測量(liàng)不同的(de)介質選(xuan)擇不同(tong)的流量(liang)計
廣州(zhōu)迪川儀(yi)器儀表(biǎo)有限公(gong)司爲了(le)保證流(liú)量儀表(biao)在生産(chǎn)現場過(guò)程中發(fa)揮好、精(jīng)确的使(shi)用，流量(liang)計的選(xuan)擇🔴，必須(xū)要根據(ju)生産現(xian)🥵場需要(yao)計量的(de)介質而(ér)定。
一、氣(qi)體介質(zhi)，應選擇(ze)的流量(liang)計品種(zhong)是：1、超聲(shēng)波氣體(tǐ)流量計(ji)。2、渦🔴街💋流(liú)量計。如(rú)氣體溫(wen)度超過(guo)300℃,可選氣(qì)壓式流(liú)量計。
二(èr)、石油、柴(chai)油等油(you)品介質(zhi)，應選擇(zé)的流量(liàng)計品種(zhong)是：超聲(sheng)波流量(liàng)計。
三、砂(sha)漿、電粉(fen)漿等大(dà)濃度、固(gu)體顆粒(lì)含量大(dà)的介質(zhi)，應選擇(zé)的流量(liàng)計品種(zhong)是：電磁(ci)流量計(ji)。 四、自來(lái)水大流(liu)量🌈的介(jiè)質，應選(xuan)擇的流(liú)量計品(pin)種是：适(shì)用選型(xing)爲智能(néng)電磁流(liú)量🔱計、超(chāo)聲波流(liú)量計。其(qi)他諸如(ru)渦街流(liu)量計、孔(kong)闆🌐流量(liang)計等也(ye)可以。
五(wu)、污水、紙(zhǐ)漿等渾(hún)濁液體(tǐ)介質，應(yīng)選擇的(de)流量計(jì)品種是(shi)🤞：1、超聲波(bō)流量計(jì)及智能(neng)電磁流(liú)量計。但(dàn)在選用(yong)電磁流(liú)量計時(shi)要考慮(lü)液體中(zhōng)不含較(jiao)多空氣(qi)或氣泡(pao)。 六、帶有(you)較多🈲氣(qi)泡的液(ye)體介質(zhi)，應選擇(ze)的流量(liàng)計品種(zhong)是：超聲(sheng)波流量(liàng)計，使用(yòng)該類型(xíng)的流量(liang)計測量(liàng)💜帶有氣(qì)泡的📞流(liú)體，效果(guo)十🔴分好(hǎo)。 七、純淨(jìng)水、除鹽(yan)水等♍電(diàn)導率低(dī)的介質(zhi)，應選擇(zé)的流量(liàng)計品種(zhong)是：超聲(sheng)波流量(liàng)計非常(cháng)适合測(cè)量這類(lèi)流體。 八(bā)、酸、堿液(yè)等強腐(fǔ)蝕性介(jiè)質，應選(xuǎn)擇的🔴流(liú)量計品(pǐn)種是：1、抗(kang)酸堿内(nei)襯的電(dian)磁流量(liàng)計。2、外夾(jiá)式超聲(sheng)波流☔量(liang)計。
用以(yǐ)測量管(guǎn)路中流(liú)體流量(liàng)(單位時(shi)間内通(tōng)過的流(liu)體體積(jī)🐇)的儀🧡表(biǎo)。有轉子(zi)流量計(ji)、節流式(shi)流量計(ji)、細縫流(liú)量計、容(róng)🤞積流量(liang)計、電磁(ci)流量計(jì)、超聲波(bo)流量計(jì)和堰等(deng)。
流量測(cè)量方法(fa)和儀表(biao)的種類(lèi)繁多,分(fen)類方法(fǎ)也很多(duō)🍉。至今爲(wei)止,可供(gòng)工業用(yòng)的流量(liàng)儀表種(zhong)類達60種(zhong)之多。品(pǐn)種如此(cǐ)之💯多的(de)原因❌就(jiù)在于至(zhì)今還沒(mei)找到一(yi)種對任(ren)何流體(tǐ)、任何量(liàng)程、任何(he)流動狀(zhuang)态以及(jí)任何使(shǐ)用條件(jiàn)都适用(yòng)的流量(liang)儀表👌。
這(zhè)60多種流(liu)量儀表(biǎo),每種産(chǎn)品都有(yǒu)它特定(dìng)的适用(yong)性🤟,也🧑🏾🤝🧑🏼都(dou)有它✉️的(de)❓局限性(xing)。按測量(liàng)對象劃(huà)分就有(yǒu)封閉管(guǎn)道和明(míng)渠兩大(dà)類;按測(cè)量目的(de)又可分(fèn)爲總量(liàng)測量和(hé)流量🔞測(ce)量,其🧑🏽🤝🧑🏻儀(yi)表分😍别(bié)稱作總(zǒng)量表和(he)流量計(jì)。
總量表(biǎo)測量一(yī)段時間(jian)内流過(guò)管道的(de)流量,是(shi)以短暫(zan)時🔱間内(nèi)流✍️過的(de)總量除(chu)以該時(shi)間的商(shang)來表示(shì),實際上(shàng)流量計(ji)通🛀常亦(yì)備有累(lèi)積流量(liàng)裝置,做(zuo)總量表(biǎo)使用,而(er)總量表(biǎo)亦備有(you)☀️流量發(fa)♌訊裝置(zhì)🐕。因此,以(yǐ)嚴格⭐意(yi)義來分(fen)流量計(ji)和總量(liàng)表已💁無(wú)實際意(yi)✉️義。
按測(ce)量原理(li)分有力(li)學原理(lǐ)、熱學原(yuán)理、聲學(xué)原理、電(dian)學原理(li)、光學原(yuán)理、原子(zi)物理學(xué)原理等(deng)。
按照目(mù)前流行(hang)、廣泛的(de)分類法(fa),即分爲(wei):容積式(shì)流量計(jì)📐、差👣壓式(shì)流量計(jì)、浮子流(liu)量計、渦(wō)輪流量(liang)計、電磁(ci)流♉量計(jì)、流體振(zhèn)蕩流量(liang)⛹🏻♀️計中的(de)渦街流(liú)量計、質(zhi)量流量(liàng)計和插(cha)入式流(liú)量計、探(tan)針式流(liú)🔴量計，來(lái)分别闡(chan)述各種(zhǒng)流量計(ji)的原理(lǐ)、特點、應(ying)用概況(kuàng)及國内(nei)外的發(fa)展情況(kuang)。
差壓式(shi)流量計(ji)是根據(ju)安裝于(yu)管道中(zhong)流量檢(jian)測件産(chan)生的差(chà)壓,已知(zhī)的流體(ti)條件和(hé)檢測件(jian)與管道(dao)的幾何(he)尺寸來(lai)計算流(liu)量的儀(yi)表。
差壓(ya)式流量(liàng)計由一(yī)次裝置(zhì)(檢測件(jian))和二次(cì)裝置(差(chà)壓轉換(huàn)🔞和📐流量(liàng)顯示儀(yi)表)組成(chéng)。通常以(yǐ)檢測件(jian)形式🚶♀️對(duì)差壓式(shi)流量🈲計(ji)分🌏類,如(rú)🏒孔闆流(liu)量計、文(wen)丘裏流(liu)量㊙️計、均(jun1)速管流(liu)量☁️計等(deng)。
二次裝(zhuang)置爲各(ge)種機械(xie)、電子、機(jī)電一體(tǐ)式差壓(yā)計,差壓(ya)變🎯送器(qi)及流量(liàng)顯示儀(yi)表。它已(yi)發展爲(wei)三化(系(xi)列化、通(tong)用化及(jí)标準化(huà))程度很(hen)高的、種(zhǒng)類規格(gé)龐雜的(de)一大類(lèi)儀表,它(tā)🈲既可測(ce)量流量(liàng)參數,也(yě)🏃🏻可測量(liang)其它👄參(can)數(如壓(yā)力、物位(wèi)、密🌈度等(děng))。
差壓式(shì)流量計(jì)的檢測(cè)件按其(qí)作用原(yuan)理可分(fen)爲:節流(liu)裝置、水(shuǐ)力阻力(li)式、離心(xīn)式、動壓(yā)頭式、動(dong)壓頭增(zēng)益🔴式及(ji)射流✂️式(shì)幾大類(lèi)㊙️。
檢測件(jiàn)又可按(an)其标準(zhun)化程度(dù)分爲二(er)大類:标(biāo)準的和(he)非标準(zhun)♻️的。
所謂(wèi)标準檢(jian)測件是(shì)隻要按(an)照标準(zhǔn)文件設(shè)計、制造(zao)、安裝和(he)使🈲用,無(wú)須經實(shí)流标定(dìng)即可确(que)定其流(liú)量值和(hé)估算測(cè)量誤差(cha)。
非标準(zhǔn)檢測件(jian)是成熟(shú)程度較(jiào)差的,尚(shàng)未列入(rù)标準中(zhōng)的檢測(cè)件。
差壓(ya)式流量(liàng)計是一(yī)類應用(yòng)廣泛的(de)流量計(jì),在各類(lei)流⭐量儀(yi)表🔱中其(qi)使用量(liàng)占居*。近(jìn)年來,由(you)于各種(zhǒng)新型流(liu)量計的(de)問世,它(tā)的使用(yòng)🤟量百分(fen)數逐漸(jiàn)下降,但(dan)目前仍(réng)是重要(yào)的一類(lei)流量計(jì)。
優點:
(1)應(ying)用多的(de)孔闆式(shì)流量計(ji)結構牢(láo)固,性能(neng)穩定可(kě)靠,使用(yòng)✊壽命🔴長(zhang)🆚;
(2)應用範(fan)圍廣泛(fan),至今尚(shang)無任何(hé)一類流(liú)量計可(ke)與之相(xiàng)比拟;
(3)檢(jiǎn)測件與(yu)變送器(qì)、顯示儀(yi)表分别(bié)由不同(tong)廠家生(sheng)産🐪,便于(yu)規模🌈經(jīng)濟生産(chan)。
缺點:
(1)測(cè)量精度(du)普遍偏(piān)低;
(2)範圍(wei)度窄,一(yi)般僅3:1~4:1;
(3)現(xiàn)場安裝(zhuang)條件要(yao)求高;
(4)壓(ya)損大(指(zhi)孔闆、噴(pēn)嘴等)。
注(zhu)：一種新(xin)型産品(pǐn)：引進美(mei)國航天(tiān)*而開發(fā)的平衡(heng)流量計(ji)，這種流(liu)量計的(de)測量精(jīng)度是傳(chuan)統節流(liu)裝置的(de)5-10倍，永9壓(ya)力⁉️損失(shi)🔴1/3。壓力恢(huī)複⭐快2倍(bei)，小直管(guan)段可以(yǐ)小至1.5D，安(an)裝和使(shi)用方便(biàn)，大大減(jiǎn)少流體(tǐ)運行的(de)能力消(xiāo)耗✏️。
