流量计挑战:正确的尺寸，正确的设计

有多少加工厂的流量计尺寸和选择不当?为什么这个看似简单的选择任务变得如此复杂?

彼得·韦兰德，控制工程二零零九年九月一日

在某些情况下，流量计的物理配置可能是一个主要考虑因素。确保设备能够在其环境中生存。来源:“诱导多能性”

在最近的一次行业活动中，一位专家表示，70%的已安装流量计要么是错误的技术，要么是错误的尺寸(通常太大)。具体的统计数据是有争议的，但大多数在过程工业中旅行的人都同意这种普遍的含义。不幸的是，造成这种情况的原因往往是更大的行业相关问题的症状。

虽然选择物理上不兼容的技术(例如，使用非导电液体的磁性流量计)通常非常罕见，但不太理想的选择更常见，并且超大设备在某种程度上几乎在任何工厂环境中都出现过。最终，选择问题更多地来自与过程相关的误解，而不是对流量计技术的误解。

过程的无知

“对技术的适配最终归结为一个问题，‘你为什么要测量这个?’”Endress+Hauser的流程产品经理彼得·库马斯(Peter Kucmas)说。不幸的是，他发现许多客户连最基本的问题都难以回答。解决方案必须是一个探索用户知识的过程。他建议:“了解应用程序的细节:流量计是用来做什么的?它在做什么?把范围写在规格表上很容易，但是什么是过程动态，它们重要吗?作为仪器制造商，我们不得不与那些对生产过程并不熟悉的人打交道。因此，为什么需要过程测量的知识被淡化了。”

图尔克的仪器产品专家Melissa Schumann发现，客户的假设和期望可能会压倒准确的过程知识。

舒曼说:“对人们来说，心流是一件很难理解的事情，推销它也不容易。“在特定情况下，人们不知道自己需要什么。我们销售了很多流动/无流动开关，很多时候客户都要求配备顶级的铃声和口哨，比如冷却水管道，他们只需要知道冷却剂是否在流动。人们认为流量计应该是昂贵的，他们期望所有这些功能，但他们不需要所有这些东西，如果他们想知道的是，他们是否在一个线路上有流量。

工艺知识的不足会造成各种各样的问题。适当的范围是最明显的，但还有更微妙的问题，包括:

流体动力学——压力波动、温度等;
液体特性——粘度、密度、电导率等;
过程可变性——最小/最大流量通常如何不同;和
准确性要求——测量对过程有多重要?

准确地回答这些问题可以对选择最合适和最具成本效益的传感器技术产生深远的影响。

另一方面，FCI的测试工程和校准实验室经理Mike Bess发现，一些运行连续流程的客户只是习惯了他们所看到的，而不是数据的具体含义。他说:“有些用户只是希望能够说，‘每当我看到我的计价器读数是这样，我就知道我的过程是正确的。对很多人来说，这没什么。这使得可重复性比准确性更重要。”

大多数发射机提供提供本地数据显示和配置的能力。某些应用程序需要这样做，但对于其他应用程序，这可能是一个有用的选项。来源:“诱导多能性”

上浆的习惯

尺寸过大是一个问题，因为所有的流量传感技术都有一个阈值，低于这个阈值，它们就不能准确地工作或根本不能工作。这个调低比例的限制变化很大，但是越接近阈值，整体性能就越差。

IPS Foxboro的流量产品经理韦德•马塔尔(Wade Mattar)表示:“通常尺寸过大是与生产线尺寸匹配的结果，而不是与流量匹配的结果。”“或者他们对更高的预期量进行了调整，如果有的话，他们可能几年都无法达到。与此同时，他们有一个目前不合适的流量计。”

麦克·戴尔是mcrometer公司的应用工程师，他同意这一观点。他补充说:“最常见的误解是，客户认为，‘如果我夸大了我所需的流量，那就好。“他们给你的流量值是1万磅。每小时。但实际上他们不知道，他们在低于1000磅的情况下工作。每小时。他们认为，如果它可以处理10,000个，那么它就可以处理低于10,000个的任何东西。但它不会从0到10000。没有仪表有无限的降档。”

