术展望◆几个建议一、油气计量技术液态烃（原油、凝析油、液化气、稳定轻烃）计量方式分为静态和动态两种。

原油静态计量器具为各种罐、舱。通过手工检尺的方法确定容积。

衡器称重时采用称、衡称罐中油品的重量。

一、油气计量技术在原有静态计量方面，国内外技术水平差距较大。

国内石油贸易交接油罐液位测量都是手工检尺，尽管许多罐体同时配备了各种检测原理的液位计，但都未作为正式商品交接的工具。仍采用人工测量液位高度，手工取样，实验室测量原理的密度、含水、查表确定容积，经过温度、压力修正计算后，乘密度并扣除含水，确定原油的净质量。整个过程都由人工操作完成。

国外原油静态计量系统是以罐区自动管理系统为基础，已不局限于传统的液位和温度测量。油罐测量，国外利用油罐综合测量系统（HTMS）的很多，并起草建立了相应的标准。

一、油气计量技术

HTMS是使用自动测位仪（ALG）测量液位，自动测温仪（ATT）测量罐内液体温度，使用压力传感器测量静压，然后根据罐体容量表及介质密度计算质量。

美国开发研制的静态油罐新型计量系统甚至可以在不接触存储液体的状态下，直接测量油品液位、液体温度、密度，得到油品的体积和质量，并具有很高的准确度和可靠性，辅以专用的计算机，能够对每个油罐乃至整个罐区进行收发油作业管理。测量液位的量油尺已智能化，能测量油水界面、油位高度、油温和原有含水率，并具有数显和计算功能。

一、油气计量技术容积计量器具

1.卧式金属油罐

2.汽车油罐车

3.立式金属油罐

4.铁路罐车

重量计量器具1.地秤2.电子汽车衡3.电子轨道衡

一、油气计量技术■油气计量的总体状况是：静态计量好于动态计量；大流量计量好于小流量计量；原油计量优于凝析油计量；液体容积计量系统优于质量计量系统；贸易计量优于过程计量。

■油田计量出现前松后紧的总的趋势，计量矛盾在后端凸显。由于各二级单位之间尚未实现真正的计量交接，内部计量状况不好，但矛盾未凸显。■计量状况改观和努力的方向是：认真做地面工程设计中的计量系统和设备方案和选型审查；做好日常的计量确认，维护和使用好仪表。

一、油气计量技术牙哈装车站来油牙哈装车站来油体积核查（单位：m3）油罐检尺

超声波便携表3562.2453557.456相差4.789误差0.135

%一、油气计量技术集输站外输刮板流量计与油罐检尺数据比对轮南集输站原油混油量计量核查（单位：m3）外输刮板流量计油罐检尺1193811935相差3误差0.025%1.刮板流量计在500t/h的MF=1.0004；2.液位计检尺实尺4.621m，人工检尺实尺4.611m，误差忽略；3.油罐和流量计处油温均为42.1℃；4.表中检尺数据为V42.1，比对时间为2009.10.1210:00—2009.10.1310:00。一、油气计量技术相关标准规范（容积计量）

JJG266-1996《卧式金属罐容积检定规程》

JJG137-2005《汽车油罐车容积检定规程》

JJG168-2005《立式金属罐容积检定规程》

JJG140-2008《铁路罐车容积检定规程》

GB/T13235.1-1991《石油和液体石油产品立式圆筒形金属油罐容积标定法（围尺法）》

GB/T13235.2-1991《石油和液体石油产品立式圆筒形金属油罐容积标定法（光学参比线法）》一、油气计量技术相关标准规范（容积计量）

GB/T13235.3-1995《石油和液体石油产品立式圆筒形金属油罐容积标定法（光电闪测距法）》

GB/T15181-1994《球形金属罐容积标定法(围尺法)》

GB/T13894-1992《石油和液体石油产品液位测量法（手工法）》

GB/T9110-1988《原油立式金属罐计量油量计算方法》

一、油气计量技术相关标准规范（容积计量）

SY5669-1993《石油及液体石油产品立式金属罐交接计量规程》

SY5670-1993《石油及液体石油产品铁路罐车交接计量规程》

GB/T19779-2005《石油和液体石油产品油量计量静态计量》

一、油气计量技术相关标准规范（重量计量）

GB/T15561-2008《静态电子轨道衡》

JJG234-1990《动态称量轨道衡检定规程》

JJG444-2005《标准轨道衡检定规程》

JJG539-1997《数字指示称检定规程》

一、油气计量技术油品的动态计量是以质量流量计或液体容积式流量计对油品进行不间断的流量测量。原油以液体容积式流量计为主，轻质液态烃以科氏力质量流量计为主。

一、油气计量技术相关标准规范（容积计量）

GB/T17286.1-1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第1部分：一般原则》

GB/T17286.2-1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第2部分：体积管》

GB/T17286.3-1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第3部分：脉冲插入技术》

GB/T17286.4-2006《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第4部分：体积管操作人员指南》

一、油气计量技术相关标准规范（容积计量）

GB/T17287-1998《液态烃动态测量体积计量系统的统计控制》

GB/T17288-2009《液态烃动态测量容积式流量计计量系统》

GB/T17289-2009《液态烃动态测量涡轮流量计计量系统》

GB/T9109.1-1988《原油动态计量一般原则》

GB/T9109.2-1988《原油动态计量容积式流量计安装技术规定》

GB/T9109.3-1988《原油动态计量固定式标准体积管安装技术规定》

一、油气计量技术相关标准规范（容积计量）

GB/T17286.1-1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第1部分：一般原则》

GB/T17286.2-1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第2部分：体积管》

GB/T17286.3-1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第3部分：脉冲插入技术》

GB/T17288-2009《液态烃动态测量容积式流量计计量系统》

GB/T17289-2009《液态烃动态测量涡轮流量计计量系统》

一、油气计量技术油品的动态计量是以质量流量计或液体容积式流量计对油品进行不间断的流量测量。原油以液体容积式流量计为主，轻质液态烃以科氏力质量流量计为主。

相关标准规范（重量计量）

GB/T9109.5-2009《原油动态计量油量计算》

SY/T6682-2007《用科里奥利流量计测量液态烃流量》

SY/T6042-1994《液化石油气、稳定轻烃动态计量计算方法》

GB/T17291-1998《石油液体和气体计量的标准参比条件》

一、油气计量技术相关标准规范

GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》

GB/T18604-2001《用气体超声流量计测量天然气流量》

GB/T21391-2008《用气体涡轮流量计测量天然气流量》

GB/T18940-2003《封闭管道中气体流量的测量涡轮流量计》

GB/T19205-2008《天然气标准参比条件》一、油气计量技术天然气因为没有储运容器，计量以差压式流量计、速度式流量计的动态方式进行。相关标准规范GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》SY/T6658-2006《用旋进旋涡流量计测量天然气流量》SY/T6660-2006《用旋转容积式气体流量计测量天然气流量》SY/T6659-2006《用科里奥利质量流量计测量天然气流量》GB/T11062-1998《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》一、油气计量技术二、流量检测仪表按测量原理分类

