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Bobby Brown
更新 2019-10-01
流量計怎麼安裝? 安裝注意事項重點整理

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流量計是用來測量流體的流量的儀器,有時候流量計讀值不正常,問題可能不在於儀表本身故障,而是安裝方式不當所致。需理解的是,流量計種類多樣,安裝方式會有些許差異。故本文整理安裝流量計時大致通用的遵守項目,並針對常見的個別種類流量計安裝做近一步說明。

一、流量計安裝基本原則

安裝流量計時,最簡單的方法就是參考原廠的安裝說明書。除此之外,對於許多種類的流量計,遵循以下通用的安裝原則,可避免因安裝不當導致測量誤差:

1.上下游直管段,遵守10D5D原則

在流量計安裝位置的前後,要留有足夠長度的直管段。一般建議在流量計上游至少保留10倍管道直徑,在下游保留5倍直徑直管段。
如圖所示,順著管內液體流向,源頭為前,流往之處為後,D為Diameter管徑。
「上游 10D」:指的是在流量計上游(即流體流入方向)應有至少10倍管內徑的直管段。
「下游 5D」:指的是在流量計下游(即流體流出方向)應有至少5倍管內徑的直管段。
若不知管內徑,也可以管外徑來計算。
研究顯示,安裝在彎頭後的流量計其讀值偏差往往增大,而前置彎管結構是影響流場分佈的主要原因。因此預留充足的直管段是必要條件,有助於減少紊流和渦流對測量的影響。
[1]
安裝位置:上游 10D 下游 5D示意圖
假設管內徑是4公分(cm),在此原則下:
上游(流進)直管段長度為管內徑的10倍:10𝐷 = 10× 4 cm = 40 cm 
下游(流出)直管段長度為管內徑的5倍。5𝐷 = 5×4 cm = 20 cm
流量計理想的安裝位置在上游(流進)的部分要保留 40 cm 直管段,而下游(流出)的部分要保留20 cm直管段。
若不知管內徑(Inner Diameter,ID),可用管外徑(Outer Diameter,OD)計算:ID = OD − 2 × 壁厚
[2]

2. 避免安裝於閥門、泵浦等干擾元件下游

干擾元件包括泵浦、閥門等裝置,盡量將流量計安裝在遠離泵出口以及控制閥的位置。根據經驗,流量計最好安裝在閥門之前,不建議安裝在閥門之後,這是因為閥門會擾亂下游流場,影響量測。如果因條件限制只能安裝在下游,建議大幅增加前直管段長度(例如至少30倍管徑以上)。

[3]
閥前安裝示意圖

3. 安裝在流向由下往上的、低窪處滿管段

流量計安裝位置應選擇管路能保持滿管的地方,避免裝在管線系統的最高點,以免空氣聚集於傳感器處造成讀值偏差。 最理想的位置是U型管路的低窪處或垂直向上的管段,這些位置能確保管內充滿液體。
低窪處滿管段 以及 流向由下往上的管段
[4]

4. 避免震動環境,室外建議加裝遮蔽物

除非購置專門設計防震或適用極端環境的流量計,否則竟可能避免安裝於震動強烈的地方,對於電磁流量計,也避免靠近強磁場設備。流量計安裝於戶外時,建議安裝於有遮蔽物的位置,以免因高溫或下雨影響設備量測。


二、常見種類流量計安裝,個別注意事項

超音波流量計

超音波流量計依照量測原理分為時間差型和多普勒型,時間差型藉由聲波傳遞推算出流量,因此必需避免液體中有氣泡或雜質,這些會干擾超音波訊號;而多普勒型則是適用於有氣泡和顆粒的流體,不過無論是哪一種超音波流量計,都會建議安裝在管側位置,而非正上或正下方。
分體式超音波流量計的主機與探頭分開安裝,接觸管道的探頭部分需要保持管壁乾淨平滑,依據管徑採z法(大管徑)或v法(小管徑)安裝,並定期塗抹耦合膏以確保訊號傳遞穩定。
了解更多:以 Z, V, N, W 法安裝探頭
[5]
一體式管夾型則免除了塗抹耦合膏的繁瑣步驟,像 LORRIC 推出的一體式超音波流量計,正是為了讓現場人員安裝更簡便而推出的解決方案。
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蹼輪流量計

