它(ta)是由俄羅斯科學(xué)工程中心工業儀(yí)表公司開發,是基(ji)于懸浮效應理論(lun)研制的。該儀表已(yi)在若幹現🌍場成功(gōng)的應用(例如在核(hé)🍓電站安裝2000餘台測(ce)量熱水💃流量,連續(xù)使用8年),且還在改(gǎi)進以擴大應用領(lǐng)域。
二次裝置爲各(gè)種機械、電子、機電(diàn)一體式差壓計,差(cha)壓🌈變🈲送器及流量(liàng)顯示儀表。它已發(fa)展爲三化(系列☂️化(hua)、通用化及标準化(hua)‼️)程度🔞很高的、種類(lèi)規格龐雜的♉一大(da)類儀表,它既可測(cè)量流量參數,也可(ke)測量其它參數(如(ru)壓力、物位、密度等(deng))。
USF在60年代後期進入(ru)工業應用,80年代後(hou)期起在流量儀表(biǎo)銷售金額🧡中已占(zhàn)4%~6%。1992年世界範圍估計(jì)銷售量爲3.54.8萬台,同(tong)期國内産品估計(ji)在💛8000~9000台。
(1)結構簡單牢(lao)固;
(2)不産生流量檢(jiǎn)測所造成的壓力(li)損失,節能效果好(hǎo);
容積式流量計按(àn)其測量元件分類(lei),可分爲橢圓齒輪(lún)流量🌈計、刮闆流量(liàng)計、雙轉子流量計(ji)、旋轉活塞流量計(ji)、往複活塞流量計(jì)、圓盤流量計、液封(fēng)轉筒式流💘量計、濕(shī)式氣量計及膜🔞式(shì)氣量🐆計等。
(1)測量精(jīng)度普遍偏低;
由上(shang)述可知,流量計發(fā)展到今天雖然已(yǐ)日趨成熟,但❓其種(zhong)類仍然極其繁多(duō),至今尚無一種對(dui)于任何場合🧡都适(shi)用的流量計。
1.8科裏(lǐ)奧利質量流量計(jì)
與前述幾種不同(tóng),它是在非滿管狀(zhuang)敞開渠道測量表(biǎo)面自🐇然流的流量(liang)儀表。
電磁流量計(jì)有一系列優良特(te)性,可以解決其它(ta)流量計㊙️不易應用(yong)的問題,如髒污流(liu)、腐蝕流的測量。
(3)儀(yí)表系數較低(與渦(wo)輪流量計相比);
電(dian)磁流量計應用領(ling)域廣泛,大口徑儀(yí)表較多應用💞于給(gei)🍓排水工程;中小口(kou)徑常用于高要求(qiu)或難測場🏃🏻♂️合,如鋼(gāng)鐵工業🔱高爐風口(kou)冷卻水控制,造紙(zhǐ)工業測量紙漿液(yè)和黑液,化學💘工業(yè)的🔞強腐蝕液,有色(sè)冶金工業的礦漿(jiāng);小口徑♉、微小口徑(jing)🌈常用于醫藥工業(ye)、食品工業、生物化(huà)學等有衛生要求(qiu)的場所。
EMF從50年代初(chu)進入工業應用以(yi)來,使用領域日益(yi)擴展,80年代後😄期起(qǐ)在流量儀表銷售(shòu)金額中已占16%~20%。
渦街(jie)流量計是屬于zui年(nian)輕的一類流量計(ji),但其發展迅速,目(mù)㊙️前已🛀成爲通用的(de)一類流量計。
流量(liang)測量方法和儀表(biǎo)的種類繁多,分類(lei)方法也很😘多🏃🏻♂️。至今(jin)爲止,可供工業用(yòng)的流量儀表種類(lèi)達60種之多。品種如(ru)此之🤟多的原因就(jiù)在于至今還沒找(zhao)到一種對任何流(liú)體、任何量🙇♀️程、任何(hé)流動狀态以及任(ren)何✨使用條件都适(shi)用的👨❤️👨流量儀表。
特(te)點:
1概述
(5)直讀式儀(yi)表無需外部能源(yuan)可直接獲得累計(ji),總量,清晰明🌍了🌂,操(cao)⚽作簡便。
應用概況(kuàng):
日本東京技術學(xué)院研制适用于石(shí)油輸送管線低導(dao)電液體流量測量(liàng)的靜電流量計。
(3)元(yuán)零點漂移,抗幹擾(rǎo)能力好;
