引言
　　
　　阿牛巴（Annubar）流量計(jì)（又稱笛形阿牛巴流量計(jì)）是根據(jù)皮托管測(cè)速原理發(fā)展起來的一種新型差壓流量檢測(cè)元件，它輸出為差壓信號(hào)，與測(cè)量差壓的儀器儀表配套使用，可準(zhǔn)確測(cè)量圓形管道、矩形管道中的多種液體、氣體和蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）的流量，并以其壓力損失小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)逐漸取代孔板和其它檢測(cè)元件，在電力、石油、化工、輕紡、冶金等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，zui重要的是阿牛巴流量計(jì)非常好地解決了其它流量計(jì)在大口徑管道測(cè)量上的許多問題。但阿牛巴流量計(jì)從設(shè)計(jì)、制造到安裝使用，都要求十分嚴(yán)格，只要其中一個(gè)環(huán)節(jié)稍加不慎，就可造成很大誤差。
　　
　　1、結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理

　　　　
　　阿牛巴流量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它有一根沿直徑插入管道中的中空金屬桿，在迎向流體流動(dòng)方向有成對(duì)的測(cè)壓孔，一般說來是兩對(duì)，但也有一對(duì)或多對(duì)的，其中空金屬桿外形似笛子。迎流面的多點(diǎn)測(cè)壓孔測(cè)量的是總壓，與全壓管相連通，引出平均全壓P1，背流面的中心處一般開有一只孔，與靜壓管相通，引出靜壓P2。阿牛巴流量計(jì)是利用測(cè)量流體的全壓與靜壓之差來測(cè)量流速的，是一種差壓式檢測(cè)桿流量計(jì)，阿牛巴的檢測(cè)桿輸出差壓（△p）和流體平均速度（v），可根據(jù)經(jīng)典的伯努利方程得出：
　　
　　V＝K×（2／ρ×△P）1/2
　　
　　式中；△P—全壓與靜壓之差，kPa；
　　
　　ρ—流體在工作狀態(tài)下的密度Kg/m3；
　　
　　k—校正系數(shù)。
　　
　　如果用流量來表示，其流量計(jì)算基本公式為
　　
　　Qv＝K×π/4×D2（2ΔP/р）1/2
　　
　　式中：Qv—流經(jīng)測(cè)量管的流體流量m3/h；
　　
　　D—測(cè)量管內(nèi)徑mm。
　　
　　由式（2）可以看出，阿牛巴流量計(jì)系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是對(duì)差壓△P的測(cè)量，其測(cè)量原理如圖2所示，這是所有差壓式流量計(jì)的共同特性，技術(shù)是通用的，即采用差壓變送器把△P轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的機(jī)械信號(hào)或電信號(hào)。　　　　
　　2、影響流量計(jì)精度的因素和解決措施
　　
　?、侔⑴０土髁坑?jì)的差壓式檢測(cè)桿上各取壓孔處的流速是不同的，各取壓孔之間存在一定的壓力差，這樣，各取壓孔之間就有介質(zhì)流動(dòng)，流動(dòng)介質(zhì)中的雜物就會(huì)產(chǎn)生埋積，形成堵塞，時(shí)間一長就會(huì)造成差壓損失。目前阿牛巴制造廠雖然聲稱測(cè)量傳感器的抗堵塞問題已能解決，但由于各生產(chǎn)工藝的特殊情況，筆者還是建議加裝必要的附屬設(shè)備如雜物過濾裝置等，以確保儀表正常工作（可和供貨商協(xié)商具體的做法）。
　　
