流量计是测量流量的仪器，通常由主装置和副装置组成。主装置指产生流量信号的装置；副装置指接受来自主装置的信号并显示、记录、转换或传送该信号以得到流量值的设备。流量计可以指示和记录某种流体的瞬间流量值、累积流量值，在一定的时间间隔内累计流体的总量，也可以测量流体的体积或质量。流量通过体积称为体积流量，用符号Q 表示；如果管道或设备某横截处的面积为A，该处流体的平均流速为v，则有：Q= v/A。

一、流量计的工作原理及特性

       油田中常用的流量大致分为速度式流量计、容积式流量计和质量流量计。

（1）通过各种物理现象直接测量封闭管道中全管流的液体流速，并且进一步计算出流速的流量计是速度流量计。主要包括透平流量计、旋涡流量计、超声波流量计等。其特点为精度高（可达0.5 级），量程范围大，可远距离传输流量信号，并可与计算机联网，实现集中管理。

（2）使用机械测量元件连续分配流入单个体积部分的液体，以计量液体总体积的流量计被称为液体体积流量计。包括椭圆型齿轮联轴流量计、罗茨流量计、史密斯流量计等。其特征为精度可达0.2 级，粘度越低泄漏量越大，结构较复杂，制造精度要求高。

（3）用于计量流过某一横截面的流体质量或总量的称为质量流量计，石油用质量流量计为液体流量计，主要为科里奥利力式质量流量计。其特点是适应宽广的流体介质面，能够直接得到质量流量信号，还可直接测量流体的温度和密度，是一种智能化的流量测控仪表。

二、流量计的选型、安装、使用及维护

2.1 流量计的选用原则

流量计的选用主要参考流量范围（L/h）、温度（℃）、压力（MPa）、口径（mm）、黏度（mPa?s）、计量精度、腐蚀性、周围工作环境、计算器形式等。

2.2 流量计的安装

任何类型的流量计都有一定的安装要求，只有正确安装才能使流量计正常、准确地运行。流量计的安装应按产品使用说明书的要求，结合安装现场的实际情况，以最合适的方式进行。

2.3 流量计的使用与维护

只有当流量计正确使用并及时的维护时，流量计才能以规定的精度运行。

（1）使用流量计时应按照规定的流量范围、工作压力和工作温度，不得随意超出范围以确保测量精度及使用寿命。

（2）对于运行中的流量计，应按时巡检，并记录有关运行参数，如温度、湿度、压力、噪声及有无渗漏等。

（3）长时间不用的流量计应将壳内残留的流体泄放掉，根据需要涂防腐剂。

（4）对于一些国家特定的流量计量仪表，按规定按期强制标定。

三、新型流量计应用实例

       本节介绍一种新型流量测量仪表及整个测量系统的选型、安装、使用、检定、维护等完整过程。

3.1 应用背景

      在海洋石油某油气处理厂，介质名称：火炬气，流量：10~35 000 m3/h，介质温度：0~70 ℃，管道直径：10"（250mm），输出类型：4~20 mA，供电电源：220 VAC。

3.2 流量计选型

      在对此种工况条件安装，选用MADSHEN?系列高稳定、高重复性，温度、压力一体化传感器。测量介质流动差，因介质所需测量量程比大，同一台差压变送器的差压量程计量不能满足要求，所以需接两台差压变送器设置不同的差压量程，仪表能自动识别差变，保证测量。同时利用压力、温度测点做补偿，计算出流量值，直接测量出介质的标况体积流量，测量精度能够达到1.0% 级FS。该流量计采用皮托管原理，用传感器取管道内介质流动差压；安装方式采用球阀连接垂直向下插入管道，能够防止介质中的杂质、水等进入传感器影响流量计量，对直管段不足的情况下采用模拟现场管段情况下进行检定，保证测量精度。

3.3 测量系统组成及各部件功能

      本流量测量系统由一次测量原件宽量程传感器、高精度差压变送器、流量积算仪组成；作为流量测量的传感器配合差压变送器测出压力差，将差压信号转换成4~20 mA 标准电信号，引入流量计或直接将其转换为数字信号，显示差压、压力、温度、瞬时流量、累积流量等参数。

       各部件功能如下：①宽量程传感器：用来提取管道内流体流动产生的差压。通过管道直径定制，通过接口法兰连接到管道。有两个压力连接接口，与传感器连接体上标有“H”的一方为总压接口，标有“L”的一方为静压接口；②一次截止阀：安装了传感器的总压力端口和静压端口之一。安装此阀门的目的是为了在必要时隔离传感器和仪表，以便在现场进行校准。所选阀门的压力公差必须与介质的压力相当；③差压变送器：传送测得的总压与静压之差球阀填料连接装置1 套，实现在线安装；④三阀组：调节差压变送器的零点，使差压变送器的正、负压室的压力相同；⑤流量积算仪/ 计算机：配有的二次表为特质专用流量积算仪，同时具有RS485\RS232 通讯接口，4~20 mA 流量输出，信号传输到主控室，配备接线箱，箱内配有电源开关和接线端子，箱体防爆，IP44 ；⑥温度压力变送器：做温度压力补偿。

3.4 安装及注意事项

     ①选择直管段足够位置并开孔；②开孔完成后，焊接基座并在插入管道前检查传感器的插入尺寸；③填料函密封装置与球阀连接锁紧，取四个石墨环装入填料函内，将传感器插入填料函内，打开球阀，将传感器插入球阀中心至管道中心；④安装差压变送器前，应按顺序打开截止阀，再彻底清理管道内焊渣和污物；⑤连接差压变送器及连接导压管；⑥连接压力变送器，热电阻温度计等仪表信号线到流量积算仪或DCS 系统控制柜。

3.5 流量计的检定

      为了确保使用中的流量计的准确性和可靠性，必须定期进行标定和校准。一般仪表在厂家出厂前都进行了检定，并且带着检定报告。安装完成仍需要在线检定，在线验证不要求把流量计从工艺管线上拆除。在线验证可以通过设置参数来纠正系统错误，以便总量满足测量误差要求。

3.6 运行及维护

      将差压变送器24 V 直流电源输入运行。首先打开平衡阀，然后打开两个主截止阀，以确保差压变送器两个接口的压力均匀分布，并且差压变送器的膜片不会损坏，直至正常运行后，再关闭平衡阀，确保系统正常运行。检查流量仪表故障的原则是先工艺后仪表，差压式流量计出故障时，首先要检查导压管、阀门计管路附件，看有无泄漏、堵塞现象，然后再检查变送器及相关附件。

四、结  论

       通过以上分析可以看出，该流量计插入到管道中心区域测量，管道中的流体流过测量杆的前端测量孔测得的压力为高压，由后部中的测量孔测得的压力为低压，并且由差压变送器测量的差压值与流量数据成正比，MADSHEN?系列传感器采用V 字型的几何斜面，开放式取压孔结构，流体再前端可以形成稳定的分离区，增加差压信号强度，极大的减少了湍流的影响，保证高准确度稳定测量，拥有1∶5100 宽广的速度量程范围。油田开采生产过程中的油、气、水不同混合状态的两项流、三相流计量，此种流量测量仪表巧妙的设计可轻松计量不同工况，在获得精确测量数据的基础上，为工业用户提供基于高精度计量的反应器测控优化解决方案，使传感器的计量特性长期稳定，大大减少用户现场维护量。