◆容积式流量计。利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单位体积并进行累加而计量出流体总量。

◆速度式流量计。测量管道内或明渠中流体的平均流速来求得流量。

◆差压式流量计。利用伯努利方程和流体连续性原理来测量流量，以输出差压信号来反映流量大小。

◆质量流量计。科氏力质量流量计通过测量流体流过以一定频率振动的检测管时受科氏力的变化来反映质量流量的仪表。二、流量检测仪表按输出信号分类

◆脉冲信号输出。涡轮、涡街或带发信装置的容积式流量计，由流量标准装置标定得到仪表系数K值。

◆模拟信号输出。差压式、临界流流量计，可以电流（4-20）mA或电压（1-5）V。

◆数字信号输出。RS485或RS232等，现场总线仪表。

二、流量检测仪表流量测量的几个概念

1.层流和湍流

层流流动时，管内流体分层流动，各流层之间互不混杂而平行于管道轴线流动，流层间没有流体质点的相互交换。流体通过一段管道的压力降与流量成正比。——流体粘性力起主要作用。

湍流流动时，管内流体不再分层流动，流体质点除沿管道轴线方向运动外，还有剧烈的径向流动，流体通过一段管道的压力降与流量的平方成正比。——流体惯性力起主要作用。

二、流量检测仪表一般认为，对圆形管道雷诺数ReD≤2320为层流状态，2320＜ReD≤4000为过渡区，大于4000时，流动将开始转变成湍流状态。在工程应用中，把雷诺数相等的流动认为其流动相似。所以，流量仪表在某种标定介质（空气、水）中标定得到的仪表系数可以根据在相同雷诺数下流量系数相等的原则换算出另一种介质（天然气、原油）的流量（或流速）。即“雷诺数相同，仪表系数相等”，这是流量计实际标定的理论基础。二、流量检测仪表流量测量的几个概念

2.速度分布和平均流速

圆管内流速分布图

二、流量检测仪表速度分布：在管道横截面上流体速度轴向分量的分布模式。在层流状态下，速度分布是以管道中心线为对称轴的一个抛物面；在湍流状态下，流速分布是以管道中心线为对称轴的一个指数曲面。充分发展了的管内流动才具有上图所示的典型的管内流速分布，管内流体只有经过足够长的直管段以后才能形成。由于流动过程中存在局部阻流件等各种干扰，流速分布会发生畸变以致产生旋涡。二、流量检测仪表只有在很长的直管段末端或加装流动调整器后速度分布才能恢复到充分发展，这是许多流量计特别是速度式流量计需要足够长的表前流量计的根本原因。管道入口处的流动二、流量检测仪表流量测量的几个概念

3.流量仪表的特性曲线

是流量计仪表系数K或流出系数C或流量系数α等参数随流量q或雷诺数ReD变化的曲线。二、流量检测仪表流量计特性曲线通常是在实验室中以下条件下得到：1.具有充分发展的轴对称湍流速度分布；2.流体是充分圆管的单相牛顿流体；3.流动是无旋涡的定常流。实际应用中，往往难以满足上述流动条件，因此，实际应用时其特性曲线会发生相应的变化。二、流量检测仪表流量测量的几个概念

4.流量仪表的仪表系数

仪表系数K为单位体积流体流过流量计时，流量计发出的信号脉冲数，或单位体积流量流过流量计时，流量计发出的信号脉冲频率。

仪表系数K是频率脉冲型流量计流量特性的主要参数，它由流量测量校验装置标定得到。二、流量检测仪表流量测量的几个概念

5.流量系数

流量系数α是许多流量仪表的流量公式中用来表示流量与输出信号之间的一些不可知因素而引入的修正系数，如差压式流量计、浮子流量计、均速管流量计、靶式流量计等。一般都由实验求得，如标准节流式流量计，由于前人已做了大量的试验研究并在此基础上标准化，所以流量系数只要通过查表就可得到。二、流量检测仪表流量测量的几个概念

6.流出系数

流出系数C一般定义为实际流量与理论流量的比值，由流量标准装置标定得到，可通过查表或经验公式计算。

在节流式流量计的流量公式中，流出系数C和流量系数α之间存在如下换算关系：

二、流量检测仪表流量测量的几个概念

7.流量范围

流量范围是由最小流量和最大流量所限定的范围，在该范围内，仪表在正常的使用条件下其示值误差不应超过最大允许误差。

最大流量/最小流量=范围度（量程比）

最大流量-最小流量=量程

二、流量检测仪表流量测量的几个概念

8.线性度

流量计的线性度是在整个流量范围内的流量特性曲线与规定直线之间的一致程度。

Kmax是流量范围内各测量点中仪表系数的最大值；

Kmin是流量范围内各测量点中仪表系数的最小值。

二、流量检测仪表二、流量检测仪表——1.差压式流量计

差压式流量计是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸汽流量的最常用的一种流量仪表，得到如此广泛的应用，主要是因为它具有两个非常突出的优点：

1.结构简单、安装方便、工作可靠、成本低，又具有一定的准确度，基本能满足工程测量和贸易交接的需要；

2.研究设计和使用历史悠久，有丰富的、可靠的实验数据，设计加工已经标准化。只要按标准设计加工的节流式流量计，即使不标定，也能在已知的不确定度范围内进行流量测量。

差压式流量计组成示意图二、流量检测仪表——1.差压式流量计流量传感器（一次装置）

◆节流件

◆取压装置

◆前后直管段二次装置

◆差压信号管路

◆测量中所需的仪表（压力、温度、差压）二、流量检测仪表——1.差压式流量计使用标准节流装置时，流体的性质和状态必须满足下列条件：

1.满管流——流体必须充满管道和节流装置，并连续地流经管道。

2.单相流——流体必须是牛顿流体，即在物理上和热力学上是均匀的、单相的，或者可以认为是单相的。

在气体中有不大于2%（m/m）均匀分散的固体颗粒或液体微粒，或液体中有不大于5%（V/V）均匀分散的气泡，也可认为是单相流体。

二、流量检测仪表——1.差压式流量计3.定常流——流体流量不随时间变化或变化非常缓慢。

4.无相变流——流体流经节流件时不发生相变。（P2/P1）≥0.75

5.无旋流——流体在流经节流件前，流束是平行于管道轴线的无旋涡流。

标准节流装置不适用于脉动流和临界流的流量测量。

二、流量检测仪表——1.差压式流量计测量原理

如果在充满流体的管道中固定放置一个流通面积小于管道截面积的节流件，则管内流束在通过该节流件时就会造成局部收缩。在收缩处，流速增加，静压力降低，因此，在节流件前后将产生一定的压力差。实践证明，对于一定形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和前后直管段，在一定的流体参数下，节流件前后的差压△p与流量qv之间有一定的函数关系。因此，可通过测量节流件前后的差压来测量流量。

二、流量检测仪表——1.差压式流量计标准节流装置组成二、流量检测仪表——1.差压式流量计天然气质量流量计算基本公式为：

天然气在操作条件下的体积流量计算基本公式为：天然气在标准参比条件下的体积流量计算基本公式为：

二、流量检测仪表——1.差压式流量计目前，国家标准已作规定的标准节流装置包括：

1.法兰取压标准孔板；

2.角接取压标准孔板；

3.D-D/2取压标准孔板；

4.角接取压标准喷嘴；

5.D-D/2取压长径喷嘴；

6.经典文丘里管；

7.文丘里喷嘴。

二、流量检测仪表——1.差压式流量计取压方式、取压位置二、流量检测仪表——1.差压式流量计节流件基本形式二、流量检测仪表——1.差压式流量计标准节流装置使用范围二、流量检测仪表——1.差压式流量计取压口位置安装图取压口位置