　?、趶牧髁康幕竟娇芍灰行У販y(cè)出檢測(cè)桿的輸出差壓△P，就可測(cè)出流體的流量值。長期以來檢測(cè)桿背壓檢測(cè)孔一直只用一個(gè)測(cè)孔，人們認(rèn)為檢測(cè)桿檢測(cè)孔按規(guī)范要求已處于位勢(shì)流中，而位勢(shì)流的前題是管道橫截面上各點(diǎn)靜壓均相等，沒有橫向流動(dòng)，從這個(gè)角度來看，一個(gè)背壓檢測(cè)孔已足夠。為了防止流體的流量在檢測(cè)過程中阻塞背壓檢測(cè)孔，可采用多孔的背壓取壓，這已經(jīng)開始應(yīng)用在檢測(cè)桿流量傳感器上。
　　
　?、哿髁肯禂?shù)K不穩(wěn)定，造成流量不穩(wěn)定。對(duì)圓形截面的檢測(cè)桿來說，當(dāng)雷諾數(shù)Re處于105至106之間時(shí)，流量系數(shù)K不穩(wěn)定，它的穩(wěn)定區(qū)域是在雷諾數(shù)Re<105和Re＞106。這主要是由于圓形截面的阻力件自身存在著“阻力危機(jī)”而引起的。流體流經(jīng)圓管因分離點(diǎn)不同而導(dǎo)致圓管在迎流流體時(shí)引起的壓力分布不同，從而引起流量系數(shù)K的變化。采用菱形截面的檢測(cè)桿可以克服圓形截面這一不穩(wěn)定區(qū)。菱形截面無論雷諾數(shù)的數(shù)值Re是多少，其分離點(diǎn)都是確定不變的，從而較好地解決了檢測(cè)桿流量傳感器在檢測(cè)液體、氣（汽）體流量時(shí)不穩(wěn)定區(qū)的困難。
　　
　　④阿牛巴流量計(jì)根據(jù)皮托管測(cè)速原理，通過測(cè)總靜壓來推算流量，常用于大口徑管道液、氣（汽）體流量測(cè)量，它產(chǎn)生差壓一般都比較小，zui小可能只有20Pa～30Pa，為此要盡量避免使用長的引壓管，選用高度的微差壓變送器，如霍尼韋爾、EJA差壓變送器等，的方案是采用檢測(cè)桿、三閥組、差壓變送器一體化的直接安裝方式，如LG-A系列一體化智能型阿牛巴流量計(jì)，不但可以減少使用引壓管而引起的泄漏，還可補(bǔ)償受溫度、壓力的變化而變動(dòng)的差壓信號(hào)失真等問題。
　　
　　3、選型和安裝
　　
　?、侔⑴０土髁坑?jì)的機(jī)械尺寸是根據(jù)安裝管道的尺寸量身定制的，其測(cè)量范圍是根據(jù)工藝提供的流量數(shù)據(jù)計(jì)算和標(biāo)定的。選型時(shí)，一定要給制造商提供正確的流量數(shù)據(jù)和管道尺寸，管道尺寸包括外徑和壁厚。流量計(jì)必須按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，才能保證整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量誤差在允許的范圍內(nèi)。
　　
　?、跈z測(cè)桿傳感器前部管道必須確保有7D～9D的直管道長度（此數(shù)據(jù)各生產(chǎn)廠商提供的資料不一，從3D至30D全有），才能使大管道內(nèi)液、氣（汽）體的流速盡量對(duì)稱分布于軸線。只有這樣，測(cè)得幾點(diǎn)的流速才能推算流經(jīng)整個(gè)截面的流量，否則大管道內(nèi)液、氣（汽）體的流速分布將會(huì)很復(fù)雜，流量系數(shù)K的波動(dòng)將會(huì)很大，不能保證測(cè)量的度。但在實(shí)際的工藝設(shè)計(jì)中不可能保證有很長的直管道。筆者認(rèn)為如確定選用某種形式的阿牛巴流量計(jì)，可和供貨商商量在保證系統(tǒng)的重復(fù)性前提下，盡量縮短直管道，有關(guān)資料記載，只要測(cè)管直徑和工藝管徑之比小于1/10，前部管道的直管道長度可降到3D～4D。
　　
　?、蹤z測(cè)桿傳感器的總壓孔必須正對(duì)流向，偏差不大于7°，如圖3所示。　　
　　檢測(cè)桿應(yīng)沿管道直徑方向插入到底，如圖4所示。　　
