流量儀(yi) 表就是我們(men) 常見的流量計，主要應用在工業(ye) 生產(chan) 過程、環境保護、生物技術及能源計量等領域。近年來能源總耗泛濫，節能降耗已經是經濟建設中的重中之重。那麽(me) 流量儀(yi) 表主要在節能監測上起到什麽(me) 作用呢？
一、節能降耗已列為(wei) 國家的重中之重
過去十年，我國經濟建設發展迅速，但這是以高耗能為(wei) 代價(jia) 的，我國每百萬(wan) 美元產(chan) 值的產(chan) 品耗能達到1274噸標準煤，為(wei) 國際水平的2.4倍；美國的2.5倍；歐盟的4.9倍；日本的8.7倍，這個(ge) 數量無論從(cong) 資源、生產(chan) ，還是從(cong) 環保、**、運輸各方麵考慮，都是難以為(wei) 繼的。中央已下*大的決(jue) 心，把節能降耗作為(wei) 經濟建設中的重中之重。我國工業(ye) 能耗占總能源的68%，人民生活耗能僅(jin) 占11.4%，因此節能的重點應放在工業(ye) 上，特別是高耗能產(chan) 業(ye) ，如電力、冶金、鋼鐵、石化、建材、運輸……。
二、流量儀(yi) 表在節能監測中的重要作用
過去的事實說明了，僅(jin) 僅(jin) 是自上而下地宣傳(chuan) 節能降耗是遠遠不夠的，必需將節能指標落實到地方與(yu) 企業(ye) 的主要領導，且列入政績，才可能引起重視。而是否達到了指標，則必需采取科學的態變，通過儀(yi) 表的監測用數字來評估節能的效果。為(wei) 此，中央責成有關(guan) 部門製定了國標GB17167-2006，即“用能單位能源計量器具配備和管理通則”並已於(yu) 2007年1月1日公布實施。GB17167-2006中的五條(4.3.2，4.3.3，4.3.4，4.3.5，4.3.8)為(wei) 強製條款，核心內(nei) 容為(wei) ：凡用能達到一定規模的單位和設備都必需安裝能源監測儀(yi) 表，而且對用能的大小，監測儀(yi) 表的種類及準確度等級都做了明確的規定。
在能源監測儀(yi) 表中，除電能用電表、固態煤用稱重儀(yi) 表外，其他氣態、液態能源(如原油、成品油、重油、渣油、天然氣、液化氣、煤氣……)及載能工質(水、蒸汽)都必需采用流量儀(yi) 表。即使對於(yu) 固態能源煤，在流程工業(ye) 連續作業(ye) 時，也可采用衝(chong) 板式流量計，或氣固二相微波流量計。因此，流量儀(yi) 表在能源監測儀(yi) 表中具有舉(ju) 足輕重、無法替代的重要地位。
三、用於(yu) 能源監測流量儀(yi) 表的特點
影響流量儀(yi) 表的因素較多，為(wei) 適應這些要求，流量儀(yi) 表的類型也多達200種左右，如何合理選用，並非舉(ju) 手之勞。本文限於(yu) 篇幅，略去一般選型原則，重點談一下在能源監測中應注意的二個(ge) 問題：
1、準確度：在能源監測中，流量儀(yi) 表的準確應放在重要的位置上，GB17167為(wei) 此也作了合理、明確的規定。既然要求對節能降耗的效果，進行準確的量化，用數字說明問題，流量儀(yi) 表則應具有必要的準確度，否則如準確度低，知之渺渺，對節能效果不甚了解，何以正確評估？又如何“對症下藥”改進節能措施？當然，也並非越準確越好，準確度高的儀(yi) 表價(jia) 格都較昂貴，還是應針對監測對象，實事**地合理選定，如測油品的儀(yi) 表準確度應不小於(yu) 0.5~1級；測氣體(ti) 能源為(wei) 2~2.5級；測載能工質(水、水蒸汽)也可低至2~2.5級。
2、長久壓損：流量儀(yi) 表是評估節能降耗的重要工具，而其本身不僅(jin) 不節能，還將耗能。這是由於(yu) 當流體(ti) 流經儀(yi) 表中阻力件時將產(chan) 生漩渦，如同機械運動中的摩擦一樣，以減小流體(ti) 壓力形式消耗能量。有些儀(yi) 表如文丘利、超聲、電磁等雖無阻力件，流體(ti) 也會(hui) 與(yu) 儀(yi) 表壁麵產(chan) 生摩擦，產(chan) 生較小一些的壓損。為(wei) 維持工藝流程正常的運行，必須加大泵(或風機)的動力。這是由於(yu) 安裝流量儀(yi) 表所引起的附加運行費，這筆費用因儀(yi) 表結構不同會(hui) 有較大差異，選擇流量儀(yi) 表進行節能評估，當然應選擇那些壓損小，耗能、年運行費低一些的儀(yi) 表，言清行濁，適得其反當然不是人們(men) 期望的。
以下計算了三種流量儀(yi) 表(孔板、內(nei) 錐、均速管)在不同管徑下的壓損，能耗及年運行費(計算略去)，從(cong) 表1所列數據可知，流量儀(yi) 表因壓損所需的年運行費不可忽視，是一個(ge) 應引起重視的問題！
3、說明：表1的計算，假設了一些條件，如：流量按平均流速25m/s，介質為(wei) 空氣，溫度20℃，壓力102kpa，風機效率為(wei) 0.85，每年工作為(wei) 365小時，每天工作24小時，電費每千瓦小時0.8元。孔板β取0.62；內(nei) 錐β取0.7，參數如有變化，耗能及年運行費也有所不同，因此表1的數據隻能對三種儀(yi) 表的耗能，運行費做定性的評估。