1.1差壓式流(liú)量計
(1)玻璃錐管浮(fu)子流量計結構簡(jian)單,使用方便,缺點(diǎn)是㊙️耐🏃🏻♂️壓💞力低,有玻(bo)璃管易碎的較大(dà)風險;
(3)可測量非導(dao)電性液體,對無測(cè)量的電磁流量計(ji)是一種❄️補充。
優點(dian):
(3)所測得體積流量(liàng)實際上不受流體(ti)密度、粘度、溫度、壓(yā)力和電💘導率變化(hua)的明顯影響;
(5)産生(shēng)噪聲及振動。
電磁(ci)流量計是根據法(fǎ)拉弟電磁定律制(zhi)成的一種測量❗導(dǎo)電性液體的儀表(biao)。
70、80年代電磁流量在(zài)技術上有重大突(tu)破,使它成爲應⛱️用(yong)廣泛的一😄類流量(liang)計,在流量儀表中(zhōng)其使用量百分數(shù)不斷上升。
(2)被測介(jiè)質種類、口徑、介質(zhì)工作狀态局限性(xìng)較大;
差壓式流量(liang)計的檢測件按其(qí)作用原理可分爲(wei):節流裝置🈲、水🐅力阻(zǔ)力式、離心式、動壓(yā)頭式、動壓頭增益(yì)🚶♀️式及射流式幾大(dà)類。
1.3容積式流量計(ji)
(2)多普勒法測量精(jīng)度不高。
(1)高精度,在(zài)所有流量計中,屬(shǔ)于zui的流量計;
差壓(yā)式流量計由一次(ci)裝置(檢測件)和二(èr)次裝置(差🤩壓轉換(huàn)和流量顯示儀表(biǎo))組成。通常以檢測(cè)件形式對差壓式(shì)流量計分類,如孔(kǒng)闆流量計、文丘裏(li)流量計、均速管流(liú)量計等。
國外CMF已發(fā)展30餘系列,各系列(lie)開發在技術上着(zhe)眼點在于🏃:流量檢(jian)測測量管結構上(shang)設計創新;提高儀(yí)表零點穩定性和(hé)度等性能;增加測(ce)量管撓度,提高靈(ling)🌐敏度;改善測量管(guǎn)應力分布,降🚶♀️低疲(pí)勞損壞,加強抗振(zhen)動幹擾能力等。
(4)流(liú)量範圍大,口徑範(fan)圍寬;
(2)流體物性對(dui)流量特性有較大(dà)影響。
2新工作原理(li)流量儀表的研究(jiū)和開發
(1)時間法應(ying)用于清潔、單相液(ye)體和氣體。典型應(ying)用有工廠👈排放👈液(ye)、:怪液、液化天然氣(qi)等;
(3)檢測件與變送(sòng)器、顯示儀表分别(bié)由不同廠家生産(chǎn),便于規模經濟生(sheng)産。
(4)範圍度寬;
(3)可用(yong)于高粘度液體的(de)測量;
缺點:
每種流(liu)量計都有其适用(yòng)範圍,也都有局限(xian)性。這就要求我們(men):
優點:
3幾種流量儀(yí)表應用和發展動(dong)向
1.2浮子流量計
應(ying)用概況:
浮子流量(liang)計,又稱轉子流量(liàng)計,是變面積式流(liú)量計的一種,在一(yī)👣根由下向上擴大(da)的垂直錐管中,圓(yuán)形💔橫截面的浮子(zǐ)的重力是由液體(ti)動力承受的,從而(er)使浮子🌈可以在錐(zhui)管内地上升和下(xia)降。
3.2電磁流量計(EMF)
所(suo)謂标準檢測件是(shi)隻要按照标準文(wén)件設計、制造💞、安🚩裝(zhuang)和使用,無須經實(shí)流标定即可确定(ding)其流量值和估算(suàn)測量誤差。
根據對(duì)信号檢測的原理(li)超聲流量計可分(fen)爲速度差法(直接(jie)時差法、時差法、相(xiang)位差法和頻差法(fa))、波束偏移⭕法、多普(pǔ)勒法、互相關法、空(kōng)間濾法及噪聲法(fa)等。