1.被测流体为液体

2.被测流体为气体

3.被测流体为蒸汽

二、流量检测仪表——1.差压式流量计差压信号管路的安装1.防止引压管传递的差压信号失真；防止气液互窜介质有凝固或冻结可能时，沿信号管路设置保温或加热装置。但应特别注意防止两信号管路因加热不均匀或局部汽化而造成的差压测量误差。2.防止有害物质（高温介质、腐蚀性介质）进入差压计。高温蒸汽——使用冷凝器腐蚀性介质——使用隔离器二、流量检测仪表——1.差压式流量计测量液体时信号管路安装二、流量检测仪表——1.差压式流量计测量气体时信号管路安装二、流量检测仪表——1.差压式流量计测量蒸汽和腐蚀性介质时信号管路安装二、流量检测仪表——1.差压式流量计自动计量的实现模式1.单变量变送器+工控机2.多变量变送器+工控机3.多变量变送器+流量计算机+工控机4.一体化智能仪表+工控机二、流量检测仪表——1.差压式流量计利用FloBoss103实现一体化自动计量的结构图采用与孔板配套的FloBoss103流量管理器进行单回路计量。FloBoss103流量管理器是Rosemount专门为天然气行业在测量和控制应用场合设计的。二、流量检测仪表——1.差压式流量计影响准确度的因素1.孔板孔径量错d↑（计算用孔径比实际孔径大）——q↑d↓（计算用孔径比实际孔径小）——q↓2.测量管内径量错D↑（计算用孔径比实际孔径大）——q↓D↓（计算用孔径比实际孔径小）——q↑3.计算用天然气真实相对密度有误Gr↓(测定的组分偏轻)——q↑Gr↑(测定的组分偏重)——q↓二、流量检测仪表——1.差压式流量计影响准确度的因素4.压力测量值有误P↑（计算用静压值比实际孔径大）——q↑P↓（计算用静压值比实际孔径大）——q↓5.温度测量值有误T↑（计算用温度值比实际孔径大）——q↓T↓（计算用温度值比实际孔径大）——q↑6.孔板太厚——q↑7.孔板装反——q↓二、流量检测仪表——1.差压式流量计影响准确度的因素8.孔板上游直管段长度不够——q↑

且误差随着直径比β的增大而增大。9.孔板安装偏心——q↓10.下游导压管至仪表间的接头、仪表阀漏气或堵塞——q↑上游游导压管至仪表间的接头、仪表阀漏气或堵塞——q↓11.导压管上隔离器的两个容器中液面不在同一高度上

上游高、下游低——q↑

上游低、下游高——q↓二、流量检测仪表——1.差压式流量计影响准确度的因素12.孔板入口边缘磨损变钝不锐或受腐蚀发生缺口——q↓13.孔板前有突入管道内部的焊缝或法兰垫片——q↓14.管道内部粗糙、生锈、脏污，各种污物在孔板前下角沉积下来——q↓二、流量检测仪表——1.差压式流量计

几类新型节流差压流量计

1.线性孔板

一般孔板流量计，测量范围度一般只有3:1，这是差压式流量计的最大缺点。线性孔板正是人们多年来致力于研究的能直接产生线性输出信号的差压式流量传感器，从而扩大了差压式流量计的范围度。

二、流量检测仪表——1.差压式流量计线性孔板结构原理图二、流量检测仪表——1.差压式流量计

2.定值孔板

目前的标准孔板节流装置是根据用户的具体条件（工艺、管道、物性），通过设计计算确定孔径d加工而成。每一用户的节流装置都不相同，互换性差，给维修和备件带来了困难。

定值孔板按每一种测量管道只配几种有限孔径（定值）的节流件，然后再根据实际参数计算差压与流量的对应关系，实现了节流件的系列化。

二、流量检测仪表——1.差压式流量计定值节流装置与一般节流装置的比较定值节流装置一般节流装置孔径定值孔径不定值厂家可批量生产，制造成本低需一一对应设计生产，成本高用户维护、备品备件容易用户维护、备品备件不方便便于扩展或迁移量程不易扩展或迁移量程目前定值节流装置的孔径序列（β=d/D）有8个，其中优选系列：0.440.520.570.62次选系列：0.240.340.670.72二、流量检测仪表——1.差压式流量计

其它差压流量计

1.楔形流量计

二、流量检测仪表——1.差压式流量计区别：节流件是楔形件；取压口用双法兰连接。特点：①适合测量泥浆、煤焦油沥青等高粘度液体；②在很低的ReD下，仍可保持；③准确度较高（标定后可达±0.5%）；④结构简单，安装、使用和维修方便；⑤可测量腐蚀性介质，差压测量采用隔膜式的双法兰变送器，腐蚀性介质不能进入导压管和变送器。二、流量检测仪表——1.差压式流量计

其它差压流量计

2.V锥流量计二、流量检测仪表——1.差压式流量计区别：节流件变成V椎体；改变了节流布局，从中心孔节流改为环状节流。优点：①仪表前后直管段要求低，一般上游3D，下游1D；②精度较高，范围度宽。保证±（1-2）%测量精度的范围度可到(10:1~14:1),差压输出值还可实现0.1%的重复性；③压损小，仅为孔板的1/2~1/3，与文丘里管接近；二、流量检测仪表——1.差压式流量计④V椎体后缘产生旋涡小，P2输出稳定，差压波动小，稳定性好

⑤不积液，适合湿气体测量。

缺点：

①高压容易掉锥；

②尚没有国际标准或国家标准，流量系数还只能通过标定得到

二、流量检测仪表——1.差压式流量计相关标准规范GB/T2624.1-2006/ISO5167-1:2003《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第1部分：一般原理和要求》GB/T2624.2-2006/ISO5167-2:2003《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第2部分：孔板》GB/T2624.3-2006/ISO5167-3:2003《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第3部分：喷嘴和文丘里喷嘴》二、流量检测仪表——1.差压式流量计相关标准规范GB/T2624.4-2006/ISO5167-4:2003《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第4部分：文丘里管》JJG640-1994《差压式流量计检定规程》GB/T21446-2008《用标准孔板测量天然气流量》二、流量检测仪表——1.差压式流量计孔板计量标准的演变SY/T6143-1996《天然气流量的标准孔板计量方法》SY/T6143-2004《用标准孔板测量天然气流量》GB/T21446-2008《用标准孔板测量天然气流量》两次修订的主要内容是：1.流出系数C计算用RG公式取代原来的Stolz公式，将国际标准ISO5167和美国标准AGANO3号报告的流出系数计算方法统一起来。二、流量检测仪表——1.差压式流量计孔板计量标准的演变

2.规定了差压、压力、温度等二次仪表安装、使用、检定等技术要求。

3.对孔板安装要求的彻底修改，主要增加和严格规定甚至放大了标准孔板上游直管段长度。

4.将压缩因子计算的准确性进一步提高，主体采用ISO标准（我国GB/T17747等效采用）。

二、流量检测仪表——1.差压式流量计容积式流量计是利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个体积单元，并进行重复不断地充满和排放该体积部分的流体而累加计量出流体总量的测量仪表。