蹼輪流量計靠流體衝擊葉片旋轉感測流量,對介質中顆粒雜質較為敏感,建議在其上游安裝濾網或過濾器,防止葉輪被碎屑卡住,避免測量系統堵塞或損壞。
安裝蹼輪流量計的角度也有學問,最佳位置是在水平管道安裝位置,傾斜45°或135°角,不要安裝在正上方或正方,這樣可以避免管上方漂浮氣泡卡在蹼輪葉片;也避免管下方沉澱物而卡住葉片;另外也不建議安裝在正側面,因為會造成陶磁單側磨耗速度更快。我們建議依觀視需求安裝於與水平管成 45 或 135 度角,這將會是獲得最正確量測數據的位置。
蹼輪流量計安裝於水平管側傾斜 45 或 135 度角位置示意圖
[6]

電磁式流量計

電磁式流量計測量具有導電性的液體,安裝時應確保管道內完全充滿液體且不要有氣泡。通常會將電極軸線水平安裝,避免電極處於管頂或管底位置。使用電磁流量計要留意接地設置,並避免靠近大電機等強電磁干擾源造成的零點漂移。
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三、流量計安裝常見問題

Q1:安裝後流量計讀數顯示異常?
A:這有可能是流量計安裝錯誤導致,確保流量計流向箭頭與管內實際流向相符,並檢查管內是否為滿管,安裝時務必參照說明書,確保正確安裝。

Q2:為什麼流量計會測不準?
A:流量計測量不準的原因可能包括:安裝位置不當、流體中含有氣泡或雜質、管道內流速不穩、未定期校正或感測器老化等。此外,選用與應用條件不符的流量計型號也是常見原因之一。為避免有量不準的情況,建議依照規範安裝,並定期進行檢測與校正。

Q3:流量計讀值波動大的情況如何改善?
A:有許多原因可能造成此現象,例如上游沒有預留足夠的直管段,或是安裝位置過於靠進泵出口、閥門或彎頭。請將流量計安裝在上游直管段充足或加裝整流器,避開幫浦、閥門下游的位置。

Q4:流量計漏水或漏氣怎麼辦?
A:流量計的漏水多半發生在接管處。插入型流量計通常會使用 O 型環(O-ring,O 形墊圈) 作為密封元件,請確認接管處是否已正確安裝大小合適、且無損壞或老化的 O 型環。對於螺紋接管的部分,可在外螺紋纏繞適量的密封膠帶(如 PTFE 膠帶),再以適度力道鎖緊接頭。完成後建議重新啟壓測試,觀察是否有滲漏情形,必要時進一步檢查或更換密封件。

參考資料

  1. ^ 李奇璇, 王超, 刘析, 彭洁, & 葛亮. (2024). 管道安装条件对超声波气体流量测量精度影响研究. 石油天然气学报, 46(3), 317-323. (第317頁,第1段:「分析得出前置弯管结构是影响流场分布的主要原因。」)
  2. ^ Liu, F.-L., Fan, S.-K. S., Ndi, E., & Tu, J.-F. (2021). An efficient no-shutdown pipe-fixing freezing design for water management system in hospitals during COVID-19: A case study. Water, 13(19), 2725.
  3. ^ Mathews, M. C. (2010). Installing Flow Meters on Dairies. University of California Cooperative Extension. (引用內容見 p.4,第二段:流量計應安裝在閥門之前,節流閥射流擾動影響;第三段:選擇滿管及直管段的位置安裝流量計)
  4. ^ Holykell. (2021). Installation Notes for Water Flow Meters. Holykell Sensor Inc. (par. 1-3) (引用內容見段落1-3:強調安裝方向箭頭一致、確保滿管,避免最高點積氣,垂直管上升流等)
  5. ^ Armstrong International. (2021). Armstrong Ultrasonic Portable Flowmeter – Installation Guidelines. Armstrong International, Inc. p.4 (引用內容見 p.4,第一與第三、五項要點:建議上游10D下游5D直管;泵後25D直管;水平管換能器安裝在側面等)
  6. ^ Calsense. (2021). Flow Meter Installation Manual. Calsense. p.2 (引用內容見 p.2,段落2:傳感器優選安裝於管頂,必要時可偏轉不超過45°;段落3:順流方向箭頭及直管段要求)
  7. ^ Silver Instruments. (n.d.). Electromagnetic flow meter assembly & installation. July 15, 2025 (Silver Instruments, n.d., para. 3)
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