靜電流量計的(de)金屬測量管絕緣(yuan)地與管系連接,測(cè)量♍電容器上靜電(diàn)荷便可知道測量(liàng)管内的電荷。他們(men)分别作了内🤩徑4~8mm銅(tóng)、不鏽❄️鋼等金屬和(he)塑料測量管儀表(biǎo)的實流試驗,試驗(yàn)‼️表明流量與電荷(hé)之間接近于線性(xìng)。
2.2複合效應流量儀(yi)表(combinedeffectsmeter)
(2)安裝管道條件(jiàn)對計量精度沒有(yǒu)影響;
(2)不能測量氣(qì)體、蒸汽和含有較(jiào)大氣泡的液體;
(2)氣(qi)體應用方面在高(gao)壓天然氣領域已(yǐ)有使用良好😄的經(jing)驗;
差壓式流量計(ji)是一類應用zui廣泛(fàn)的流量計,在各類(lèi)🈲流💛量儀💁表中其使(shǐ)用量占居*。近年來(lái),由于各種新型流(liú)量計的🌈問世,它的(de)💁使用量百分數逐(zhú)漸下降,但目前仍(reng)是zui重要的一類流(liu)🌍量計。
容積式流量(liàng)計與差壓式流量(liàng)計、浮子流量計并(bing)列爲🌈三類使用量(liàng)zui大的流量計,常應(ying)用于昂貴介質(油(yóu)品、天然氣等)的💯總(zǒng)量測量🈚。
(2)适用于小(xiǎo)管徑和低流速;
(1)結(jié)果複雜,體積龐大(dà);
優點:
我國CMF的應用(yòng)起步較晚,近年已(yǐ)有幾家制造廠(如(ru)太行儀☀️表廠)自行(háng)開發供應市場;還(hai)有幾家制造廠組(zu)建合資企業或引(yin)用生産系列儀表(biao)。
3.1科裏奧利質量流(liú)量計(CMF)
1.9明渠流量計(jì)
非滿管态流動的(de)水稱作明渠,測量(liang)明渠中水流流🌏量(liàng)的稱作明渠流量(liang)計(openchannelflowmeter)。
(4)壓損大(指孔闆(pan)、噴嘴等)。
(3)現場安裝(zhuang)條件要求高;
我國(guo)近年發展迅速,1994年(nián)銷售估計爲6500~7500台。國(guo)内已生産🍓zui大口徑(jing)爲📧2~6m的ENF,并有實流校(xiao)驗口徑3m的設備能(neng)力。
(5)結構緊湊。
應用(yòng)概況:
缺點:
(5)壓損小(xiǎo)。
明渠流量計應用(yòng)場所有城市供水(shuǐ)引水渠;火電廠☎️引(yin)水和排水渠、污水(shui)治理流入和排放(fàng)渠;工礦企業水排(pái)放以及水利工程(cheng)和農業灌溉用渠(qú)道。有人估計1995台,約(yue)占流量😄儀表整體(tǐ)的1.6%,但是國内應用(yong)尚無估🐆計數據。
(1)不(bú)能測量電導率很(hěn)低的液體,如石油(you)制品;
這60多種流量(liang)儀表,每種産品都(dou)有它特定的适用(yòng)性,也都👄有它的局(ju)限性。按測量對象(xiàng)劃分就有封閉管(guǎn)♈道和明渠兩大類(lèi);按測量目的又可(ke)分爲總量測量和(hé)流量測量,其儀表(biao)分☂️别稱作總量表(biao)🈲和流量計。
渦街流(liú)量計是在流體中(zhong)安放一根非流線(xiàn)型遊渦⛱️發🈲生體,流(liu)體在發生體兩側(ce)交替地分離出兩(liǎng)串規則地交錯🍉排(pai)列的遊渦的儀表(biǎo)。
1.7超聲流量計
(1)不适(shi)用于低雷諾數測(ce)量;
缺點:
渦輪流量(liang)計,是速度式流量(liàng)計中的主要種類(lèi),它采👅用多葉片🔞的(de)轉子(渦輪)感受流(liu)體平均流速,從而(ér)且推導出流量或(huo)總量的儀表。
