流量计和调节阀的智能化与优化配置
鲍山居士
摘要：本文从技术管理角度，对冶金制造企业中流量计和调节阀的计量需求及其优化配置作了阐述，对科学、合理、经济、适用的选用流量计和调节阀有一定技术指导意义。
关键词：流量计 调节阀 优化 配置
测量流量的方法在冶金制造业企业得到广泛应用。流量的检测由于影响因素多，设备种类五花八门，倍受自动化仪表工程人员的关注。
根据使用目的流量仪表可分为三种情况：⑴、用于物流的核算（准确度是首位，如贸易核算）；⑵、用于检测工控系统的信号源（重复性是首位，如测锅炉风量调节燃料）；⑶、用于监测（了解工况是否正常，可靠性是首位，如企业某工序干线流量）。建设资源节约型社会、企业已提上我国社会发展日程，而作为资源节约绩效测量工具之一的流量测量装置，其科学配置与优化则是摆在冶金制造业企业面前的新课题。现试就流量计和调节阀的智能化与优化配置做一探讨。
一、流量计与调节阀的应用思考
1、流量计的应用思考
随着测量介质种类增多的需求、材料科学的进步和制造技术的发展，各种测量原理的流量计应运而生。流量计的基础应用就是节流装置本身的原理测量与准确度；后来，随着长期大量的实验研究和现场实践的总结，发现流量测量的准确度不但与节流装置本身的原理测量与准确度有关，而且与节流装置上游直管段的长度密切相关，随之根据不同的节流装置而增加了节流装置前的直管段安装时必须大于x D的约束条件。孔板是应用比较广泛的基本流量计，优点是能适应各种流体，有国际标准可通过干标确定流量系数，缺点是不适应介质相对不洁的介质测量。大多数新一代节流式流量计都是针对孔板的缺点而改良或进步的。如涡街流量计、质量流量计、锥流量计、电磁流量计、超声波流量计、测管/弯管流量计等。
结构日趋简洁、功能日趋完善的智能化仪表的发展目标受如下需求驱动：1）准确度提高。以适应物流的贸易核算，如气体超声波流量计。2）直管段减小。现场无法保证大多数流量仪表要求的20~30倍D直管段，而环形通道节流装置则要求较短。3）压损小。由于工程的大型化、管径日益增大，如其压损太大运行费十分可观，插入式优势明显。4）安装、维修简便。
2、调节阀的应用思考
随着工业门类工艺需求日益多样化，各种调节阀也相继涌现。由手动调节阀为基础应用，改进变型相继出现满足多种需求的调节阀，由“粗、笨、大、高阻”转向“轻、小、精、低阻”，由直行程阀转向旋转阀，由手动阀转向电、气、电磁、智能控制阀。
3、流量计与调节阀的智能化
智能化仪表应用微电子、计算机技术，将许多一次表的缺陷由二次表（即电子线路）来弥补，如节流装置量程比仅3:1，而采用智能式差压变送器的量程比可达几十比一。智能化仪表和装置一般具有如下特征：⑴采用‘人工智能’的理论、方法和技术；⑵具有‘拟人智能’的特性或功能；⑶能自动完成某些测量任务或在程序指导下完成预定动作；⑷具有进行各种复杂计算和修正误差的数据处理能力；⑸具有自校准、自检测、自诊断功能；⑹便于通过标准总线组成个多种仪表的复杂系统，实现复杂的控制功能，并能灵活地改变和扩展功能。
而智能阀门定位器则是实现新一代智能化调节阀的关键产品。其气动执行机构具有提高输出力、动作速度和调节精确度（最小行程分辩力可达±0.05％），实现正确定位等特点，能实现分程控制、速度调节、线性、快开等功能，以及自校正、自诊断功能、故障报警及故障处理功能、多种通信支持功能等，它与智能变送器一起将促使过程控制向现场总线控制系统（FCS）进展。
二、流量计、调节阀的优化配置
在建设资源节约型企业过程中，作为流量资源消耗绩效测量手段的流量计和调节阀，本身还应优化配置，以减少资源损耗、提升资源利用效率。
1、流量计的选择原则
据资料介绍，美国对一千台流量仪表进行调查，选择不当占40%以上；选择合适，安装不当又约40% 。由于影响流量检测的因素较多（工艺要求，流体特性，安装维修，价格……），流量计选型时一般考虑如下需求：⑴、本单位的测量精确度需求；⑵、测量过程允许的压力损失；⑶、输送流体测量管道管径、直径比和雷诺数范围的限制条件；⑷、测量要求的最短直管段长度；⑸、现场安装及其维护的方便性；⑹、流量计的可靠性、稳定性；⑺、对被测介质洁净程度的要求及其抗侵蚀、磨损性能；⑻、溯源的可行性及经济性。
其选型时可依据国家标准GB/T 2624-93(或国际标准ISO 5167-1)的规定，了解有关应用管径、直径比和雷诺数范围相关的限制。也可根据用途而有不同侧重进行选型（如果用于计量数据目的则可选用准确度较高的；若用于工控系统检测目的则可选用重复性好、安装维修简便、节能的）。
2、调节阀的选择原则
在价格适宜且满足计量需求条件下选择：⑴、结构相对简化、重量较轻便、安装所需空间小、方便现场安装的；⑵、采用流路设计和定量设计的；⑶、结构组合化、功能较完善的；⑷、旋转型、阻力小、结构简单、重量轻、体积小< |
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