　　對(duì)于垂直管道檢測(cè)桿可安裝在管道水平面沿管道圓周360°的任何位置上（圖）。高低引壓管應(yīng)處于同一平面上；對(duì)于水平管道，測(cè)量時(shí)向下側(cè)傾斜安裝（圖5b）。　　
　　流量計(jì)能否準(zhǔn)確測(cè)量和其使用壽命的長短與是否安裝正確有直接的關(guān)系，一旦流量計(jì)安裝完畢，則影響流量計(jì)精度的系統(tǒng)誤差就會(huì)始終相伴，很難從軟件上消除。正確的安裝方式可參照差壓式流量計(jì)安裝規(guī)范進(jìn)行，這里不再贅述。
　　
　?、軝z測(cè)桿通過接頭固定在管道上，擰緊接頭后，檢測(cè)桿不得松動(dòng)與泄漏。管道振動(dòng)和流體沖擊會(huì)使檢測(cè)桿固定頭松動(dòng)脫落，造成檢測(cè)桿斷裂損壞，影響準(zhǔn)確測(cè)量和造成經(jīng)濟(jì)損失。
　　
　　4、標(biāo)定問題
　　
　　為能保證阿牛巴流量計(jì)的度，還是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定。盡管每支阿牛巴都由制造廠在中國氣象局的風(fēng)洞中進(jìn)行了標(biāo)定，已給出了儀表系數(shù)，但在風(fēng)洞均勻流場(chǎng)下游，不能提供多種規(guī)格和足夠長的直管段，也難以實(shí)施準(zhǔn)確的標(biāo)定。又由于現(xiàn)場(chǎng)管徑較大（DN1000mm以上），而且標(biāo)定時(shí)管路的參比條件、流體種類、環(huán)境等與實(shí)際測(cè)量的流體不同，特別是現(xiàn)場(chǎng)直管段長度不夠，工藝條件較復(fù)雜，管道粗糙度對(duì)流速分布系數(shù)的影響隨使用時(shí)間的改變很難掌握，流量計(jì)所處的管段前后阻力件之間直管段長度不足所引起的儀表系數(shù)變化的修正系數(shù)目前還缺乏成熟的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。據(jù)有關(guān)資料要求，一般可在現(xiàn)場(chǎng)直接校驗(yàn)確定。而現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)存在的問題較多，因而難免在測(cè)量中產(chǎn)生附加誤差。計(jì)量部門可根據(jù)新裝并正常運(yùn)行時(shí)的計(jì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)狀況、產(chǎn)量等因素作為參考，將儀表計(jì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)升華為計(jì)量結(jié)算數(shù)據(jù)。
　　
　　5、應(yīng)用注意事項(xiàng)
　　
　?、賾?yīng)足夠重視流量儀表結(jié)構(gòu)和工作原理,特別是一件新穎的儀表,使用前要充分的了解它的結(jié)構(gòu)和工作原理,才能對(duì)其進(jìn)行正確的安裝，并對(duì)使用過程中出現(xiàn)的問題作出準(zhǔn)確的判斷和排除，杜絕盲目性。
　　
　?、谧⒅亓髁績x表的維護(hù)保養(yǎng)，是提高儀表的使用壽命和準(zhǔn)確度的重要措施，儀表維護(hù)及技術(shù)人員一定要養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　1阿牛巴流量計(jì)系列產(chǎn)品參考手冊(cè).
　　
　　2李良貿(mào),等.常用測(cè)量儀表實(shí)用指南.北京:中國計(jì)量出版社,19.
　　
　　3參照ISO3966-1997（E）封閉管道中流體流量測(cè)量－采用皮托靜壓管的速度面積法.