應用(yong)概況:
差(chà)壓式流(liú)量計應(yīng)用範圍(wei)特别廣(guang)泛,在封(fēng)閉管道(dao)的流量(liàng)測⭕量中(zhong)各種對(duì)象都有(yǒu)應用,如(rú)流體方(fang)面:單相(xiang)💜、混相、潔(jié)淨、髒污(wu)🌏、粘性流(liu)等☔;工作(zuò)狀态方(fāng)面:常壓(yā)、高壓👈、真(zhen)空、常溫(wen)、高溫、低(dī)溫等;管(guǎn)徑方面(mian):從幾mm到(dao)幾m;流動(dong)條件方(fang)面:亞音(yīn)速、音速(su)、脈動流(liu)等。它在(zai)各工業(yè)部門的(de)用量約(yue)占流量(liàng)計全部(bù)用量的(de)1/4~1/3。
3.2 浮子流(liú)量計
浮(fu)子流量(liang)計,又稱(cheng)轉子流(liú)量計,是(shi)變面積(jī)式流量(liàng)計📐的一(yī)🔴種,在一(yī)根由下(xia)向上擴(kuo)大的垂(chuí)直錐管(guǎn)中,圓形(xíng)橫截🔴面(mian)的浮子(zi)的重力(lì)是💯由液(yè)體動力(lì)承受的(de),從而使(shi)浮子可(kě)以在錐(zhui)管内自(zi)由地上(shang)升和下(xià)降。
浮子(zi)流量計(ji)是僅次(ci)于差壓(yā)式流量(liàng)計應用(yong)範圍寬(kuān)🛀廣🌈的一(yī)類流量(liàng)計,特别(bie)在小、微(wēi)流量方(fang)面有舉(ju)足輕重(zhòng)的作用(yòng)。
80年代中(zhong)期,日本(ben)、西歐、美(mei)國的銷(xiāo)售金額(e)占流量(liàng)儀表的(de)15%~20%。中國✂️産(chǎn)量1990年估(gu)計在12~14萬(wàn)台,其中(zhong)95%以上爲(wei)玻璃錐(zhuī)管浮子(zǐ)流量計(jì)。
特點:
(1)玻(bō)璃錐管(guan)浮子流(liú)量計結(jie)構簡單(dan),使用方(fāng)便,缺點(diǎn)是耐壓(ya)力🐇低,有(you)👅玻璃管(guǎn)易碎的(de)較大風(fēng)險;
(2)适用(yòng)于小管(guǎn)徑和低(dī)流速;
(3)壓(yā)力損失(shī)較低。
3.3容(rong)積式流(liu)量計
容(rong)積式流(liú)量計,又(yòu)稱定排(pái)量流量(liang)計,簡稱(chēng)PD流量計(ji),在流量(liang)儀表中(zhōng)是精度(dù)高的一(yi)類。它利(lì)用機械(xiè)測量元(yuan)件把流(liu)體連續(xu)不斷地(di)分割成(cheng)單個已(yǐ)知的體(tǐ)積部分(fen),根據測(cè)量室💋逐(zhu)次重複(fu)地充滿(mǎn)和排放(fang)該體積(jī)部♻️分流(liú)體的次(ci)數來測(ce)量流體(ti)體積總(zong)量。
容積(ji)式流量(liang)計按其(qi)測量元(yuan)件分類(lèi),可分爲(wei)橢圓齒(chǐ)輪流量(liàng)計、刮闆(pǎn)流量計(jì)、雙轉子(zǐ)流量計(ji)、旋轉活(huo)塞流量(liang)計、往複(fu)活塞🚶♀️流(liú)量計、圓(yuan)盤流量(liàng)計、液封(fēng)轉筒式(shi)流量計(jì)、濕♻️式氣(qi)量計及(ji)膜式氣(qi)量計等(děng)。
優點:
(1)計(jì)量精度(du)高;
(2)安裝(zhuāng)管道條(tiao)件對計(jì)量精度(dù)沒有影(ying)響;
(3)可用(yong)于高粘(zhān)度液體(tǐ)的測量(liang);
(4)範圍度(du)寬;
(5)直讀(dú)式儀表(biao)無需外(wai)部能源(yuán)可直接(jie)獲得累(lei)計,總量(liang),清晰明(ming)了,操🌈作(zuo)簡便。
缺(quē)點:
(1)結果(guǒ)複雜,體(tǐ)積龐大(da);
(2)被測介(jie)質種類(lèi)、口徑、介(jiè)質工作(zuò)狀态局(ju)限性較(jiào)大;
(3)不适(shì)用于高(gāo)、低溫場(chang)合;
(4)大部(bu)分儀表(biao)隻适用(yong)于潔淨(jìng)單相流(liu)體;
(5)産生(shēng)噪聲及(ji)振動。
應(ying)用概況(kuàng):
容積式(shi)流量計(jì)與差壓(yā)式流量(liàng)計、浮子(zi)流量計(ji)并列爲(wèi)三📱類使(shi)❤️用量大(da)的流量(liang)計,常應(yīng)用于昂(áng)貴介質(zhi)(油品、天(tiān)然氣等(děng))的總量(liang)🆚測量。
工(gong)業發達(dá)國家近(jin)年PD流量(liàng)計(不包(bao)括家用(yòng)煤氣表(biǎo)和🈚家用(yòng)水表)的(de)銷售金(jin)額占流(liú)量儀表(biao)的13%~23%;我國(guó)約占20%,1990年(nián)産量(不(bu)包括家(jiā)用煤氣(qì)表)估計(ji)爲34萬台(tái),其中橢(tuǒ)圓齒輪(lun)式和腰(yao)輪式分(fen)别約占(zhàn)70%和20%。
3.4 渦輪(lún)流量計(jì)
渦輪流(liú)量計,是(shì)速度式(shì)流量計(jì)中的主(zhu)要種類(lèi),它采用(yòng)多葉🚶片(piàn)的轉子(zǐ)(渦輪)感(gǎn)受流體(ti)平均流(liu)速,從而(er)且推導(dao)出流量(liang)或總量(liang)的儀表(biǎo)。
一般它(tā)由傳感(gan)器和顯(xiǎn)示儀兩(liǎng)部分組(zu)成,也可(kě)做成整(zheng)體⚽式。
渦(wō)輪流量(liàng)計和容(róng)積式流(liú)量計、科(ke)裏奧利(li)質量流(liu)量計稱(cheng)爲流量(liang)🙇♀️計中三(san)類重複(fú)性、精度(du)佳的産(chan)品,作爲(wèi)類型流(liu)量計之(zhi)一,其産(chǎn)品💋已發(fā)展爲多(duō)品種、多(duō)系列批(pī)量生🌈産(chan)的規模(mo)。
優點:
(1)高(gāo)精度,在(zài)所有流(liú)量計中(zhong),屬于精(jing)确的流(liu)量計;
(2)重(zhong)複性好(hao);
(3)元零點(diǎn)漂移,抗(kàng)幹擾能(néng)力好;
(4)範(fàn)圍度寬(kuān);
(5)結構緊(jin)湊。
缺點(diǎn):
(1)不能長(zhǎng)期保持(chi)校準特(te)性;
(2)流體(tǐ)物性對(dui)流量特(te)性有較(jiao)大影響(xiǎng)。
應用概(gai)況:
渦輪(lun)流量計(ji)在以下(xia)一些測(ce)量對象(xiàng)獲得廣(guǎng)泛應用(yong):石油、有(yǒu)機液✊體(ti)、無機液(yè)、液化氣(qi)、天然氣(qì)和低溫(wen)流體🌈統(tong)在歐洲(zhou)和美國(guo),渦☔輪流(liu)量計在(zài)用量上(shàng)是僅次(cì)于孔闆(pan)流量計(ji)的天然(rán)計💁量儀(yi)表🔴,僅荷(hé)蘭🔞在天(tiān)然氣管(guan)線上就(jiu)采用了(le)2600多台各(gè)種尺寸(cùn),壓力從(cong)0.8~6.5MPa的🈲氣體(ti)渦輪😘流(liú)量計,它(tā)們🔆已成(chéng)爲優良(liáng)的天然(ran)氣計量(liang)儀表。
3.5電(diàn)磁流量(liang)計
電磁(cí)流量計(ji)是根據(ju)法拉弟(di)電磁感(gǎn)應定律(lü)制成的(de)一種測(ce)💃🏻量導🔞電(dian)性液體(tǐ)的儀表(biao)。
電磁流(liu)量計有(yǒu)一系列(lie)優良特(tè)性,可以(yi)解決其(qí)它流量(liàng)計不⛱️易(yi)👈應用的(de)問題,如(ru)髒污流(liú)、腐蝕流(liú)的測量(liang)。
70、80年代電(dian)磁流量(liang)在技術(shù)上有重(zhòng)大突破(pò),使它成(chéng)爲應📱用(yong)廣泛☁️的(de)一類流(liú)量計,在(zài)流量儀(yi)表中其(qí)使用量(liàng)百分數(shu)不斷上(shàng)升🔞。
優點(diǎn):
(1)測量通(tong)道是段(duan)光滑直(zhi)管,不會(hui)阻塞,适(shi)用于測(cè)量含固(gu)體💋顆👌粒(lì)的液固(gu)二相流(liú)體,如紙(zhi)漿、泥漿(jiang)、污水等(deng);
(2)不産生(shēng)流量檢(jian)測所造(zao)成的壓(yā)力損失(shī),節能效(xiào)果好;
(3)所(suo)測得體(tǐ)積流量(liàng)實際上(shàng)不受流(liu)體密度(du)、粘度、溫(wen)度、壓力(li)✔️和電導(dao)率變化(hua)的明顯(xian)影響;
(4)流(liú)量範圍(wei)大,口徑(jing)範圍寬(kuan);
(5)可應用(yòng)腐蝕性(xìng)流體。
缺(quē)點:
(1)不能(néng)測量電(dian)導率很(hen)低的液(ye)體,如石(shi)油制品(pǐn);
(2)不能測(ce)量氣體(tǐ)、蒸汽和(he)含有較(jiào)大氣泡(pao)的液體(ti);
(3)不能用(yòng)于較高(gao)溫度。
應(ying)用概況(kuang):
電磁流(liu)量計應(yīng)用領域(yu)廣泛,大(dà)口徑儀(yí)表較多(duo)應用于(yu)給排水(shui)工程;中(zhōng)小口徑(jìng)常用于(yu)高要求(qiu)或難測(ce)場合,如(rú)鋼鐵工(gong)業高爐(lu)風口冷(leng)卻水控(kòng)制,造紙(zhi)工業測(cè)量紙漿(jiang)液和黑(hēi)🤟液,化學(xue)🐕工業的(de)強腐蝕(shí)液,有色(se)冶金工(gōng)業的礦(kuang)漿;小口(kou)徑、微小(xiǎo)口徑常(cháng)用于醫(yi)藥工業(ye)、食品工(gōng)業、生物(wu)👈化學等(děng)有衛生(sheng)要求的(de)場所。