是一种无时基的仪表，其测量时间间隔是任意选取的。一般不用来测量瞬时流量，它是一种累积流量计（总量表）。

二、流量检测仪表——2.容积式流量计优点：

①测量准确度高，适合贸易交接用。特性一般不受流动状态的影响，也不受雷诺数大小的限制。

②适用范围广。除脏污介质和特别粘稠的流体外，它可用于各种液体和气体的流量测量。

③安装管道条件对流量计计量精度没有影响，表前不需直管段。

④可用于高粘度液体流量测量。

⑤测量范围度宽，可达30:1。

⑥直读式仪表无需外部能源就可得到流体总量。

二、流量检测仪表——2.容积式流量计缺点：

①机械结构较复杂，体积庞大笨重，一般只适用于中小口径。

②工作压力较低，特别是气体，一般不能超过1.6MPa。

③大部分只适用于测量洁净单相流体。

测量含有颗粒、脏污物的流体——安装过滤器

测量含有气体的液体——消气器

二、流量检测仪表——2.容积式流量计

腰轮流量计结构原理图

二、流量检测仪表——2.容积式流量计

椭圆齿轮流量计结构原理图

二、流量检测仪表——2.容积式流量计二、流量检测仪表——2.容积式流量计二、流量检测仪表——2.容积式流量计二、流量检测仪表——2.容积式流量计二、流量检测仪表——2.容积式流量计容积式流量计误差特性容积式流量计的误差只跟计量室空间的容积v和齿轮比常数α有关，是个定值，误差特性是条理想的曲线1。容积式流量计误差特性曲线二、流量检测仪表——2.容积式流量计实际使用中，容积式流量计误差特性曲线接近曲线2和3甚至4的形式，特征是：

1.在小流量时，误差急剧地向负方向倾斜；

2.随着流量的增加，误差曲线逐渐向正方向移动，并稳定在某一值上；

3.当流量很大时，某些流量计的误差曲线又有向负方向倾斜的倾向。

原因是：容积式流量计不可避免都存在滑流现象，使用时间越久，磨损越严重，流体粘度越小，越严重。

二、流量检测仪表——2.容积式流量计物性参数对流量计特性的影响

由于容积式流量计产生误差的根本原因是因为漏流的存在，所以，在研究流体物性参数对流量计特性的影响时，主要研究流体物性对漏流的影响。

液体介质——粘度

气体介质——密度

二、流量检测仪表——2.容积式流量计1.液体粘度的影响①当流体粘度增加，流量计内流动阻力增大，这必将导致仪表进出口间压力损失的增加，对于一定的漏流间隙，漏流量将增加。②对于相同的漏流间隙，粘度越高的流体应该越不容易泄漏。所以，当流体粘度增加时，漏流量应减少。上述两方面的影响是互逆的，总的来说，流体粘度对流量计误差特性的影响不会太大。对于精度要求低于1%时，一般可以不考虑。二、流量检测仪表——2.容积式流量计2.气体密度的影响当压力增加使气体密度增加时，流量计前后压力损失也随之增加，但实验仍然表明，当气体密度增加时，它所引起的差压增加而导致漏流量增加的影响仍然基本可以忽略。二、流量检测仪表——2.容积式流量计容积式流量计的选择需考虑：1.流量计型式；2.流量计性能；3.流量计配套设备。二、流量检测仪表——2.容积式流量计流量计性能的选择1.流量范围最大流量选在仪表满量程的70%~80%2.被测介质特性考虑粘性以选择合适的流量计类型，考虑腐蚀性选择流量计材质3.测量精度4.耐压性能和压力损失5.使用目的用于贸易交接计量还是用于过程检测控制二、流量检测仪表——2.容积式流量计流量计配套设备的选择1.为了减小附加误差，可以选用配套的自动温度补偿器和自动压力补偿器。2.为了便于控制和管理，可以选用带发信器的流量计以及与之配套的远传指示、积算、记录、控制设备。3.为了滤除流体中的杂物，安装过滤器或沉渣器。4.为了消除液体中的气体或蒸汽，安装消气器。5.为了防止压力波动或水击，安装上游缓冲罐、膨胀室、安全阀等。6.压力、流量超高控制设备等。二、流量检测仪表——2.容积式流量计总体考虑，为了使选用的流量计能高精度、高可靠性地工作，选择容积式流量计时应考虑的主要因素有：1.流量范围，是连续测量还是间歇测量；2.工作时温度、压力的变化范围，最高的工作压力和允许的压力损失；3.被测介质的种类和特点，如粘度、腐蚀性、夹带物数量及尺寸等；二、流量检测仪表——2.容积式流量计4.要求的精度，是否要求对示值调整，是否要求对温度、压力补偿；5.现场安装条件；6.维护和运行费用7.校验流量计的方法等。二、流量检测仪表——2.容积式流量计容积式流量计的安装1.环境条件：周围无腐蚀性气体，机械振动小，灰尘少且远离热源的场所。对于电远传的流量计，还应有符合规定的电磁环境。2.环境温度：（-15~40）℃。3.管道条件：在安装上流量计前，管道必须进行清洗和吹扫，清除一切杂物、锈蚀和污垢。连接管道一般应与流量计进出口等径同轴线，不得有凸出物突入管道内。流量计应采取无应力安装，充分考虑工作温度引起的管道应力。二、流量检测仪表——2.容积式流量计大多数容积式流量计要求在水平官道上安装，有部分口径较小的流量计允许垂直安装。

水平安装——流量计安装在主管路上

垂直安装——流量计安装在旁通管路上

二、流量检测仪表——2.容积式流量计容积式流量计安装示意图二、流量检测仪表——2.容积式流量计相关标准规范1.GB/T17288-2009《液态烃体积测量容积式流量计计量系统》2.GB9109.2-1988《原油动态计量容积式流量计安装技术规定》3.SY/T6660-2006《用旋转容积式气体流量计测量天然气流量》4.JJG633-2005《气体容积式流量计检定规程》5.JJG667-1997《液体容积式流量计检定规程》二、流量检测仪表——2.容积式流量计涡轮流量计利用置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成比例的关系，通过测量叶轮的转速来反映通过管道的体积流量大小。由流量传感器（一次仪表）和流量显示仪表（二次仪表）组成，可用于瞬时流量和累积流量的测量。