差壓(yā)式流量計應用範(fàn)圍特别廣泛,在封(fēng)閉管道的流量🌐測(ce)量中各種對象都(dou)有應用,如流體方(fāng)面:單相、混相✔️、潔淨(jìng)、髒污、粘性流等📱;工(gong)作狀态方面:常壓(yā)、高壓㊙️、真空、常溫、高(gao)溫、低溫等;管徑方(fāng)面:從幾mm到幾m;流動(dong)條件方面:亞音速(sù)、音速、脈動流等。它(tā)在各工業部門的(de)用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3。
(4)儀表(biao)在脈動流、多相流(liu)中尚缺乏應用經(jīng)驗。
(1)時間法隻能用(yòng)于清潔液體和氣(qi)體;而多普勒法隻(zhī)能用于測量含有(you)一定量懸浮顆粒(lì)和氣泡的液體;
(4)大(da)部分儀表隻适用(yong)于潔淨單相流體(tǐ);
2.3轉速表式流量傳(chuan)感器(tachmetricflowratesensor)
差壓式流量(liang)計是根據安裝于(yú)管道中流量檢測(ce)件産生的差👈壓,已(yǐ)知的流體條件和(he)檢測件與管道的(de)幾何尺寸來計算(suan)流量的儀表。
該儀(yi)表的工作原理是(shì)基于流體的動量(liàng)和壓力作用于💞儀(yi)表腔體産生的變(biàn)形,測量複合效應(yīng)的變形求取流量(liang)。本儀🌍表由美國GMI工(gong)程和管理學院開(kai)發,已申請兩項。
優(yōu)點:
渦街流量計按(àn)頻率檢出方式可(ke)分爲:應力式、應變(biàn)式、電💔容⛷️式、熱敏式(shì)、振動體式、光電式(shi)及超聲式等。
(1)應用(yong)zui多的孔闆式流量(liàng)計結構牢固,性能(neng)穩定可靠,使用👣壽(shòu)命長;
(2)重複性好;
(1)可(ke)做非接觸式測量(liàng);
(3)壓力損失較低。
1.5電(diàn)磁流量計
工業發(fā)達國家近年PD流量(liàng)計(不包括家用煤(méi)氣表和家🧑🏽🤝🧑🏻用水表(biǎo)🔞)的銷售金額占流(liú)量儀表的13%~23%;我國約(yue)占20%,1990年産量(不包括(kuo)家用煤氣表)估計(jì)爲34萬台,其中橢圓(yuán)齒輪式和腰輪式(shi)分别約占70%和20%。
(2)應用(yong)範圍廣泛,至今尚(shang)無任何一類流量(liang)計可與之相比拟(ni)❓;
1.6渦街流量計
超聲(shēng)流量計是通過檢(jian)測流體流動對超(chao)聲束(或超聲脈沖(chòng))的作🔞用以測量流(liú)量的儀表。
(1)測量通(tōng)道是段光滑直管(guǎn),不會阻塞,适用于(yú)測量含固❌體顆粒(lì)的液固二相流體(ti),如紙漿、泥漿、污水(shui)等;
渦輪流量計和(he)容積式流量計、科(kē)裏奧利質量流量(liang)計稱爲流量計中(zhong)三類重複性、精度(du)*的産品,作爲類型(xíng)流量計🔞之一,其産(chan)品已發展爲多品(pin)種、多系列批量生(sheng)産的規模。
按測量(liang)原理分有力學原(yuan)理、熱學原理、聲學(xue)原理、電學原理、光(guāng)學原理、原子物理(lǐ)學原理等。
檢測件(jiàn)又可按其标準化(hua)程度分爲二大類(lei):标準的和非标準(zhun)的。
科裏奧利質量(liàng)流量計(以下簡稱(chēng)CMF)是利用流體在振(zhen)動管♌中流💯動時,産(chan)生與質量流量成(cheng)正比的科裏奧利(li)力原理制成♍的一(yi)🈲種直♈接式質量流(liú)量儀表。
容積式流(liú)量計,又稱定排量(liàng)流量計,簡稱PD流量(liang)計,在㊙️流量儀表中(zhōng)是精度zui高的一類(lei)。它利用機械測量(liàng)元件把流體😍連續(xu)不斷地分割成單(dān)個已知的體積部(bù)分,根據測量室逐(zhú)次重🈲複地充滿和(he)排放該體積部分(fen)流體的💰次數來測(ce)量流體體積總量(liang)。