3.6 渦(wo)街流量(liàng)計
渦街(jie)流量計(jì)是在流(liú)體中安(ān)放一根(gēn)非流線(xiàn)型遊渦(wo)👨❤️👨發生體(tǐ)㊙️,流體在(zài)發生體(tǐ)兩側交(jiao)替地分(fen)離釋放(fàng)出兩串(chuàn)規則地(di)交錯㊙️排(pái)列的遊(yóu)渦的儀(yi)表。
渦街(jie)流量計(jì)按頻率(lü)檢出方(fāng)式可分(fen)爲:應力(lì)式、應變(bian)式、電容(róng)式👄、熱敏(mǐn)式、振動(dòng)體式、光(guāng)電式及(ji)超聲式(shi)等。
渦街(jiē)流量計(ji)是屬于(yú)年輕的(de)一類流(liu)量計,但(dàn)其發展(zhǎn)🌈迅速,目(mù)前💛已成(cheng)爲通用(yong)的一類(lèi)流量計(ji)。
優點:
(1)結(jié)構簡單(dan)牢固;
(2)适(shì)用流體(ti)種類多(duō);
(3)精度較(jiao)高;
(4)範圍(wei)度寬;
(5)壓(yā)損小。
缺(que)點:
(1)不适(shì)用于低(dī)雷諾數(shù)測量;
(2)需(xu)較長直(zhí)管段;
(3)儀(yi)表系數(shù)較低(與(yu)渦輪流(liu)量計相(xiang)比);
(4)儀表(biao)在脈動(dong)流、多相(xiang)流中尚(shàng)缺乏應(ying)用經驗(yan)。
3.7 超聲波(bō)流量計(jì)
超聲波(bō)流量計(jì)是通過(guo)檢測流(liú)體流動(dòng)對超聲(sheng)束(或超(chāo)㊙️聲脈🐉沖(chong)⛹🏻♀️)的作用(yong)以測量(liang)流量的(de)儀表。
根(gēn)據對信(xin)号檢測(cè)的原理(lǐ)超聲流(liu)量計可(ke)分爲傳(chuan)播速度(dù)差法(直(zhi)接時差(chà)法、時差(cha)法、相位(wèi)差法和(he)頻差法(fa))、波束❤️偏(piān)移法、多(duo)♌普勒法(fa)、互相關(guan)法、空間(jiān)濾法及(ji)噪聲法(fǎ)等。
超聲(shēng)流量計(jì)和電磁(cí)流量計(jì)一樣,因(yin)儀表流(liú)通通道(dao)☎️未設置(zhì)😄任何阻(zǔ)礙件,均(jun1)屬*流量(liàng)計,是适(shi)于解決(jué)流量測(ce)量困難(nán)問題🐇的(de)一類流(liú)量計,特(te)别在大(da)口徑流(liú)量測量(liàng)方🙇🏻面有(you)較突出(chu)的🧡優點(dian),近年來(lai)它是發(fa)展迅速(sù)😍的一類(lèi)流量計(jì)之一。
優(you)點:
(1)可做(zuo)非接觸(chù)式測量(liàng);
(2)爲無流(liú)動阻撓(nao)測量,無(wu)壓力損(sǔn)失;
(3)可測(ce)量非導(dao)電性液(yè)體,對無(wu)阻撓測(cè)量的電(diàn)磁流量(liàng)計是🤩一(yi)種補充(chōng)。
缺點:
(1)傳(chuan)播時間(jian)法隻能(néng)用于清(qīng)潔液體(tǐ)和氣體(ti);而多普(pu)勒法隻(zhī)能用于(yú)🥵測量含(han)有一定(ding)量懸浮(fu)顆粒和(hé)氣泡的(de)💔液體🔱;
(2)多(duo)普勒法(fǎ)測量精(jīng)度不高(gāo)。
應用概(gài)況:
(1)傳播(bō)時間法(fǎ)應用于(yu)清潔、單(dan)相液體(ti)和氣體(tǐ)。典型應(ying)用有工(gong)廠排放(fang)液、:怪液(yè)、液化天(tian)然氣等(deng);
(2)氣體應(ying)用方面(miàn)在高壓(yā)天然氣(qì)領域已(yǐ)有使用(yong)良好👉的(de)👌經🏃驗;
(3)多(duō)普勒法(fa)适用于(yu)異相含(hán)量不太(tài)高的雙(shuāng)相流體(ti),例如:未(wèi)處理污(wu)水、工廠(chang)排放液(yè)、髒流程(cheng)液;通常(chang)不适用(yong)🔞于非常(chang)清潔的(de)⭐液體🙇🏻。
[編(bian)輯本段(duàn)]3.8 科裏奧(ao)利質量(liàng)流量計(ji)
科裏奧(ao)利質量(liang)流量計(jì)(以下簡(jian)稱CMF)是利(lì)用流體(tǐ)在振動(dòng)管中流(liu)動時,産(chan)生與質(zhi)量流量(liàng)成正比(bi)的科裏(li)奧利力(lì)原理制(zhi)成的一(yī)種直接(jiē)式質量(liang)流量儀(yí)表。
我國(guó)CMF的應用(yong)起步較(jiao)晚,近年(nian)已有幾(ji)家制造(zao)廠(如太(tai)行儀表(biǎo)廠)自行(hang)開發供(gòng)應市場(chang);還有幾(jǐ)家制造(zao)廠組建(jiàn)合資企(qǐ)❗業或引(yǐn)用生産(chan)♊系列儀(yí)表。
熱式(shì)氣體質(zhì)量流量(liang)計
熱式(shi)流量計(jì)傳感器(qi)包含兩(liang)個傳感(gǎn)元件，一(yi)個速度(dù)傳感器(qì)和一💋個(gè)溫度傳(chuan)感器。它(tā)們自動(dong)地補償(cháng)和校正(zhèng)氣體溫(wen)度變化(hua)。儀表的(de)電加熱(rè)部分将(jiāng)速度傳(chuán)感器加(jiā)熱到高(gāo)于工況(kuang)溫度的(de)某一個(ge)定值，使(shi)速度傳(chuán)感器和(he)測量工(gong)況溫💔度(dù)的傳感(gǎn)器之間(jian)形成恒(héng)定溫差(cha)。當保持(chi)溫差不(bú)變時，電(diàn)加熱消(xiao)耗的🈲能(neng)量，也可(kě)以💛說熱(rè)消散值(zhi)，與流過(guo)氣體的(de)質量流(liú)量成正(zheng)比。
熱式(shì)氣體質(zhi)量流量(liàng)計即Mass Flow Meter(縮(suo)寫爲MFM)，它(tā)是氣體(ti)流量計(ji)量📐中新(xīn)型儀💛表(biǎo)，區别于(yu)其它氣(qi)體流量(liàng)計不需(xū)要進行(háng)壓力和(hé)溫度⭐修(xiū)正，直接(jiē)測量氣(qi)體的質(zhi)量流量(liang)，一支傳(chuan)感器可(ke)以做到(dào)量程從(cong)極低到(dao)高量程(chéng)。它适合(he)✏️單一氣(qi)體和固(gu)定比🎯例(lì)多組份(fen)氣體的(de)測量。
熱(re)式氣體(ti)質量流(liú)量計是(shi)用于測(cè)量和控(kong)制氣體(ti)質☁️量🍓流(liu)量的新(xin)型儀表(biǎo)。可用于(yú)石油、化(huà)工、鋼鐵(tie)、冶金、電(dian)力、輕工(gong)、醫藥、環(huan)保等工(gōng)業部門(men)的空氣(qì)、烴類氣(qì)體、可燃(rán)性氣體(ti)、煙道氣(qi)體的監(jiān)測。
特 點(diǎn)
可靠性(xìng)高 重複(fú)性好 測(ce)量精度(du)高 壓損(sǔn)小
無活(huó)動部件(jian) 量程比(bi)寬 響應(yīng)速度快(kuài) 無須溫(wen)壓補償(chang)
應 用
•工(gong)業管道(dào)中氣體(ti)質量流(liu)量測量(liang) •煙囪排(pai)出的煙(yān)氣流速(su)測量
•煅(duan)燒爐煙(yān)道氣流(liu)量測量(liang) •燃氣過(guo)程中空(kong)氣流量(liàng)測量🌐
•壓(ya)縮空氣(qì)流量測(cè)量 •半道(dào)體芯片(pian)制造過(guò)程中氣(qì)體流量(liàng)測🐇量
•污(wū)水處理(lǐ)中氣體(ti)流量測(cè)量 •加熱(rè)通風和(he)空調系(xi)統中的(de)🐕氣體流(liú)量測量(liang)
•熔劑回(hui)收系統(tong)氣體流(liú)量測量(liàng) •燃燒鍋(guō)爐中燃(ran)燒氣體(ti)🔞流量測(ce)量
•天然(rán)氣、火炬(jù)氣、氫氣(qì)等氣體(ti)流量測(ce)量
•啤酒(jiu)生産過(guò)程中二(er)氧化碳(tàn)氣體流(liu)量測量(liàng)
•水泥、卷(juàn)煙、玻璃(lí)廠生産(chan)過程中(zhong)氣體質(zhi)量流量(liàng)測量
如(rú)：美國SIERRA
中(zhōng)國DSN
3.9 明渠(qu)流量計(ji)
與前述(shu)幾種不(bú)同,它是(shi)在非滿(mǎn)管狀敞(chǎng)開渠道(dao)測量自(zi)由表面(mian)自然流(liu)的流量(liang)儀表。
非(fei)滿管态(tài)流動的(de)水路稱(chēng)作明渠(qú),測量明(ming)渠中水(shuǐ)流⛹🏻♀️流量(liàng)✏️的👌稱作(zuo)明渠流(liú)量計(open channel flowmeter)。
明(ming)渠流量(liang)計除圓(yuan)形外,還(hai)有U字形(xing)、梯形、矩(jǔ)形等多(duo)種形狀(zhuang)。
明渠流(liú)量計應(yīng)用場所(suǒ)有城市(shì)供水引(yǐn)水渠;火(huo)電廠引(yǐn)水和排(pai)水渠、污(wū)水治理(lǐ)流入和(he)排放渠(qú);工礦企(qǐ)業水排(pái)放以及(ji)水利工(gōng)程和農(nóng)業灌溉(gài)用渠道(dao)。有人估(gū)計1995台,約(yuē)占流量(liàng)儀表整(zheng)體的1.6%,但(dàn)是國内(nei)應用尚(shàng)無估計(ji)數據。
4, 新(xīn)工作原(yuan)理流量(liang)儀表的(de)研究和(he)開發