在某一流量范围和一定粘度范围内，涡轮流量计输出的信号脉冲频率f与通过涡轮流量计的体积流量qv成正比。

二、流量检测仪表——3.涡轮流量计涡轮流量计特性曲线1.理想特性曲线假定涡轮处于匀速运动的平衡状态，并且机械摩擦阻力矩、流体对涡轮的阻力矩均可忽略的条件下，仪表系数K=常数。理想特性仅与仪表结构参数有关，与流量变化无关。二、流量检测仪表——3.涡轮流量计涡轮流量计特性曲线2.始动流量qvmin对于实际的涡轮流量计，涡轮首先必须克服轴承的静摩擦力矩后才能转动，所需的最小流量值称为始动流量。当通过流量计的流量＜qvmin时，涡轮不转，无信号输出。二、流量检测仪表——3.涡轮流量计2.实际特性曲线①层流状态时，仪表系数K将随流量qv的变化而变化，若粘度不变，则随着qv的增加而增大；②层流状态时，仪表系数K与流体粘度η变化有关。③湍流状态下，仪表系数K仅与仪表本身结构参数有关，而与流量qv、流体粘度η等参数无关，可近似为一常数。④由于层流时流体阻力矩较湍流时要小一点，所以在层流与紊流的交界点上，特性曲线上K有一个峰值。该峰值的位置受流体粘度的影响较大。流体粘度越大，该峰值的位置越向大流量方向移动。二、流量检测仪表——3.涡轮流量计优点①精度高液体±0.25%R~±0.5%R精密型可达±0.15%R气体±1.0%R~±1.5%R精密型可达±0.5%R~±1.0%R②测量范围宽一般量程比6:1~10:1，有的大口径可达40:1，适应流量大幅度变化场合。③重复性好短期重复性可达0.05%~0.2%二、流量检测仪表——3.涡轮流量计优点④压力损失小⑤耐高压⑥数字信号输出便于远距离传输和计算机处理，无零点漂移，抗干扰能力强。⑦安装维修方便，结构简单⑧耐腐蚀二、流量检测仪表——3.涡轮流量计缺点：①不能长期保持校准特性对于无润滑性的液体，液体中含有悬浮物或磨蚀性液体，造成轴承磨损及卡住问题较突出，限制了使用范围。②大多不适用于较高粘度的介质，介质粘度增大使流量计测量下限值提高，范围度缩小，线性变差。③流体物性（密度、粘度）对流量特性有较大影响，特别是小口径仪表。④仪表受来流流速分布畸变和旋转流等影响较大，传感器上下游所需直管段较长。⑤对被测介质清洁度要求较高。二、流量检测仪表——3.涡轮流量计传感器的安装1.传感器一般应水平安装，流体流向必须和箭头指向一致；2.和传感器相连接的前后管道的内径应与传感器口径一致。管道和传感器连接处，不准有凸出物深入管道内，以免改变通道截面和传感器进口流场分布，并要求管道中心与传感器中心一致。上游直管段长度应满足标准规定，若上游局部阻流件状况不明确，一般推荐上游不小于20D，下游不小于5D。二、流量检测仪表——3.涡轮流量计连接管道的安装1.一般应设置旁通，既利于启动时起保护作用，又利于不影响流体正常输送情况下的维修。2.传感器前一般应安装过滤器，以消除杂质。3.在测量单向流的场合，应在传感器的下游处设一单向阀，以防止流体反流水锤现象影响传感器特性。4.测量易气化的液体时，应安装消气器。二、流量检测仪表——3.涡轮流量计5.为了防止发生气穴，提高测量精度和使用寿命，传感器进口端压力应高于计算的最低压力：

Pmin=2△P+1.25Pv

△P—传感器最大流量时的压力损失；

Pv—被测液体最高使用温度时的蒸气压。6.流量调节阀应置于传感器下游处，以减少来自上游的流场干扰。7.安装过程中，尽量减小应力，避免由于安装应力所引起的变形和由于热胀冷缩所引起的畸变。对于造成管道过分振动的现象也应避免。二、流量检测仪表——3.涡轮流量计使用注意事项1.未安装旁通的流量传感器，应先以中等开度开启流量传感器上游阀，然后缓慢开启下游阀。以较小的流量运行一段时间，然后全开上游阀，再开大下游阀开度，调节到所需正常流量。2.对于装有旁通的流量传感器，先全开旁路管阀门，以中等开度开启上游阀，在缓慢开启下游阀，关小旁路阀开度，使仪表以较小的流量运行一段时间。然后全开上游阀，全关旁路阀，最后调节下游阀开度到所需的流量。二、流量检测仪表——3.涡轮流量计

使用注意事项

3.对于低温和高温流体，在流通前要排净管道中的水分，通流时先以很小流量运行15min，再逐渐上升到正常流量。停流时也要缓慢进行，使管道温度和环境温度逐渐接近。

4.启闭阀门应尽可能平缓，如采用自动控制，最好采用“两段开启、两段关闭”的方式，以防止流体突然冲击叶轮或者发生水锤现象损坏叶轮。

5.在管道压力不高时，应注意检查流量传感器下游压力，防止发生气穴。

6.当用高温蒸汽清扫管道时，切忌高温蒸汽流经传感器，以免损坏。

二、流量检测仪表——3.涡轮流量计

维护

1.定期对传感器进行清洗、检查和复校；设有润滑油或清洗液注入口的传感器，应按说明书的要求定期注入润滑油或清洗液，维护叶轮良好运行。如叶轮出现异常声音，应及时卸下检查传感器内部零件。轴承和轴严重磨损时，应进行更换且重新标定。

2.监察显示仪表工作状况，评估显示仪表读数，如怀疑有不正常现象应及时检查。

3.保持过滤器畅通，定期排放消气器中从液体逸出的气体。

4.传感器从官道上拆下暂时不用时，应用轻质油清洗干净并在两端加盖防护。

二、流量检测仪表——3.涡轮流量计相关标准和规范GB/T17289-2009《液态烃体积测量涡轮流量计计量系统》GB/T18940-2003《封闭管道中气体流量的测量涡轮流量计》GB/T21391-2008《用气体涡轮流量计测量天然气流量》JJG1037-2008《涡轮流量计检定规程》二、流量检测仪表——3.涡轮流量计

旋涡流量计是利用流体振动原理来进行流量测量的。即在特定流动条件下，流体一部分动能产生流体振动，且振动频率与流体的流速（或流量）有一定的关系。这种流量计可分为自然震荡的卡门旋涡分离型和流体强迫震荡的旋涡进动型两种。

自然震荡—涡街流量计

强迫震荡—旋进旋涡流量计

二、流量检测仪表——4.旋涡流量计

优点：

1.输出是与流量成正比的脉冲信号，适用于流体总量测量，无零点漂移；

2.测量精度较高，可达±1.0%R~±2.0%R；

3.压损较小，测量范围较大，量程比可达10:1到20:1甚至更大；

4.结构简单牢固、维护方便、安装费用较低；

5.使用范围广，可用于液体、气体、蒸汽的流量测量；

6.在一定的ReD范围内，输出信号频率不受流体物性和组分变化影响，仪表系数仅与旋涡发生体形状和尺寸有关，为发生体的标准化创造了条件；

7.可根据介质和现场实际条件选择相应的检测方法，仪表的适应性较强。

二、流量检测仪表——4.旋涡流量计

缺点：

1.它是一种速度式流量计，旋涡分离的稳定性受流速分布影响，上游应配置足够长的直管段；

2.与同口径涡轮流量计相比，仪表系数较低，且随口径增大而降低，分辨力也降低；

3.不适用于低ReD的流量（一般ReD≥2×104），所以对于高粘度、低流速和小口径的情况下应用受到限制；

4.不适用于管内有较严重的旋转流以及管道产生振动的场合；

5.旋涡分离时管内局部压力会明显下降，测量液体时，有可能发生气蚀现象，因此上限流速受压损和气蚀现象限制；

6.两相流、脉动流对测量有影响，在某些情况下甚至难以形成涡街，仪表无法工作。

二、流量检测仪表——4.旋涡流量计

涡街流量计结构简图

1.涡街流量计

二、流量检测仪表——4.旋涡流量计当卡门涡街h/L=0.281时，旋涡在发生体后稳定分离。涡街流量计根据旋涡脱离频率与流量之间的关系来测量流量。

卡曼涡街示意图

涡街排列

二、流量检测仪表——4.旋涡流量计f—旋涡频率St—斯特劳哈尔数v—测量管内的平均流速m—发生体两侧弓形流通面积与测量管横截面积之比d—发生体迎流面的特征宽度。St与旋涡发生体的形状和ReD有关，7×106≥ReD≥2×104范围内St是个常数。在此基础上，通过涡街流量计的体积流量与旋涡频率成正比。二、流量检测仪表——4.旋涡流量计St与ReD的关系涡街流量计的特性不受流体的压力、温度、粘度、密度、成分的影响，而且水的特性与空气的特性基本一致。也即水标定的涡街流量计用于气体，仪表系数仅相差0.5%左右，不会引起明显误差。二、流量检测仪表——4.旋涡流量计转换器（二次表）转化器电路框图二、流量检测仪表——4.旋涡流量计检测方式1.电容式2.应力式3.应变式4.光电式5.热敏式二、流量检测仪表——4.旋涡流量计被测流体的适应性1.含固体的流体含固体微粒的流体对旋涡发生体和传感器的冲刷会产生于涡街信号无关的噪声，磨损旋涡发生体、改变仪表系数、影响测量精确度，选用时应加以考虑。2.易积垢或沉淀的流体旋涡发生体表面有污垢和沉积物会使发生体形状和尺寸变化，影响仪表系数；传感元件表面出现此现象会降低灵敏度，应经常清洗。二、流量检测仪表——4.旋涡流量计被测流体的适应性