购买的仪式

通常，在投标过程中，采购部门并没有掌握流程知识。西门子(Siemens)高级应用工程师克里斯•科特莱斯(Chris Cotellese)曾多次看到该系统发挥作用:“在大多数情况下，工程师为某个项目编写了一份规范，然后有人开始开发细节。根据设计工程师的专业知识和经验，他或她试图编写规范，使其不指向某个特定的供应商。但在试图使其通用的过程中，很多好的信息被删除了，而且它不够具体，无法帮助我们选择正确的工具。”

有时，当客户和供应商之间的关系更密切时，可以完成更多的工作，但考虑到大多数公司不断变化的人员情况，这种关系很难发展。霍尼韦尔过程解决方案的现场解决方案产品销售专家John Lusby回想起一个更简单的时代。“我职业生涯的早期是在福陆公司度过的，”他说。“费舍尔的代表会坐在我旁边，我们一起测量阀门的尺寸。我会使用他的工具、输入和建议，我认为我做得很好。现在这样做的人少了，做这件事的人也少了。我认为我们已经失去了整整一代能够完成这种尺寸和选择工作的仪器工程师。”

作为制造过程的一部分，质量流量仪器实际上总是单独校准的。参考设备，通常可追溯到NIST(国家标准与测试研究所)校准，作为标准。来源:FCI

安装的问题

制造商通常非常具体地说明如何安装和定位流量计以获得最佳性能。然而，客户似乎愿意忽略诸如直管等问题上的明确说明。mcrometer的应用工程师迈克·戴尔(Mike Dyer)说，如果你忽视了这些说明，后果自负。“如果制造商说需要10个直径的直管，你就需要给它10个直径。但有些人会把它放在三个直径的地方，然后他们说它不准确，他们不知道之后该怎么办。”

虽然不同的技术有自己特定的安装要求，但液体管道的做法应该普遍避免:

安装向下流动的流量计;
在截留空气使管道无法填充的地方放置装置;
将设备放置在泥沙和碎屑积聚的地方;和
允许DP(差压)传感器的脉冲管线填充不均匀或堵塞。

不跟上潮流

虽然基本的流量计技术并没有改变那么多，但在过去的10年或20年里，与传感器接口的电子设备的功能已经发展了很多。结果是仪器更稳定，具有更宽的降压范围和更高的精度。在许多方面，这些改进使选择技术变得更加万无一失，因为这些设备可以更好地纠正一些糟糕的选择。

罗斯蒙特涡旋和磁力流量计营销经理汤姆·约翰逊说，一些选择指南已经存在了很长一段时间。他指出:“一般来说，当人们对流量计进行尺寸调整时，他们倾向于使用一些遗留信息，而不是最新的数据来进行决策。”“你最终可能会用错尺寸表，因为你没有看到最新的创新。”

罗斯蒙特公司DP流量计市场经理Joel Lemke补充说:“人们在选择仪表时使用了很多旧的经验法则。在制造方面，我们每天都在努力让它们变得更好，它们比以前好多了。我们所做的一些精度改进使我们的产品更实用，覆盖范围更广，解决了一些更常见的尺寸问题。”

遗留的指导方针会导致用户应用不太理想的技术，或者创建不需要的流程限制。Lusby举了一个他见过的具体例子:“最常见的流量计技术是一个孔板和一个DP变送器。大多数孔板的设计生产约100英寸。水压差。之所以会这样，是因为几年前你买不到比这低得多的好发射机。这项技术还不存在，但现在有了。我们改变指南了吗?不。还是100英寸。的水。 With a current smart transmitter, a 0–400 in. of water transmitter is good even if you use it at 1 in. That was unheard of 30 years ago."