4.1 靜(jìng)電流量(liang)計
(electrostatic flowmeter)
日本(ben)東京技(ji)術學院(yuan)研制适(shì)用于石(shí)油輸送(sòng)管線低(di)導電液(yè)體流量(liàng)測量的(de)靜電流(liu)量計。
靜(jìng)電流量(liàng)計的金(jīn)屬測量(liang)管絕緣(yuan)地與管(guǎn)系連接(jiē),測量🌈電(diàn)容器🌍上(shang)靜電荷(hé)便可知(zhī)道測量(liàng)管内的(de)電荷。他(ta)們分别(bie)作了内(nèi)徑4~8mm銅、不(bú)鏽鋼等(deng)金屬和(he)塑料測(ce)量管儀(yí)表的實(shí)流試♍驗(yan),試驗表(biǎo)明流🍉量(liàng)與電荷(hé)之間接(jie)近于線(xiàn)性。
4.2 複合(hé)效應流(liú)量儀表(biao)
(combined effects meter)
該儀表(biǎo)的工作(zuò)原理是(shì)基于流(liú)體的動(dòng)量和壓(ya)力作用(yòng)于儀表(biǎo)腔✂️體産(chan)生的變(bian)形,測量(liàng)複合效(xiào)應的變(bian)形求取(qu)流量。本(běn)儀💯表由(you)美國GMI工(gong)程和管(guǎn)理學院(yuan)開發,已(yi)申請兩(liǎng)🔴項專力(lì)。
4.3 轉速表(biao)式流量(liang)傳感器(qì)
(tachmetric flowrate sensor)
它是由(you)俄羅斯(sī)科學工(gong)程中心(xīn)工業儀(yí)表公司(si)開發✉️，是(shi)基于懸(xuán)浮效應(yīng)理論研(yán)制的。該(gai)儀表已(yi)在若幹(gan)現📐場成(chéng)✍️功的應(ying)用(例如(ru)在核電(diàn)站安裝(zhuang)2000餘台測(ce)量熱水(shui)流量，連(lian)續使用(yong)8年),且還(hai)在改進(jin)以擴大(dà)應用領(lǐng)域。
5, 幾種(zhǒng)流量儀(yi)表應用(yòng)和發展(zhǎn)動向
5.1 科(ke)裏奧利(li)質量流(liú)量計(CMF)
5.2 電磁(cí)流量計(ji)(EMF)
EMF從50年代(dài)初進入(rù)工業應(ying)用以來(lai),使用領(ling)域日益(yi)擴展,80年(nian)代⚽後期(qi)起在各(gè)國流量(liàng)儀表銷(xiao)售金額(é)中已占(zhan)16%~20%。
我國近(jìn)年發展(zhǎn)迅速,1994年(nian)銷售估(gu)計爲6500~7500台(tai)。國内已(yǐ)生産大(da)口徑爲(wèi)2~6m的ENF,并有(you)實流校(xiao)驗口徑(jing)3m的設備(bèi)能力。
5.3 渦(wo)街流量(liang)計(USF)
USF在60年(nian)代後期(qī)進入工(gōng)業應用(yòng),80年代後(hòu)期起在(zai)各國流(liu)量儀表(biǎo)銷售金(jīn)額中已(yi)占4%~6%。1992年世(shì)界範圍(wéi)估計銷(xiao)售量爲(wei)3.54.8萬🥰台,同(tong)期國内(nei)産品估(gu)計在8000~9000台(tái)。
5.4威力巴(bā)流量計(ji)
威立巴(ba)流量計(jì)計采用(yong)了*符合(hé)空氣動(dong)力學原(yuán)理的工(gong)程結構(gou)設🌈計，是(shi)一種在(zai)精度、功(gōng)效及可(kě)靠方面(mian)達到了(le)無比❄️卓(zhuó)yue程度的(de)傳感元(yuán)件。
6, 結論(lun)
由上述(shù)可知,流(liu)量計發(fa)展到今(jin)天雖然(ran)已日趨(qū)成熟,但(dan)其☂️種☀️類(lei)仍✌️然極(jí)其繁多(duō),至今尚(shang)無一種(zhong)對于任(ren)何🧑🏽🤝🧑🏻場合(he)都适🔞用(yong)的流量(liàng)✌️計。
每種(zhǒng)流量計(ji)都有其(qí)适用範(fàn)圍,也都(dou)有局限(xiàn)性。這就(jiù)☁️要求我(wo)們:
(1)在選(xuan)擇儀表(biǎo)時,一定(dìng)要熟悉(xi)儀表和(he)被測對(dui)象兩方(fāng)面的情(qing)況,并要(yào)兼顧考(kao)慮其它(ta)因素,這(zhè)樣測量(liang)才會🐉準(zhun)确;
(2)努力(li)研制新(xin)型儀表(biao),使其在(zai)現有的(de)基礎上(shang)更加完(wan)善🌐。
差壓(ya)式流量(liàng)計
差壓(yā)式流量(liang)計(以下(xia)簡稱DPF或(huò)流量計(jì))是根據(jù)安裝于(yu)管🔱道🔆中(zhong)流量檢(jiǎn)測件産(chan)生的差(chà)壓、已知(zhī)的流體(ti)條件和(hé)檢測件(jian)與管道(dào)的幾何(hé)尺寸來(lái)測量流(liu)量的儀(yi)表。DPF由一(yi)次🧡裝置(zhi)(檢測件(jian))和二次(ci)裝置(差(chà)壓轉換(huàn)和流量(liàng)顯示儀(yí)表)組成(chéng)。通常以(yi)檢測件(jian)的型式(shì)對DPF分類(lèi)，如孔💘扳(bān)流量計(ji)、文丘裏(lǐ)管流量(liàng)計及均(jun)速管❓流(liú)量計等(děng)。二次裝(zhuang)置爲各(gè)種機械(xie)、電子、機(ji)電一體(tǐ)式差壓(yā)計⭐，差壓(ya)變送器(qi)和流量(liang)顯示及(jí)計算儀(yi)表，它已(yǐ)發展爲(wèi)三化(系(xi)列化、通(tong)用化及(jí)标🔴準化(hua))程度很(hen)高的種(zhong)類規格(ge)龐雜的(de)一大類(lèi)儀表。差(cha)壓計既(jì)可用于(yú)測量流(liú)量參數(shù)，也可測(cè)量其他(ta)參數(如(ru)壓力、物(wù)位、密度(dù)等)。
DPF按其(qi)檢測件(jian)的作用(yong)原理可(kě)分爲節(jie)流式、動(dong)壓頭式(shi)、水🔞力阻(zǔ)力式、離(li)心式、動(dong)壓增益(yì)式和射(she)流式等(děng)幾大♈類(lèi)，其中以(yǐ)節流💰式(shì)和動壓(ya)頭式應(yīng)用爲廣(guǎng)泛。
節流(liu)式DPF的檢(jian)測件按(àn)其标準(zhun)化程度(dù)分爲标(biao)準型和(hé)非🌐标準(zhun)型❗兩大(dà)類。所謂(wèi)标準節(jie)流裝置(zhi)是指按(an)照标🔱準(zhǔn)文件設(she)計、制造(zào)、安裝和(hé)使用，無(wu)須經實(shí)流校準(zhǔn)即可确(què)定其流(liú)量值并(bing)估算流(liú)量測量(liàng)誤差，非(fei)标準節(jiē)流裝置(zhì)是成熟(shú)程度較(jiao)差，尚未(wèi)列入标(biao)準文件(jian)中的檢(jian)測件。
标(biāo)準型節(jiē)流式DPF的(de)發展經(jing)過漫長(zhǎng)的過程(chéng)，早在20世(shi)紀20年代(dài)，美🤩國和(hé)歐洲即(jí)開始進(jin)行大規(gui)模的節(jiē)流裝置(zhi)試驗🛀研(yan)究。用得(de)普遍的(de)節流裝(zhuang)置--孔闆(pǎn)和噴嘴(zuǐ)開始标(biāo)準化。現(xian)在标準(zhun)噴嘴的(de)一種型(xíng)式ISA l932噴嘴(zui)，其幾何(hé)形狀就(jiu)是30年代(dai)标準化(hua)的，而标(biao)準孔闆(pan)亦曾稱(chēng)爲ISA l932孔闆(pǎn)🐅。節流裝(zhuang)置結構(gòu)形式的(de)标準化(hua)有很深(shen)遠的意(yì)義，因♌爲(wei)隻有節(jie)流裝置(zhì)結構形(xíng)式标準(zhun)化了，才(cai)有可能(néng)把上衆(zhong)多研究(jiū)成果彙(hui)集到一(yi)起，它促(cu)進檢測(cè)件的理(lǐ)論和實(shi)踐向深(shen)度和✏️廣(guǎng)度拓展(zhan)，這是其(qí)他流量(liang)計所不(bú)及的。1980年(nián)ISO(标準化(hua)組織)正(zheng)式通過(guo)标準ISO 5167，至(zhì)此流量(liang)測量節(jiē)流裝置(zhì)*個标🙇🏻準(zhun)誕生了(le)。ISO 5167總結了(le)幾十年(nián)來上對(dui)✉️爲數有(you)限的❓幾(ji)種節流(liu)裝置(孔(kǒng)闆、噴嘴(zui)和文丘(qiū)裏管)的(de)理論與(yǔ)試驗的(de)研究成(chéng)果，反映(yìng)了此類(lèi)檢測件(jian)的當代(dài)科學🥰與(yǔ)生産的(de)技術水(shuǐ)平。但📞是(shi)從ISO 5167正式(shì)頒布之(zhi)日起，它(ta)就暴露(lù)🐕出許多(duō)亟待解(jiě)決的問(wen)題，這些(xie)問題主(zhǔ)要有以(yi)下幾個(gè)方面。
1)ISO 5167試(shi)驗數據(jù)的陳舊(jiù)性 ISO 5167中采(cǎi)用的數(shù)據大多(duō)是30年代(dai)的🆚試🧑🏾🤝🧑🏼驗(yàn)結果，今(jīn)天無論(lun)節流裝(zhuāng)置制造(zào)技術，流(liú)量試驗(yan)設備及(jí)實驗技(jì)術都有(yǒu)巨🎯大的(de)進步，重(zhòng)新進行(háng)系統🥵地(dì)試驗以(yǐ)獲得更(gèng)高精确(que)度及更(gèng)可靠的(de)數據是(shi)必要的(de)。進入80年(nián)代美國(guó)和歐洲(zhou)都📱進行(hang)大規模(mó)的試驗(yan)，爲修訂(dìng)ISO 5167打下基(jī)礎。