四、幾種能源監測流量儀(yi) 表的比較
1、節流裝置：基於(yu) 節流產(chan) 生差壓，測差壓的平方根可知流量大小。長期以來這類儀(yi) 表由於(yu) 可承受惡劣的工況，且已有國際標準作依據，曾占據了流量儀(yi) 表的60~70%市場，類型多達二、三十種。
①經典式：已建立國際、國內(nei) 標準，以孔板、噴咀、文丘利為(wei) 代表，其中孔板如表1所示，壓損較大，噴咀多用於(yu) 測蒸汽，壓損僅(jin) 次於(yu) 孔板(見圖1)。當管徑大於(yu) 0.3米時，建議不再選用，文丘利管壓損雖較小，但體(ti) 積龐大，耗費大量高耗能鋼材，製造、運輸都非易事，選用也應慎重。
②內(nei) 錐：近3~5年內(nei) 宣傳(chuan) 力度很大，被認為(wei) 是一種壓損小、準確度高，幾乎不要求直管段的儀(yi) 表，其壓損在不同β下(圖1)，僅(jin) 次於(yu) 孔板，比噴咀略高，並不是節能儀(yi) 表；其準確度有人做過標定*1，在大管徑下(D>300mm)；流出係數的分散度約為(wei) 5%。其主要優(you) 點是采取了環形通道，具有整流效果，因而要求直管段長度較其他節流裝置小得多，在管徑日益增大，現場難以滿足流量儀(yi) 表所需的直管段長度，還是一個(ge) 應肯定的突出優(you) 點。
③低壓損管(lo-loss)相關(guan) 資料公布已三十年，類似縮短了的文丘利管，主要特點是長久壓損小。
④梭式*2：取內(nei) 錐、低壓損管二者之所長，具有環形通道可縮短前直管段長度的優(you) 點；又具有lo-loss管節流後壓力恢複的功能，為(wei) **產(chan) 品。
2、插入式：結構簡單，安裝方便，價(jia) 廉，且可不斷流裝折，但準確度較低，僅(jin) 適用於(yu) 大管道流量檢測，在能源監測中可用於(yu) 準確度要求不高的場合。
①測點速：通過測管道中一點的流速推算流量的儀(yi) 表，如雙文丘利管；插入式渦街、渦輪、電磁，皮托管。據ISO7145評估，準確度為(wei) ±3%，如直管段不足30D，準確度將低於(yu) ±5%*3。
*近在市場上推出一種類似變形皮托管的測管，*大優(you) 點是不易堵塞，在管道上方安放三支，每支需用一個(ge) 差壓變送器，價(jia) 格較貴。據稱按ISO3966設計，但並未達到該標準所要求在橫截麵上安排20個(ge) 測點的要求。有關(guan) 文章對其做了誤差分析*4，並未考慮到速度分布不理想時，影響準確度*大的幹擾係數γ*5。因此，測量誤差將會(hui) 超出±3%。
②測徑向多點流速：典型的儀(yi) 表為(wei) 均速管，由於(yu) 測點多，準確度可優(you) 於(yu) 測點速的插入式流量計。通常僅(jin) 測橫截麵直徑方向上的多點流速，在需提高準確度時，也可插互成900的二支均速管，則更符合ISO3966的測點要求。
3、無阻力件流量儀(yi) 表。這類儀(yi) 表的特點是機械結構簡單，管道內(nei) 無任何阻力件，壓損小、準確高，是*有發展潛力的流量儀(yi) 表，如超聲、科氏、電磁、近五年市場年增長率分別達到10.4%、6.9%、2.4%。
①電磁：在流量儀(yi) 表市場中雖居首位，但僅(jin) 可測電導率大於(yu) 10-5S/cm的流體(ti) ，不能測油品及天然氣等能源，隻能測載能工質水。
②科氏：管內(nei) 雖無阻力件，但要求流體(ti) 在儀(yi) 表中流向轉1800，因此壓損較大，準確度可高達±0.5%以上，管徑目前均小於(yu) 0.25米，可用於(yu) 貿易核算要求**計量的場合。
③超聲：可用於(yu) 多種流體(ti) ，準確度可高達±0.5%，壓損小，量程比大，國內(nei) 外已製定相關(guan) 標準，是*理想的能源監測儀(yi) 表。目前除價(jia) 格較貴影響選用外，據用戶反映，在現場應用中、抗噪聲性能還有待進一步改善。
五、小結
1、儀(yi) 表選型應**、理性。本文從(cong) 能源監測的角度出發，強調了流量儀(yi) 表具有準確度高、長久壓損小，價(jia) 格低廉的幾個(ge) 特點。從(cong) 上所述，目前還沒有十全十美的儀(yi) 表，有些儀(yi) 表如孔板、科氏、容積式、雖然壓損大，但也有特點，或是有標準可遵循(如孔板)、或是準確較高，當管徑不大時，壓損的問題也並不突出，不必因噎廢食。因此，選型應**，綜合考慮，過分地誇大或貶低某一種儀(yi) 表都是片麵、不可取的。
2、發展趨勢：目前流量儀(yi) 表有很多類型，處於(yu) 一種“春秋戰國”的狀態，但科技在飛速的發展，新型儀(yi) 表如電磁、超聲、科氏，以其結構簡單，功能完善，日益受到用戶的青睞。經典式(孔板、噴咀、文丘利)或因壓損大，要求直管段過長難以滿足等缺點，市場發展呈下降趨勢，年增長率為(wei) -2.3%。新的節流裝置也在不斷地湧現，所以新型流量儀(yi) 表取代經典式傳(chuan) 統儀(yi) 表將是一個(ge) 較漫長的過程，並非一朝一夕之事。