3.混相流体

①涡街流量计可用于含分散、均匀的微小气泡，但含气体积分数小于7%的气-液两相流；

②可用于含分散、均匀的固体微粒，含量质量分数小于2%的气-固、液-固两相流；

③可用于互不溶解的液-液（如油-水）两相流，但流速须大于0.5m/s，否则会受含量影响。

4.脉动流

涡街流量计在定常流时测量准确，当遇到较强脉动，如脉动频率处在涡街频带内，将是误差的主要来源，甚至不能产生卡门涡街。

二、流量检测仪表——4.旋涡流量计安装1.选择合理的安装场所安装场所应避免强电力设备，高频设备，强电源开关设备；避开高温热源和辐射热源影响；避开高温和强腐蚀性气氛影响；避开强烈振动并且安装、布线、维修方便。2.上下游配管应满足安装要求必须有足够长的直管段，必要时加装整流器。流量、压力调节阀应装在下游5D以外。测压孔的位置在流量计下游（4-5）D处，测温孔的位置在（6-8）D处 。二、流量检测仪表——4.旋涡流量计测压孔与测温孔的位置二、流量检测仪表——4.旋涡流量计安装3.减振措施涡街流量计是以流体振荡原理工作的，因此传感器安装应避开强烈振动，特别是“横向”振动。①上游安装软连接（如波纹管），变刚性为柔性，有效隔离②设置防振座并加防振垫二、流量检测仪表——4.旋涡流量计管道减振措施二、流量检测仪表——4.旋涡流量计安装4.测量少量异相的两相流时，应注意传感器的安装位置。二、流量检测仪表——4.旋涡流量计安装5.消除脉动影响安装位置尽可能远离动力源，在上游安装孔板或扩大容器，加装储能器等，设置脉动缓冲或缓冲吸收装置，抑制和衰减脉动压力。二、流量检测仪表——4.旋涡流量计安装6.合理配管缩径与扩径缩径与扩径的正确与错误二、流量检测仪表——4.旋涡流量计安装7.传感器与转换器的接线分离型涡街流量计的传感器与转换器之间的电气连接应采用屏蔽电缆或低噪声电缆，距离不超过说明书规定，布线应远离强功率电源线，尽可能单独用金属套管保护。8.接地遵循“一点接地”的原则，接地电阻应小于10Ω，整体型和分离型都应在传感器侧接地。转换器外壳接地点也应与传感器“同地”。二、流量检测仪表——4.旋涡流量计计量模式

1.现场指示标况流量→工控机

2.流量计+压变+温变→工控机

3.流量计+压变+温变+流量计算机→工控机

2.旋进旋涡流量计

流体进动频率f与流体的平均流速v成正比关系

二、流量检测仪表——4.旋涡流量计旋进旋涡流量计特性曲线二、流量检测仪表——4.旋涡流量计仪表的线性范围与被测流体的粘度、流速及检测放大器的截止频率有关，分别以雷诺数Re、马赫数Ma和输出频率f来表示限值范围。应用旋进旋涡流量计测量气体流量时，若要获得±1%的精确度和10:1~30:1的范围度，则应满足Re=104~106、Ma＜0.12、f=10-103Hz。二、流量检测仪表——4.旋涡流量计

温度压力测点位置

二、流量检测仪表——4.旋涡流量计二、流量检测仪表——4.旋涡流量计转换器：信号检测、转换、显示、通信仪表：适应跟踪滤波、现场组态、就地显示、信号远传、温度压力校正、自诊断、量程调整、非线性修正。相关标准规范SY/T6658-2006《用旋进旋涡流量计测量天然气流量》JJG198-1994《速度式流量计检定规程》二、流量检测仪表——4.旋涡流量计超声波在流动的流体中传播时，可以载上流体流速的信息。因此，通过接收穿过流体的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算出流量。超声波流量计检测体积流量。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计超声波流量计的组成：1.超声波换能器2.电子线路3.流量显示和积算系统（流量积算仪）超声波换能器将电能转换为超声波能量，将其发射并穿过被测流体，接收器接收到超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号，供显示积算仪显示和积算，这样就实现了流量的检测显示。二、流量检测仪表——5.超声波流量计优点：

1.解决了大管径、大流量及各类明渠、暗渠测量困难的问题。

2.对介质几乎无要求。可测气、液，甚至双相介质。可制成非接触式，不破坏流体流场，没有压力损失，并且可解决其它类型流量计所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性的流量测量问题。

3.测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、密度、粘度等参数的影响。

4.测量范围度宽，一般可达100:1。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计超声波流量计的测量原理：

1.传播速度差法

2.多普勒法

3.波束偏移法

4.噪声法

5.旋涡法

6.相关法

7.流速—液面法

从精度上看，传播速度差法较好，应用也最广泛。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计传播速度差法

根据超声波在流动的流体中，顺流传播的时间与逆流传播的时间之差与被测流体的流速有关，求出流速的方法。按所测物理量的不同，传播速度差法可分为时差法、相位差法、频差法。

1.时差法

可见，当声速一定时，只要测出△t，就可求出流速v。

缺陷：声速随被测介质的温度和成分而变化，因而被测流体温度变化会带来测量误差。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计可见，当声速一定时，只要测出△t，就可求出流速v。

后期发展的时差法利用声速在顺流方向和逆流方向上传播的速度之差来反映流体的流速，

这样，比例系数与声速无关，完全是个常数，不受温度变化影响。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计2.相位差法

把时间差转换为超声波传播的相位差来测量

问题与时差法相仿，比例系数与声速c有关，受流体温度变化影响。

3.频差法

由顺流发射的一组超声波发生器和接收器，另一组逆流发射的超声波发生器和接收器各自组成发射—接收的闭路循环系统，可推导出：

二、流量检测仪表——5.超声波流量计由此可通过测量一定时间内两组闭路循环系统中的循环频率之差来测得流速。比例系数完全是个常数，不受温度变化的影响，这也是工业流量测量中大量采用频差法超声流量计的一个原因。

利用超声波对流体流量的测量，其困难主要在于：一般情况下测量的液体流速＜12m/s，而液体中的声速约1500m/s，流速带给声速的变化量最多不过是10-3数量级，在工业计量中当测量精度要求达到1%时，对声速的测量精度要求为10-5到10-6，过去的计量技术要想长期保持这样的高精度是很困难的。随着电子测量技术的进步，克服了困难，才有了工业上实用的超声流量计。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计速度差法的信号检测方法1.采用锁相环路（PLL）的时间差法2.采用时间锁定环路（TLL）的时间差法3.马克森（MAXSON）频差法4.互相关时间差法5.组合方法二、流量检测仪表——5.超声波流量计流量的测量方式