2) ISO 5167中關(guān)于直管(guan)段長度(dù)規定的(de)問題 在(zai)ISO投票通(tong)過ISO 5167時，美(měi)👣國投了(le)🌈反對票(piào)，其主要(yao)原因是(shì)對直管(guǎn)段長度(du)的規定(dìng)有不同(tong)意見🐇，這(zhe)個問題(tí)應是ISO 5167修(xiū)訂的主(zhǔ)要問題(tí)之一。
3) ISO 5167中(zhong)各項規(guī)定的科(ke)學性問(wèn)題 影響(xiang)節流裝(zhuāng)置流出(chū)系數🔞的(de)因素特(tè)别多，主(zhǔ)要有孔(kong)徑與管(guǎn)徑的比(bi)值β、取壓(yā)裝置、雷(léi)諾數、節(jiē)流件安(an)裝偏心(xin)度、前後(hòu)阻流件(jiàn)類型❗及(jí)直管段(duan)長度、孔(kong)闆入口(kou)邊緣尖(jian)銳度✉️、管(guan)壁粗糙(cāo)度、流體(tǐ)流動💃湍(tuan)流度等(deng)，衆多因(yīn)素影響(xiang)錯綜複(fu)雜，有的(de)參數難(nán)以直接(jie)測量，因(yīn)此标準(zhun)中有些(xie)🐪規定并(bìng)非科學(xué)地确定(ding)，而是爲(wèi)了取得(de)一緻，不(bú)得不人(ren)爲地确(què)定。*流量(liang)專家斯(si)賓塞(E.A.Spencer)提(ti)出一系(xì)列應重(zhong)☁️新檢讨(tǎo)的問題(ti)，如孔闆(pǎn)平直度(du)、同心🧑🏽🤝🧑🏻度(dù)、直角邊(bian)緣尖銳(rui)📧度、管道(dao)粗糙🔴度(du)、上遊流(liú)速分布(bù)及流動(dòng)調整📧器(qì)的作用(yong)等。
4)關于(yú)節流式(shi)DPF測量精(jing)确度提(tí)高的問(wen)題 鑒于(yu)節流式(shi)DPF在流量(liàng)計中占(zhan)有重要(yào)地位，提(ti)高其測(cè)量精确(què)度意義(yi)重🌈大。曆(li)次學術(shu)會💔議認(ren)爲必須(xu)使流量(liàng)測量工(gong)作者、流(liú)體力學(xué)與🐅計算(suan)機技術(shù)工作者(zhě)緊密合(he)作共同(tong)攻關才(cái)能解決(jué)此問題(ti)。
20世紀80年(nian)代美國(guó)和歐洲(zhou)開始進(jìn)行大規(guī)模的孔(kong)闆流量(liang)計㊙️試驗(yan)研究，歐(ou)洲爲歐(ōu)共體實(shi)驗計劃(huà)(EEC Experimental Program)，美國爲(wèi)API實驗計(jì)劃(API Experimental Program)。試驗(yan)的目的(de)💋是用現(xian)代新測(ce)試設備(bei)及試驗(yan)🛀數據的(de)㊙️統計處(chu)理技術(shù)🏒進行新(xin)一輪的(de)範圍廣(guǎng)泛的試(shì)驗研究(jiū)💛，爲修訂(ding)ISO 5167打下技(ji)術基礎(chǔ)。1999年ISO發出(chū)ISO 5167的修訂(ding)稿(ISO/CD 5167-1-4)，該文(wén)件爲委(wei)員會草(cao)案，它在(zài)技術内(nei)容♍與編(biān)輯上都(dōu)👨❤️👨有很大(dà)改動，是(shì)一份全(quán)新的标(biao)準。本來(lái)預定于(yú)2025年12月在(zai)美國丹(dān)佛舉行(hang)的ISO/TC30/SC2會議(yì)上審查(cha)通過爲(wèi)DIS(标準草(cǎo)案)，但是(shi)會議認(rèn)爲尚有(yǒu)細節問(wen)題應再(zài)商榷而(ér)未能通(tong)過。新的(de)ISO 5167标準何(hé)時正式(shì)頒布尚(shang)不得而(er)知。ISO 5167新标(biāo)準在标(biāo)準的兩(liǎng)個核心(xin)🥰内容皆(jiē)有實質(zhì)性變化(hua)，一是孔(kǒng)闆的流(liu)出系數(shù)公式，用(yong)Reader-Harris/Gallagher計算式(shi)🈲(R-G式)代替(ti)Stolz計算式(shì)，另一爲(wèi)節流裝(zhuang)置上遊(yóu)側直管(guǎn)段長度(dù)的規定(dìng)以及流(liú)動調整(zheng)器的使(shǐ)🔱用等。
我(wǒ)們通常(chang)稱ISO 5167(GB/T2624)中所(suǒ)列節流(liú)裝置爲(wèi)标準節(jiē)流裝置(zhì)，其他🏒的(de)都稱爲(wei)非标準(zhun)節流裝(zhuāng)置，應該(gai)指出，非(fēi)标準節(jie)流裝💃🏻置(zhì)不僅是(shi)指那些(xiē)節流裝(zhuang)置結構(gou)與标難(nan)節流裝(zhuāng)置相異(yi)的，如果(guo)标準節(jie)流裝⁉️置(zhì)在偏離(li)标準條(tiao)件下工(gong)作亦應(yīng)稱爲非(fei)标準節(jiē)流裝置(zhì)，例如，标(biao)準孔闆(pǎn)在混相(xiàng)流或标(biao)準文丘(qiu)裏噴嘴(zuǐ)在臨界(jiè)流下工(gong)作的都(dōu)是。
目前(qián)非标準(zhun)節流裝(zhuāng)置大緻(zhi)有以下(xia)一些種(zhǒng)類：
1)低雷(léi)諾數用(yòng) 1/4圓孔闆(pǎn)，錐形入(ru)口孔闆(pǎn)，雙重孔(kong)闆，雙斜(xié)孔闆，半(ban)圓孔闆(pǎn)等；
2)髒污(wū)介質用(yong) 圓缺孔(kǒng)闆，偏心(xīn)孔闆，環(huán)狀孔闆(pǎn)，楔形孔(kǒng)闆，彎管(guǎn)節流件(jian)等；
3)低壓(yā)損用 羅(luó)洛斯管(guǎn)，道爾管(guan)，道爾孔(kong)闆，雙重(zhong)文丘裏(lǐ)噴嘴，通(tong)用文丘(qiū)裏管，Vasy管(guǎn)等；
4)小管(guǎn)徑用 整(zheng)體(内藏(cáng))孔闆；
5)端(duan)頭節流(liu)裝置 端(duān)頭孔闆(pan)，端頭噴(pēn)嘴，Borda管等(děng)；
6)寬範圍(wei)度節流(liu)裝置 彈(dàn)性加載(zai)可變面(mian)積可變(bian)壓頭流(liú)量💛計(線(xian)性孔闆(pǎn))；
7)毛細管(guǎn)節流件(jiàn) 層流流(liú)量計；
8)脈(mo)動流節(jiē)流裝置(zhi)；
9)臨界流(liú)節流裝(zhuang)置 音速(su)文丘裏(li)噴嘴；
10)混(hùn)相流節(jie)流裝置(zhì)。
節流式(shì)DPF現場應(yīng)用的不(bú)斷拓展(zhǎn)必然提(ti)出發展(zhan)非标準(zhǔn)節流裝(zhuang)置㊙️的要(yào)求，十餘(yú)年來ISO亦(yi)在不斷(duàn)制訂有(yǒu)關⛷️非标(biao)準節流(liú)裝♉置的(de)技術文(wen)件，在它(ta)們不能(neng)成爲正(zhèng)式标準(zhǔn)🧡之前作(zuò)爲技術(shù)報告發(fa)☀️表。可以(yi)預見，今(jīn)後有可(kě)能若幹(gan)較爲成(cheng)熟的非(fei)标準📞節(jie)流裝置(zhì)會晉升(shēng)爲标準(zhǔn)型的。
20世(shi)紀90年代(dài)中後期(qi)世界範(fàn)圍内各(ge)式DPF銷售(shòu)量在流(liu)量🐉儀🏃♂️表(biao)💛總量中(zhōng)台數占(zhàn)50%-60%(每年約(yue)百萬台(tai))，金額占(zhàn)30%左右。我(wo)國銷售(shòu)台數約(yuē)占流量(liàng)儀表總(zong)量(不包(bao)括*表和(he)家用水(shuǐ)表及玻(bo)璃管🎯浮(fu)子流量(liang)計)的35%-42%(每(mei)年6萬💃-7萬(wàn)台)。
2 工作(zuo)原理
2.1 基(ji)本原理(li)
充滿管(guǎn)道的流(liú)體，當它(ta)流經管(guǎn)道内的(de)節流件(jiàn)時，如圖(tu)🌈4.1所示，流(liú)速将在(zai)節流件(jiàn)處形成(cheng)局部收(shōu)縮，因而(er)流速增(zeng)加，靜壓(ya)力降低(di)，于是在(zài)節流件(jian)前後便(biàn)産生了(le)壓差。流(liu)體流量(liang)⚽愈大，産(chan)生的壓(ya)差愈大(dà)，這樣可(ke)依據壓(yā)差來衡(héng)❌量流量(liang)的大小(xiǎo)。這種‼️測(cè)量方法(fa)💜是以流(liu)動連續(xù)性方程(chéng)(質量守(shou)恒定律(lǜ))和伯努(nu)利方程(cheng)(能量守(shǒu)🙇♀️恒定律(lǜ))爲基礎(chǔ)的。壓差(cha)的大小(xiǎo)不僅與(yu)流量還(hai)與其他(ta)許多因(yīn)素有關(guan)，例如當(dang)節流裝(zhuang)置形式(shì)或管道(dào)内流體(ti)的物理(li)性質(密(mì)度、粘度(dù))不同時(shí)，在同樣(yang)大小的(de)👉流量下(xia)産🐆生的(de)壓差也(ye)是不同(tong)的。
圖4.1 孔(kǒng)闆附近(jin)的流速(sù)和壓力(lì)分布
2.2 流(liu)量方程(chéng)
式中 qm--質(zhi)量流量(liang)，kg/s;
qv--體積流(liú)量，m3/s;
C--流出(chū)系數；
ε--可(kě)膨脹性(xing)系數；
β--直(zhi)徑比，β=d/D;
d--工(gong)作條件(jiàn)下節流(liú)件的孔(kǒng)徑，m；
D--工作(zuò)條件下(xià)上遊管(guǎn)道内徑(jing)，m；
P--差壓，Pa；
ρl--上(shang)遊流體(ti)密度，kg/m3。