1.速度分布的影响

传播速度差法从原理上看是测量超声波传播途径上的平均流速，测量所得到的只是线平均值。这一线平均值是否能正确反映流通截面上的流速，对于测量的准确性是有影响的。确切地说，测量用的超声波能遍历整个流通截面的面平均值才能真正反映出流量，而线平均与面平均的差异，正式取决于流速的分布情况。

作法是：根据ReD范围，进行修正。ReD＜105时，需要利用布拉修斯摩擦系数加以修正，或者用简单的实验式k=1.119-0.011lgRe来表示。ReD＞105时，利用尼库拉兹摩擦系数修正。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计流量的测量方式

2.声道布置方式

流体以管中心线为对称轴平行流动时，采用Z法安装换能器，就可以得到好的精度。

当流动的方向与管中心线不平行或存在着沿半径方向的速度分量时，采用V法布置声道可以减小误差。

采用多声道化合声束多反射化的方法可以改善迎流速度分布和旋涡对流量测量值的影响。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计调整和校验1.零点调整2.阻尼设定：适当的阻尼设定可用来精确地观察测量值的变化过程，或用来获得测量值的平均值。3.工作参数的设定：模拟输出范围（4~20mA）的设定；显示单位的设定等4.在不正常测量情况下的设定5.空探测点的设定6.连续通讯的设定：波特率，奇偶性，停止位7.小流量切除二、流量检测仪表——5.超声波流量计对新规程的两点认识：

2007年，出台超声波流量计的检定规程JJG1030-2007,将超声波流量计从JJG198-1994《速度式流量计》单独分离出来。

1.对流量计重复性的规定过于严格实际上无法操作

二、流量检测仪表——5.超声波流量计对新规程的两点认识：

2.对“使用中检验”的要求和操作没有规定的具体和明确

JJG1030将超声波流量计的检定周期延长至6年/次，前提是流量计具备“使用中检验”的条件，但如何做，怎么做，需进一步明确。

二、流量检测仪表——5.超声波流量计二、流量检测仪表——5.超声波流量计相关标准规范AGA9号报告《用多声道超声流量计测量天然气流量》ISO/TR-12765《用时间传播法超声流量计测量封闭管内的流体流量》GB/T18604《用气体超声波流量计测量天然气流量》JJG1030-2007《超声流量计检定规程》CJ/T3063-1997《给排水用超声流量计传播速度差法》二、流量检测仪表——5.超声波流量计分类

1.直接式质量流量计

流量计的输出信号能直接反映流体介质的质量流量值，原理上与介质所处的状态参数（温度、压力）和物性参数（粘度、密度）等无关的流量计。

如科氏力质量流量计（CMF）、热式质量流量计，具有高准确度、高重复性、高稳定性的特点，得到广泛应用

二、流量检测仪表——6.质量流量计分类

2.间接式质量流量计

包括组合式（推导式）和补偿式两种，实际上只是一种流量测量方法和技术，是由多种仪表组成的质量流量测量系统

①组合式质量流量计同时检测流体介质的体积流量值qv和密度ρ；或者同时用两种不同类型的流量计测量流量，然后通过运算器运算出与介质质量流量有关的信号输出。

②补偿式质量流量计同时检测介质的体积流量和介质温度、压力值，再根据介质密度与温度、压力的关系，由运算单元计算得到该状态下介质的密度值，最后计算得到介质的质量流量值输出。

二、流量检测仪表——6.质量流量计分类

间接式质量流量测量方法是较早地在工业上应用的一种质量流量测量方法，对于温度、压力变化范围较小的测量场合，气体性质接近理想气体范围的场合，或是温度-密度成线性关系的介质来说，采用间接式质量流量计能得到比较满意的测量结果。

但对于不满足上述条件的介质，由于其温度、压力与密度之间的关系比较复杂，很难实现自动准确的补偿。因此，在工业上仍很有必要采用直接式质量流量计直接地测量介质的质量流量值。

科里奥利质量流量计是利用流体在振动管中流动时能产生与流体质量成正比的科氏力这个原理制成的一种直接式质量流量仪表。

二、流量检测仪表——6.质量流量计科氏力质量流量计以检测管的形状来分，大体上可以归纳为直管型、弯管型、单管型、双管型四类。

①弯管型检测管的仪表管道刚度小，自振频率也低，可以采用较厚的壁厚，仪表耐磨、耐腐蚀性能较好，但易积存气体和残渣引起附加误差。

②直管型仪表不易积存气体，流量传感器尺寸小，重量轻，但自振频率高，为使自振频率不至于太高，往往管壁做的较薄，易受磨蚀和腐蚀。

二、流量检测仪表——6.质量流量计④单管型仪表不分流，测量管中流量处处相等，对稳定零点有好处，也便于清洗，但易受外界振动的干扰，多用于小口径仪表。

⑤双管型仪表由于实现了两管相位差的测量，可降低外界振动干扰的影响。

通常检测管形状总是上述几种类型的结合，目前常用的和已开发的有：双U型、双S型、双Ω型、单直管型、双直管型、单管双环型等。

二、流量检测仪表——6.质量流量计双U形管科氏力质量流量传感器结构二、流量检测仪表——6.质量流量计单直管型科氏力质量流量传感器结构二、流量检测仪表——6.质量流量计S型科氏力质量流量传感器结构二、流量检测仪表——6.质量流量计Ω型科氏力质量流量传感器结构二、流量检测仪表——6.质量流量计双环型科氏力质量流量传感器结构二、流量检测仪表——6.质量流量计优点

1.计量精确度高，稳定性好，真正实现了高精度的直接质量流量测量，且不受被测介质物理参数的影响。计量精确度以达到±0.2%~±0.5%，高准的还可以达到±0.1%，重复性优于0.1%。

2.对介质的适应性较广，可以测量种类很多的液体和浆液，多应用于石油产品、化工介质、食品行业等。

3.不受管内流动状态的影响，无论是层流还是湍流都不影响测量精度，对上游侧的流速分布不敏感，从而在流量计前后不必设置很长的直管段。

二、流量检测仪表——6.质量流量计优点4.检测管内无可动部件，也无阻碍流体流动的部件，从而使得流量计更便于维护和清洗，使用寿命更长。5.测量范围大，多数流量计的量程比在（10:1）~(50:1)之间，有的已高达（100:1）。6.可进行多参数测量，在测量质量流量的同时，还可同时测得介质密度、体积流量、温度等参数。二、流量检测仪表——6.质量流量计利用CMF测定密度自动控制油罐切水二、流量检测仪表——6.质量流量计缺点：1.不能用于测量密度太低的流体介质，如低压气体；液体中含气量超过某一值时会显著影响测量值，到目前为止还没有用CMF成功地测量气液两相流的实际例子。2.对外界振动干扰较敏感，为防止管道振动的影响，大多数CMF的流量传感器对安装固定有较高要求。3.不能用于大管径流量测量，目前还局限于DN150以下。4.测量管内壁磨损腐蚀或沉积结垢会影响测量精度，尤其对薄壁测量管的CMF更显著。5.一般体积和重量较大，压力损失也较大。二、流量检测仪表——6.质量流量计

应用中的问题

1.零点漂移问题

机械振动的非对称性和衰减可能是导致仪表零漂的两个根本原因。在CMF的应用实践中，边界条件的非对称性是客观存在的，如检测管两端的固定方式、振动管的刚度、双管自动频率的差异、材料的内衰减等。零漂来源于流量计的传感器部分，跟传感器的制造、安装和使用都有关系，而转换器和显示器等的零漂，由于电子技术的发展，已经变得容易处理和消除。

2.压力损失问题

CMF的压力损失跟流量计检测管的结构和管径以及流体种类有关，结构越复杂，管径越小，压损越大；介质粘度越大，压损越大。

二、流量检测仪表——6.质量流量计应用中的问题3.状态参数和物性参数的影响从原理上分析，CMF的性能不受介质密度、温度和粘度等参数的影响，但应用和实验表明事实并非如此。例如，对测量管材料弹性模量温度系数的补偿不足或补偿过度，使仪表受温度的影响；由于被测介质的密度变化而改变测量管的振动固有频率，流量测量精度会受到影响。流量计生产厂家给出的仪表工作温度范围，仅仅表明仪表可以再该温度范围内正常工作，并不意味着能保持仪表在常温下测试的性能。二、流量检测仪表——6.质量流量计

应用中的问题

4.振动和干扰的影响

CMF易受外部振动的影响。对于采用双检测管型式的流量计，可以大大减小外部振动的影响，但对于大多数小口径产品，用单管型式的较多，外部振动对流量计的精确度有较大影响，应考虑防振措施。

CMF在一起使用时还存在相互干扰。相互干扰时CMF的特殊问题，由于CMF是振动式仪表，当两台流量计串联或并联安装得很靠近时，可能通过配管相互传递振动，从而使仪表精度下降。

二、流量检测仪表——6.质量流量计安装1.流量传感器应安装在一个坚固的基础上。如果在高振动环境使用，应注意基础的振动吸收，而且传感器进出口和管道之间应用柔性管道连接；较大口径的流量计直接安装在工艺管道上，应用管卡和支撑物将流量计牢牢地固定。2.为防止CMF间的相互影响，在多台流量计的串联和并联使用时，各流量传感器之间的距离应足够远，管卡和支撑物应分别设置在各自独立基础上。二、流量检测仪表——6.质量流量计

安装

3.为保证使用时流量传感器内不会积存气体或液体，对于弯管型流量计，测量液体时，弯管应朝下；测量气体时，弯管应朝上；测量浆液或排放液时，应将传感器安装在垂直管道上，流向由下到上。对于直管型流量计，水平安装时应避免安装在最高点上，以免气团积存。

二、流量检测仪表——6.质量流量计二、流量检测仪表——6.质量流量计

安装

4.连接传感器和工艺管道时，一定要做到无应力安装，特别对某些直管型测量管的流量传感器更应注意。

相关标准规范

SY/T6682-2007《用科里奥利流量计测量液态烃流量》

SY/T6659-2006《用科里奥利质量流量计测量液态烃流量》

JJG1038-2008《科里奥利质量流量计检定规程》

GB/T20728-2006《封闭管道中流体流量的测量科里奥利流量计的选型、安装和使用指南》

二、流量检测仪表——6.质量流量计三、输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型三、油气输差控制与仪表选型

固定温度、压力流量计选型计算

三、油气输差控制与仪表选型

温度范围、压力范围流量计选型计算

三、油气输差控制与仪表选型四、计量核查、检定与校准几个概念

1.检定——查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。

检定是由计量检定人员利用测量标准，按照法定的计量检定规程要求，包括外观检查在内，对新制造的、使用中的和修理后的计量器具进行一系列的具体检验活动，以确定计量器具的准确度、稳定度、灵敏度等是否符合规定，是否可供使用，计量检定必须出具证书和加盖印记，及封印等，以判断其是否合格。

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置几个概念

2.校准——在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。校准结果既可赋予被测量以示值，又可确定示值的修正值；校准还可确定其它计量特性，如影响量的作用；校准结果可出具“校准证书”或“校准报告”。

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置检定校准检定与校准均属于量值溯源的一种有效合理的方法和手段，目的都是实现量值的溯源性。是对计量器具的计量特性进行全面的评定主要是确定计量器具的量值要对计量器具做出合格与否的评定，有法制性并不做合格与否的结论证书具有法定依据性证书或报告只是无法律效力的技术文件具有行政强制性，属计量管理范畴的执法行为不具有行政强制性，是企业自愿溯源行为依据是检定规程依据是校准规范、校准方法，可自行制定四、计量核查、检定和校准、流量标准装置几个概念

3.计量确认：为确保测量设备处于满足预期使用要求的状态所需的一组操作。只有测量设备已被证实适合于预期使用并形成文件，计量确认才算完成。

几个问题：

1.计量确认等同于“检定”和“校准”吗？

2.计量确认的工作由谁来做？

3.测量设备的“合格”标签代表着什么意义？

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置几个概念

4.实流检定（直接测量、湿法校验）：是在检定过程中让试验流体流过被检流量仪表，并以流量标准装置或标准器具确定的标准流量为依据，评定流量仪表的准确度、稳定度等计量性能，或对流量仪表进行校准或定度，并确定其是否合格。如果实流检定的试验流体就是流量仪表所测量的流体，且检定在流量仪表的实际安装位置和实际操作条件下进行，则称为在线实流检定，否则称为离线检定。严格地讲，在线实流检定的基本特征是流量仪表在检定和实际使用过程中的安装、使用等条件相一致。

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置几个概念

5.离线检定：虽然离线检定可给出流量仪表在检定条件下的误差值或流量计系数，但是其实际操作条件和安装条件不同于检定条件，介质的有关物性参数甚至介质本身也有所不同，因此这种检定不是真正意义上的校准或赋值。严格地讲，流量仪表的离线检定结果只能说明其在检定条件下的计量特性，当实际使用现场的安装条件、操作条件、环境条件不同于检定条件时，其计量性能会有所变化，给流量测量结果带来附加的误差。如果对流量测量结果要求不高，或者严格地说即使有该附加误差也能满足预定的测量要求，则离线检定不失为一种简单易行的选择。然而遗憾的是，我们往往并不知道该附加误差的大小甚至方向，判断其是否会引起测量超差也就无从谈起，此时多数是以一定的经验主观判断是否能接受离线检定结果。

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置几个概念

6.在线检定只有在线实流检定才能实现真正的流量仪表校准或赋值，因为只有此时的校准或赋值才真正计入各种因素对流量仪表性能的影响，才能保证量值传递链或溯源链的连续和封闭。我们可以在配备体积管的原油外输计量站实现流量计系数交油，而对离线检定的成品油流量仪表和采用干式检定的天然气流量仪表不能按系数交接，恰恰说明了这一点。

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置流量标准装置的作用：1.最基本的用途是校验或标定流量计，作为流量单位量值统一与传递的标准，确保各地区和各部门的流量量值统一在一个标准上。2.进行标准流量计的性能试验研究。3.研究参比条件和实际工作条件之间的差异对仪表准确度的影响，采用合理的介质换算和修正的方法。4.对于计量部门，流量标准装置是做仲裁工作的基础。四、计量核查、检定和校准、流量标准装置四、计量核查、检定和校准、流量标准装置

液体流量标准装置分类

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置流动启停静态容积法静态容积法是计量在测量时间内流入标准计量容器的流体量，以求得流量的方法。

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置

静止启停静态容积法

静态容积法是计量在测量时间内流入标准计量容器的流体量，以求得流量的方法。

四、计量核查、检定和校准、流量标准装置静态容积法液体流量标准装置的特点

1.方法成熟，是目前国内外用的最多的校验方法，使用方便。

2.静止启停法只能用于小管径的装