由(yóu)上式可(kě)見，流量(liàng)爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個參(cān)數的函(han)數，此6個(gè)參數可(kě)分爲實(shí)測量[d，ρ，P，β(D)]和(hé)🥰統計量(liàng)(C、ε)兩類。
(1)實(shí)測量
1)d、D 式(shi)(4.1)中d與流(liu)量爲平(ping)方關系(xi)，其精确(què)度對流(liú)量總精(jing)度👄影響(xiǎng)較大，誤(wù)差值一(yi)般應控(kòng)制在±0.05%左(zuo)右，還應(ying)計及工(gōng)🔴作溫度(dù)對材料(liào)熱膨脹(zhang)的影響(xiǎng)。标準規(guī)定管道(dao)内徑☔D必(bi)須實測(cè)，需在上(shang)遊管段(duan)的幾個(ge)截面🏃上(shàng)進行多(duo)次✍️測量(liàng)求其平(ping)均值，誤(wù)差不應(yīng)大于±0.3%。除(chú)對數值(zhi)測量精(jīng)度要求(qiu)較高外(wài)，還應考(kǎo)慮内徑(jìng)偏差會(huì)對節流(liú)件上遊(you)通道造(zao)成不正(zheng)常節流(liú)現象所(suǒ)帶來的(de)嚴重影(yǐng)響。因此(cǐ)，當不🏃♂️是(shi)成套供(gong)應節流(liu)裝置時(shi)，在現場(chǎng)配管應(ying)充分注(zhù)意這個(gè)問題🍓。
2)ρ ρ在(zài)流量方(fāng)程中與(yǔ)P是處于(yú)同等位(wèi)置，亦就(jiù)是說，當(dāng)追㊙️求差(cha)壓變送(song)器高精(jīng)度等級(jí)時，絕不(bú)要忘記(jì)ρ的測量(liàng)精度📱亦(yi)應與之(zhi)😘相匹配(pèi)。否則P的(de)提高将(jiang)會被ρ的(de)降低所(suo)抵消。
3)P 差(chà)壓P的精(jing)确測量(liàng)不應隻(zhī)限于選(xuǎn)用一台(tái)高精度(dù)差壓😘變(biàn)♋送器。實(shi)⛹🏻♀️際上差(chà)壓變送(song)器能否(fǒu)接受到(dào)真實的(de)差壓⁉️值(zhi)還決定(ding)💋于一系(xì)列因素(sù)，其中正(zheng)确的取(qu)壓孔及(jí)引壓♌管(guǎn)線的👣制(zhì)造、安裝(zhuang)及使用(yong)是保證(zheng)獲得真(zhen)實差壓(ya)值的關(guān)鍵，這些(xie)影響因(yin)素很多(duō)是難以(yi)定量或(huo)定性确(que)定的，隻(zhi)有加強(qiang)制🚶♀️造及(jí)安裝的(de)🔴規範化(hua)工作🏃♂️才(cái)能達到(dào)目的。
(2)統(tǒng)計量
1)C 統(tong)計量C是(shi)無法實(shi)測的量(liàng)(指按标(biāo)準設計(ji)制造安(ān)裝，不經(jing)校準使(shi)用)，在現(xian)場使用(yong)時複雜(zá)的情況(kuàng)出現在(zai)🚶實際的(de)C值與标(biāo)準确定(dìng)的C值不(bú)相符合(he)。它們的(de)偏離是(shì)由設計(ji)、制造♊、安(an)裝及使(shi)用一系(xì)列因素(sù)造成的(de)。應該明(míng)确，上述(shù)各環節(jie)全部嚴(yán)格遵循(xun)标準的(de)規定，其(qí)💁實際值(zhí)才會與(yǔ)标準确(què)定的值(zhí)相符合(he)🆚，現場是(shì)難以⚽*這(zhè)種要求(qiú)的🏒。
應該(gāi)指出，與(yǔ)标準條(tiáo)件的偏(pian)離，有的(de)可定量(liang)估算(可(kě)進🏒行💃🏻修(xiu)正)，有的(de)隻能定(ding)性估計(jì)(不确定(dìng)度的幅(fu)值與方(fang)向)。但是(shi)⛹🏻♀️在現實(shí)中，有時(shi)不僅是(shì)一個條(tiao)件偏離(lí)，這就帶(dai)來非常(cháng)複雜的(de)情😍況，因(yīn)爲一般(bān)資料中(zhōng)隻介紹(shào)某一條(tiáo)件偏離(li)引起的(de)誤差。如(ru)果許多(duo)條件同(tóng)時偏離(li)，則缺少(shao)相關的(de)資料可(ke)查。
2)ε 可膨(péng)脹性系(xì)數ε是對(duì)流體通(tong)過節流(liú)件時密(mi)度發生(sheng)變化而(er)引起❤️的(de)流出系(xì)數變化(hua)的修正(zheng)，它的誤(wu)差由兩(liǎng)部分組(zu)成：其一(yi)爲常用(yòng)流量下(xià)ε的誤差(cha)，即标準(zhǔn)确定值(zhi)的誤差(cha)；其二爲(wèi)由于流(liu)量變化(huà)ε值将随(sui)之波動(dong)帶來的(de)誤差。一(yī)般在✨低(dī)靜壓高(gāo)差壓情(qíng)況，ε值有(yǒu)不可忽(hū)略的誤(wu)差。當P/P≤0.04時(shí)，ε的誤差(chà)可忽略(lue)不計。
3 分(fen) 類
差壓(yā)式流量(liang)計分類(lei)如表4.1所(suǒ)示。
表4.1 差(chà)壓式流(liú)量計分(fèn)類表
分(fen)類原則(zé) 分 類 類(lei) 型
按産(chǎn)生差壓(ya)的作用(yòng)原理分(fèn)類 1)節流(liú)式；2)動壓(yā)頭式；3)水(shuǐ)力阻力(lì)🧑🏾🤝🧑🏼式；4)離心(xin)式；5)動壓(yā)增益式(shi)；6)射流式(shi)
按結構(gou)形式分(fèn)類 1)标準(zhun)孔闆；2)标(biao)準噴嘴(zui)；3)經典文(wén)丘裏管(guan)；4)文🌈丘裏(lǐ)噴嘴；5)錐(zhui)形入口(kou)孔闆；6)1/4圓(yuan)孔闆；7)圓(yuán)缺孔闆(pǎn)；8)偏心孔(kong)闆；9)楔形(xing)孔闆；10)整(zheng)💘體(内藏(cang))孔闆；11)線(xiàn)性孔闆(pǎn)；12)環形孔(kǒng)闆；13)道爾(ěr)管；14)羅洛(luo)斯管；15)彎(wān)👈管；16)可換(huàn)孔闆節(jie)流裝置(zhì)；17)臨界流(liú)節流裝(zhuang)置
按用(yòng)途分類(lèi) 1)标準節(jie)流裝置(zhì)；2)低雷諾(nuo)數節流(liu)裝置；3)髒(zāng)🚶污流節(jiē)☎️流裝置(zhi)；4)低壓損(sǔn)節流裝(zhuāng)置；5)小管(guǎn)徑節流(liu)裝置；6)寬(kuan)範圍度(dù)節流✨裝(zhuang)置；7)臨界(jiè)流節流(liu)裝置；
3.1 按(àn)産生差(chà)壓的作(zuò)用原理(li)分類
1)節(jie)流式 依(yī)據流體(tǐ)通過節(jiē)流件使(shǐ)部分壓(yā)力能轉(zhuan)變📧爲動(dòng)能以産(chan)生差壓(ya)的原理(li)工作，其(qí)檢測件(jiàn)稱
之爲(wèi)節流裝(zhuāng)置，是DPF的(de)主要品(pin)種。
2)動壓(yā)頭式 依(yi)據動壓(ya)轉變爲(wèi)靜壓的(de)原理工(gong)作，如均(jun)速管流(liu)量計。
3)水(shuǐ)力阻力(li)式 依據(jù)流體阻(zu)力産生(shēng)的壓差(chà)原理工(gong)作，檢測(cè)件爲毛(máo)細管束(shu)，又稱層(ceng)流流量(liàng)計，一
般(bān)用于微(wēi)小流量(liang)測量。
4)離(lí)心式 依(yi)據彎曲(qu)管或環(huan)狀管産(chan)生離心(xin)力原理(li)形成的(de)壓差工(gong)作，如彎(wān)管流量(liàng)計，環形(xíng)管流量(liang)
計等。
5)動(dòng)壓增益(yì)式 依據(jù)動壓放(fàng)大原理(lǐ)工作，如(rú)皮托-文(wen)丘🔞裏管(guǎn)。
6)射流式(shi) 依據流(liu)體射流(liu)撞擊産(chan)生原理(lǐ)工作，如(rú)射流❗式(shì)差壓流(liu)📱量計。
3.2 按(an)結構形(xíng)式分類(lèi)
1) 标準孔(kong)闆 又稱(cheng)同心直(zhí)角邊緣(yuan)孔闆，其(qi)軸向截(jie)面如⚽圖(tú)4.2所示🤞。孔(kǒng)闆是一(yi)塊加工(gōng)成圓形(xing)同心的(de)具有銳(ruì)利⛱️直角(jiao)邊緣☔的(de)薄闆。孔(kǒng)🚶闆開孔(kong)的上遊(you)側邊緣(yuan)應是銳(ruì)利的直(zhí)👈角。标準(zhǔn)孔闆有(you)三種取(qu)壓方式(shì)：角接、法(fǎ)蘭及D-D/2取(qu)壓；如圖(tu)㊙️4.3所示。爲(wèi)從兩個(gè)方向的(de)任一個(gè)方向測(ce)量流量(liàng)，可采用(yong)對稱孔(kong)闆，節流(liu)孔的兩(liang)個邊緣(yuán)均符合(he)直角邊(biān)緣孔👌闆(pǎn)上遊邊(bian)緣的特(te)性，且孔(kong)闆全部(bù)厚度不(bu)超過節(jiē)🈲流孔的(de)厚度。
圖(tu)4.2 标準孔(kong)闆
圖4.3 孔(kǒng)闆的三(sān)種取壓(yā)方式
2) 标(biao)準噴嘴(zui) 有兩種(zhong)結構形(xing)式：ISA 1932噴嘴(zuǐ)和長徑(jìng)噴嘴。
a. ISA 1932噴(pen)嘴(圖4.4) 上(shàng)遊面由(you)垂直于(yú)軸的平(píng)面、廓形(xíng)爲圓周(zhou)的兩段(duàn)弧🐆線所(suǒ)确定的(de)收縮段(duan)、圓筒形(xing)喉部和(hé)凹槽組(zu)成的🐅噴(pen)嘴。ISA 1932噴嘴(zui)😘的取壓(yā)方式僅(jin)角接取(qǔ)壓一種(zhǒng)。
圖4.4 ISA 1932噴嘴(zuǐ)
b. 長徑噴(pēn)嘴(圖4.5) 上(shang)遊面由(you)垂直于(yú)軸的平(ping)面、廓形(xing)爲1/4橢圓(yuán)的收縮(suo)段、圓筒(tǒng)形喉部(bù)和可能(neng)有的凹(āo)槽或斜(xie)角組成(cheng)的噴嘴(zuǐ)。長⁉️徑噴(pēn)💁嘴的取(qǔ)壓方式(shì)僅D-D/2取壓(ya)一種。
3) 經(jīng)典文丘(qiu)裏管 由(you)入口圓(yuán)筒段A、圓(yuán)錐收縮(suo)段B、圓筒(tong)形喉部(bu)C和♍圓🔆錐(zhui)擴散段(duan)E組成，如(ru)圖4.6 所示(shì)。根據不(bú)同的加(jiā)工方💞法(fǎ)，有以下(xià)結構形(xing)式：①具有(you)粗鑄收(shou)縮段的(de)；②具有機(ji)械加工(gong)收縮段(duan)的；③具有(yǒu)鐵闆焊(hàn)接收🛀縮(suo)段的。不(bú)同結構(gòu)形式✨的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關(guan)🔞系如表(biǎo)4.2所示。
4)文(wen)丘裏噴(pen)嘴 由進(jìn)口噴嘴(zuǐ)、圓筒形(xing)喉部及(ji)擴散段(duàn)組成🐕，如(rú)圖4.7所示(shì)。
5)錐形入(rù)口孔闆(pan) 錐形入(rù)口孔闆(pan)與标準(zhun)孔闆相(xiàng)似，相當(dang)于一塊(kuai)💰倒裝的(de)标準孔(kong)闆，其結(jié)構如圖(tu)4 . 8所示，取(qǔ)壓方式(shì)爲角接(jiē)取壓。表(biǎo)4.2 L1、L2、R1、R2與D、d關系(xì)
注 粗 鑄(zhù) 入 口 機(ji)械加工(gong)的入口(kǒu) 粗焊的(de)鐵闆入(rù)口
1 ±0.25D(100mm
L1=0.5D±0.05D L1=0.5D±0.05D
2 L2=1D或0.25D+250mm兩(liǎng)個量中(zhōng)的小者(zhě) L2≥D(入口直(zhi)徑) L2≥D(入口(kou)直徑)
3 R1=1.375D+20% R1<0.25D R1=0,焊(han)縫除外(wai)
4 R2=3.625d至3.8d R2<0.25D R2=0,焊縫(féng)除外
圖(tu)4.6 經典文(wen)丘裏管(guan)
圖4.7 文丘(qiū)裏噴嘴(zuǐ)
圖4.8 錐形(xíng)入口孔(kong)闆
1一環(huán)隙；2-夾持(chi)環；3一上(shang)遊端面(mian)A；4-下遊端(duān)面B；
5-軸線(xiàn)；6-流向；7-取(qǔ)壓口；8-孔(kǒng)闆；
X-帶環(huan)隙的夾(jiá)持環；Y-單(dān)獨取壓(yā)口
超聲(sheng)波流量(liang)計的基(ji)本原理(li)及類型(xing)
超聲波(bo)在流動(dong)的流體(ti)中傳播(bo)時就載(zai)上流體(tǐ)流速的(de)信息。因(yīn)此通過(guò)接收到(dao)的超聲(sheng)波就可(ke)以檢測(ce)出✨流體(tǐ)的流速(sù)，從而換(huàn)算成流(liú)量。根據(ju)檢測的(de)方式，可(ke)💃🏻分爲傳(chuán)播速度(du)♈差法、多(duō)普勒法(fǎ)、波束偏(pian)移法、噪(zao)聲法及(ji)相關法(fǎ)等不同(tong)類型的(de)超聲波(bō)流量計(ji)。起聲波(bō)流🙇♀️量計(ji)是近十(shí)幾年來(lái)随着🔆集(jí)成電路(lu)技術迅(xun)速發展(zhǎn)才開始(shǐ)應用的(de)一種
非(fēi)接觸式(shi)儀表，适(shi)于測量(liàng)不易接(jie)觸和觀(guān)察的流(liú)體以及(ji)大☎️管徑(jing)流量。它(ta)與水位(wèi)計聯動(dong)可進行(hang)敞開水(shui)流的流(liu)量測量(liang)。使用超(chao)聲波流(liú)量比不(bu)用在流(liu)體中安(an)裝測量(liang)元件故(gù)不會改(gǎi)變流體(tǐ)的流動(dong)狀态，不(bú)産生附(fù)加阻力(li)，儀表的(de)安裝及(ji)檢修均(jun)可不影(yǐng)響生産(chan)🤞管線運(yun)行因而(er)是一種(zhǒng)理想的(de)節能型(xing)⛷️流量計(jì)。
*，目前的(de)工業流(liú)量測量(liàng)普遍存(cún)在着大(dà)管徑、大(dà)流量測(ce)量困難(nán)的問題(tí)，這是因(yin)爲一般(bān)流量計(jì)随着測(cè)量管徑(jing)的增大(da)會帶來(lai)✌️制造和(hé)運輸上(shang)的困難(nán)，造價提(tí)高、能損(sun)♊加大、安(an)裝不僅(jin)這些缺(quē)點，超聲(sheng)波流量(liàng)計均可(kě)避免。因(yīn)💞爲各類(lèi)超聲波(bo)流量🛀🏻計(jì)均可管(guan)外安裝(zhuāng)、非接觸(chù)測流，儀(yi)表造價(jià)基本上(shang)與被測(cè)管道口(kǒu)徑大小(xiao)無關，而(er)其它類(lèi)🚶型的流(liu)量計随(suí)着口徑(jing)增加，造(zào)價大幅(fú)度增加(jia)🍉，故口徑(jing)越大超(chāo)聲波流(liú)量計比(bǐ)相同功(gōng)能其它(tā)類型流(liú)量計的(de)功能價(jià)格比越(yue)*。被認爲(wèi)是較好(hao)的大管(guǎn)徑流量(liàng)測量儀(yí)表，多普(pu)勒法超(chao)聲波流(liu)量計可(kě)測雙相(xiàng)介質的(de)流量，故(gu)🎯可用于(yú)下水道(dao)及排污(wū)水等髒(zang)污流的(de)測量。在(zai)發電廠(chang)中，用便(bian)攜式超(chāo)聲波流(liu)量計測(ce)量水輪(lún)機進水(shuǐ)量、汽輪(lún)機循環(huan)水量等(děng)大管♋徑(jìng)流量，比(bi)過去的(de)皮脫管(guǎn)流速計(jì)方便得(de)多。超聲(sheng)被流量(liang)汁也可(ke)用于氣(qì)體測量(liàng)。管徑的(de)☂️适用範(fan)圍從2cm到(dào)5m，從幾米(mǐ)寬的明(míng)渠、暗渠(qú)到500m寬的(de)河流都(dou)可适用(yòng)。
另外，超(chao)聲測量(liàng)儀表的(de)流量測(cè)量準确(què)度幾乎(hu)不受被(bei)測流體(tǐ)溫度、壓(ya)力、粘度(dù)、密度等(děng)參數的(de)影響，又(yòu)可制成(chéng)非接觸(chù)及♉便攜(xie)式測量(liang)儀表，故(gù)可解決(jue)其它類(lei)型儀表(biǎo)⛹🏻♀️所難以(yǐ)測量的(de)強腐蝕(shí)性、非導(dǎo)♌電性、放(fàng)射性及(jí)易燃易(yi)爆介質(zhi)的🈚流量(liàng)測量問(wen)題。另外(wai)，鑒于非(fei)接觸測(cè)量特點(dian)，再配以(yi)合理的(de)電子線(xiàn)路，一台(tái)儀表可(kě)适應多(duō)種管徑(jing)測量和(he)多種流(liu)量範圍(wei)測量。超(chao)聲波流(liú)量計的(de)适應能(néng)力也是(shi)其它儀(yi)表不可(ke)比拟的(de)。超🔆聲波(bō)流量計(jì)具有上(shàng)述一些(xie)優點因(yin)此它越(yue)來越受(shòu)到重視(shi)并且向(xiang)産品系(xì)列化、通(tong)用化發(fa)展，現已(yi)制成不(bu)同聲道(dào)的标準(zhun)型、高溫(wēn)型、防爆(bao)型、濕式(shì)型儀表(biǎo)以🌈适應(ying)不同介(jie)✔️質，不同(tóng)場合和(hé)不同管(guan)道條件(jiàn)的流量(liang)👄測量。
超(chao)聲波流(liu)量計目(mù)前所存(cun)在的缺(que)點主要(yào)是可測(cè)流體的(de)✏️溫度範(fan)圍受超(chāo)聲波換(huàn)能鋁及(ji)換能器(qi)與管道(dao)之間🈚的(de)耦合材(cai)💋料耐溫(wēn)程度的(de)限制，以(yǐ)及高溫(wēn)下被測(cè)流體傳(chuan)聲速度(dù)的原始(shi)數據不(bú)全。目前(qián)我國隻(zhi)能用于(yu)測量200℃以(yǐ)下的流(liu)體。另外(wai)，超聲波(bō)流量計(jì)的測量(liang)線路比(bǐ)一般流(liú)量計複(fu)雜🈲。這是(shì)因爲，一(yi)般工業(ye)計量🈲中(zhong)液體的(de)流速常(chang)常是每(mei)秒幾米(mǐ)，而聲波(bo)在液體(ti)中⛱️的傳(chuán)播速度(dù)約爲1500m/s左(zuo)右，被🈲測(cè)流體流(liu)速(流量(liang))變化帶(dài)給聲速(su)的變化(hua)量大也(yě)是10-3數量(liàng)級.若要(yào)求測量(liang)流速的(de)準确度(dù)爲1%，則對(duì)聲速的(de)測量準(zhun)确度需(xu)爲10-5～10-6數🤩量(liàng)級，因此(cǐ)必須有(you)完善的(de)測量線(xiàn)路才能(néng)實現，這(zhe)也正是(shì)超聲波(bō)流量⛹🏻♀️計(ji)隻有在(zài)集成電(diàn)路技術(shù)迅速發(fā)展的前(qian)題下才(cái)能得到(dao)實際應(ying)✏️用的原(yuán)因。
超聲(sheng)波流量(liang)計由超(chao)聲波換(huàn)能器、電(diàn)子線路(lù)及流量(liang)顯示和(he)累積系(xi)統三部(bù)分組成(chéng)。超聲波(bo)發射換(huàn)能器将(jiang)電能轉(zhuǎn)換爲超(chāo)聲波能(néng)量，并将(jiang)其發射(she)到被測(ce)流體中(zhong)，接收器(qì)接收到(dào)的💚超聲(sheng)波信号(hao)，經電子(zǐ)線路放(fang)大并轉(zhuǎn)換🧑🏾🤝🧑🏼爲代(dài)表流量(liàng)的電信(xin)号供給(gei)顯示和(he)積算儀(yi)表進行(háng)顯示和(hé)積算。這(zhe)樣就實(shi)現了流(liú)量的檢(jiǎn)測和顯(xian)示。
超聲(shēng)波流量(liàng)計常用(yòng)壓電換(huan)能器。它(ta)利用壓(yā)電材料(liào)的壓⚽電(dian)效應，采(cai)用适出(chū)的發射(she)電路把(bǎ)電能加(jia)到發射(shè)換🌈能器(qì)的壓電(diàn)元🈲件上(shàng)，使其産(chǎn)生超聲(shēng)波振勸(quan)。超聲波(bō)以某一(yi)角度射(she)入😍流體(ti)中傳播(bō)，然後由(you)接收換(huàn)能器接(jie)收，并經(jīng)壓電元(yuan)件變爲(wei)電能，以(yǐ)便檢測(cè)。發射換(huan)能器利(li)用壓電(dian)元件的(de)逆壓電(diàn)效應，而(er)接收換(huan)能器則(zé)是利用(yong)壓💰電效(xiao)應。
超聲(sheng)波流量(liang)計換能(néng)器的壓(yā)電元件(jian)常做成(chéng)圓形薄(bao)片，沿☀️厚(hòu)度振動(dòng)。薄片直(zhí)徑超過(guò)厚度的(de)10倍，以保(bao)證振🙇♀️動(dòng)的方向(xiàng)性。壓電(diàn)元件材(cai)🏃🏻料多采(cǎi)用锆钛(tài)酸鉛。爲(wèi)固定壓(ya)電元件(jian)，使超聲(shēng)波以合(he)适🈲的角(jiao)度👨❤️👨射入(rù)到流體(tǐ)💃🏻中，需把(ba)元🌈件故(gu)人聲✊楔(xiē)中，構成(cheng)換能器(qì)整體(又(yòu)稱探頭(tou))。聲楔的(de)材料不(bu)僅要求(qiu)強度高(gao)、耐老💞化(huà)，而且要(yào)求✉️超聲(sheng)波經聲(shēng)楔🈚後能(néng)量損失(shī)小即透(tou)射系數(shù)接🙇🏻近1。常(chang)用的聲(shēng)楔材料(liao)是有機(ji)玻璃，因(yīn)爲它透(tou)明，可以(yǐ)觀察到(dào)聲楔中(zhong)壓電元(yuán)件☔的組(zu)裝情況(kuang)。另外，某(mǒu)些橡膠(jiao)、塑料及(ji)膠木也(yě)可作聲(sheng)楔材料(liào)。
超聲波(bo)流量計(ji)的電子(zǐ)線路包(bao)括發射(she)、接收、信(xin)号處♉理(lǐ)和顯示(shì)🤞電路。測(cè)得的瞬(shun)時流量(liang)和累積(ji)流量值(zhi)用⭐數字(zi)量或🈲模(mó)拟量顯(xian)✂️示。
根據(jù)對信号(hào)檢測的(de)原理，目(mù)前超聲(sheng)波流量(liang)計大緻(zhì)可分傳(chuán)♉播速度(du)差法(包(bao)括：直接(jie)時差法(fǎ)、時差法(fa)、相位☂️差(chà)法、頻差(chà)法)波束(shù)偏移法(fa)、多普勒(le)法、相關(guān)法、空間(jiān)濾波法(fa)及噪聲(shēng)法👈等類(lei)型❗，如圖(tú)所示。其(qi)中以噪(zào)聲法原(yuan)理及結(jié)構👉簡單(dan)，便于😄測(ce)量和攜(xié)✔️帶，價格(gé)便宜但(dan)準确度(du)較低，适(shi)于在流(liu)量測量(liàng)準确度(dù)要求不(bú)高的場(chang)合📐使用(yong)。由于直(zhí)接時差(cha)法、時差(cha)法🔅、頻差(cha)法和相(xiang)位🌍差法(fa)🏃♀️的基本(ben)原理都(dou)是通過(guo)測量超(chāo)聲波脈(mò)沖順流(liu)和逆🔱流(liú)🍉傳報時(shi)速度之(zhi)差來反(fǎn)映流體(tǐ)的流速(su)的，故又(you)統稱爲(wei)傳播速(su)度差法(fa)。其中頻(pin)差法和(hé)時差法(fa)克服了(le)聲速随(suí)流體溫(wen)度🙇🏻變化(hua)帶來的(de)誤差，準(zhǔn)确度較(jiào)高，所以(yi)被廣泛(fan)采用。按(àn)照換能(néng)器的配(pèi)置方法(fa)不同，傳(chuán)播速度(du)差撥又(you)分爲：Z法(fǎ)(透過法(fa))、V法(反射(shè)法)、X法(交(jiāo)叉法)等(deng)🔴。波束偏(pian)移💛法是(shi)利用超(chao)聲波束(shù)在流體(tǐ)中💯的傳(chuan)播方向(xiang)随流體(ti)流速變(biàn)化而産(chǎn)生偏移(yi)來反映(ying)流體流(liú)🙇🏻速😄的，低(dī)流速時(shi)，靈敏度(dù)很低适(shì)用🏃🏻♂️性不(bu)大🤩.多普(pu)勒法是(shi)利用聲(shēng)學多普(pǔ)勒原理(li)，通過測(cè)量不均(jun1)勻流體(ti)中散射(she)體散射(she)的超聲(sheng)波多普(pu)
勒頻移(yí)來确定(ding)流體流(liú)量的，适(shi)用于含(han)懸浮顆(ke)粒、氣泡(pào)等流體(ti)流量測(cè)量。相關(guān)法是利(lì)用相關(guān)技術測(cè)量流量(liàng)，原理🛀上(shàng)，此法的(de)測量準(zhun)确度與(yǔ)流體中(zhong)的聲速(su)無關，因(yin)而與流(liu)體溫度(dù)，濃度等(deng)無關，因(yin)而測量(liàng)準确⚽度(dù)高，适用(yòng)🌍範圍廣(guang)。但相關(guān)器價💁格(ge)貴，線路(lù)🔅比較複(fu)雜☁️。在微(wei)處理機(ji)普及應(ying)用後🤩，這(zhè)個缺點(diǎn)可以克(kè)服。噪聲(shēng)⭕法(聽音(yīn)法)是🏃利(lì)用管道(dao)内流體(tǐ)流動時(shí)産生的(de)噪聲與(yu)流體的(de)流速有(you)關的原(yuán)理，通過(guò)檢測噪(zao)聲表示(shi)流速或(huò)流量值(zhí)。其方法(fǎ)簡單，設(shè)備價格(ge)便🚩宜🏃，但(dan)準确度(du)⭐低。
以上(shàng)幾種方(fang)法各有(you)特點，應(ying)根據被(bei)測流體(tǐ)性質.流(liu)速🆚分㊙️布(bù)情況、管(guan)路安裝(zhuāng)地點以(yǐ)及對測(cè)量準确(que)度的⛱️要(yao)求等因(yīn)🌈素進🏃♂️行(háng)選擇。一(yi)般說來(lai)由于工(gōng)業生産(chǎn)中工質(zhì)的♉溫度(du)常不能(néng)保持恒(héng)定，故多(duo)采用頻(pin)差法及(jí)📐時差法(fǎ)。隻有在(zai)管徑很(hěn)大時才(cái)🔱采用直(zhi)接時差(chà)法。對⭐換(huàn)能器安(ān)裝方法(fa)的選擇(zé)原則一(yī)般是：當(dang)流體沿(yán)管軸平(píng)行流動(dòng)時，選用(yong)Z法；當流(liu)動方向(xiang)與管鈾(you)不平行(hang)或管路(lu)安😍裝地(dì)點使換(huàn)能🌈器安(an)裝間隔(gé)受到限(xian)制時，采(cai)用V法或(huo)X法。當流(liú)場分布(bù)不均勻(yun)而表前(qián)♊直管段(duan)又🌈較短(duan)時，也可(kě)采用多(duō)聲道(例(li)如雙聲(shēng)道或四(sì)聲🔞道)來(lái)克服流(liu)速擾動(dòng)帶來的(de)流量測(ce)量誤差(cha)。多普勒(le)法适于(yu)測量兩(liang)相流，可(ke)避免常(cháng)規儀表(biǎo)由懸浮(fu)粒或氣(qì)泡🈲造成(cheng)的堵塞(sāi)、磨損、附(fu)着而不(bu)能🍉運行(hang)的弊病(bìng)，因而得(de)以迅速(su)發展。随(suí)着工業(yè)的發展(zhǎn)及節能(neng)工作的(de)開展㊙️，煤(méi)油混合(he)(COM)、煤水泥(ni)合(CWM)燃料(liao)的輸送(sòng)和🌈應用(yòng)以及燃(ran)💰料☁️油加(jia)水助燃(ran)等節能(néng)方法的(de)發展，都(dou)爲📱多普(pǔ)勒超聲(sheng)波流🐅量(liang)計應用(yong)開辟廣(guǎng)闊前景(jǐng)。
流量計(ji)的種類(lei)很多，一(yi)般市場(chǎng)上用得(dé)比較廣(guang)泛的㊙️有(you)：電磁流(liú)量計、渦(wo)街流量(liang)計、渦輪(lun)流量計(ji)、孔闆流(liú)量🌍計、V錐(zhui)流量計(jì)、金屬轉(zhuǎn)🐪子流量(liàng)計、玻璃(lí)轉子流(liú)量計、旋(xuán)進旋渦(wo)流量計(ji)👨❤️👨、橢圓齒(chi)輪流量(liàng)計、均速(su)管流量(liang)計、超聲(sheng)波流量(liang)計等。它(tā)們✏️的安(ān)裝條件(jian)對直管(guǎn)段的要(yào)求V錐流(liú)量計是(shi)低，而電(diàn)磁、渦📧街(jie)、孔闆等(děng)對🍉直管(guan)段要求(qiu)就較高(gao)，一般是(shi)前5D後3D,對(dui)于流量(liang)🤟計前端(duan)有彎頭(tou)、閥門電(diàn)磁流量(liang)👄計等的(de)直管段(duan)要求就(jiu)更㊙️高，高(gāo)要求直(zhi)管段是(shì)前50D後5D,因(yīn)此在選(xuan)購流量(liang)計時一(yī)定要考(kao)慮流量(liàng)計現場(chang)安裝的(de)環境、位(wei)置等因(yin)素，從而(ér)選擇更(geng)加适合(hé)現場工(gong)礦的流(liú)量計。
現(xian)在流量(liàng)計所需(xū)要的參(cān)數：
1、被測(ce)量的介(jiè)質
2、被測(ce)量介質(zhi)的溫度(du)
3、被測量(liang)介質的(de)壓力
4、被(bei)測量介(jiè)質的流(liu)量
5、要求(qiu)的測量(liang)精度
6、現(xiàn)場工礦(kuàng)情況