明渠流量計除圓(yuan)形外,還有U字形、梯(tī)形、矩形等多種形(xing)狀。
2.1靜電流量計(electrostaticflowmeter)
(3)不(bú)适用于高、低溫場(chang)合;
(1)計量精度高;
4結(jié)論
(4)範圍度寬;
插入(ru)式渦輪流量計(2)需(xū)較長直管段;
非标(biāo)準檢測件是成熟(shu)程度較差的,尚未(wei)列入标準中的✏️檢(jiǎn)測件。
(3)不能用于較(jiao)高溫度。
一般它由(yóu)傳感器和顯示儀(yí)兩部分組成,也可(ke)做成🔱整體式。
(5)可應(ying)用腐蝕性流體。
應(ying)用概況:
總量表測(ce)量一段時間内流(liu)過管道的流量,是(shì)以短暫🏒時間内流(liu)過的總量除以該(gai)時間的商來表示(shì),實際上流量計通(tong)👌常亦備有☎️累積流(liu)量裝置,做總量表(biǎo)使用,而總量表亦(yi)備有流量發訊裝(zhuang)置。因此,以嚴格意(yì)義來分😘流量計和(he)總量表已無實際(ji)意義。
(1)在選擇儀表(biǎo)時,一定要熟悉儀(yi)表和被測對象兩(liǎng)方👉面的情況,并要(yao)兼顧考慮其它因(yīn)素,這樣測量才會(huì)準确;
優點:
(2)爲無流(liu)動測量,無壓力損(sǔn)失;
優點:
渦輪流量(liang)計在以下一些測(ce)量對象獲得廣泛(fan)應用:石油🔴、有💚機液(ye)⛹🏻♀️體、無機液、液化氣(qi)、天然氣和低溫流(liú)體統在歐洲♻️和美(měi)國,渦輪流量計在(zài)用量上是僅次于(yú)孔闆流量計的天(tiān)然計量儀表🤩,僅荷(he)蘭在天然氣管線(xiàn)上就采💰用了2600多台(tai)⛷️各種尺寸,壓力從(cong)0.8~6.5MPa的氣體渦輪✍️流量(liàng)計,它們已成爲優(you)良的天然氣計量(liang)儀表。
缺點:
本文按(àn)照目前zui流行、zui廣泛(fàn)的分類法,即分爲(wèi):容積式流量計👅、差(chà)💋壓式流量計、浮子(zǐ)流量計、渦輪流量(liàng)計、電磁流量計、流(liú)體🔞振蕩流量計中(zhōng)的渦街流量計、質(zhì)量流量計♻️和插入(rù)式流量計來分别(bie)闡述各種流量計(ji)的原理、特點、應用(yòng)概況及國内👄外的(de)發展情況。
超聲流(liu)量計和電磁流量(liang)計一樣,因儀表流(liú)通通道未設置任(rèn)何阻礙件,均屬*流(liú)量計,是适于解決(jué)流量測量困難📞問(wen)題的一類流量計(ji),特别在大口徑流(liú)量🤩測量方面有較(jiào)突出的優點,近年(nian)來它是發展迅速(su)的一類流量計之(zhi)一。
1.4渦輪流量計
(2)努(nǔ)力研制新型儀表(biǎo),使其在現有的基(jī)礎上更加完👈善。
(3)多(duo)普勒法适用于異(yi)相含量不太高的(de)雙相流體,例如:未(wèi)處理💯污🐇水、工廠排(pái)放液、髒流程液;通(tōng)常不适用于非常(cháng)清潔的🔞液體🔞。
(1)不能(neng)長期保持校準特(te)性;
(4)範圍度寬;
80年代(dài)中期,日本、西歐、美(měi)國的銷售金額占(zhàn)流量儀表的15%~20%。我國(guó)🈲産量1990年估計在12~1談(tán)工業流量計的概(gai)述和分🆚類4萬台,其(qi)中95%以🈚上爲玻璃錐(zhuī)管浮子流量計。
應(yīng)用概況:
3.3渦街流量(liang)計(USF)
浮子流量計是(shi)僅次于差壓式流(liu)量計應用範圍zui寬(kuān)廣的一類流量計(jì),特别在小、微流量(liàng)方面有舉足輕重(zhòng)的作用。
(3)精度較高(gāo);
缺點:
(2)适用流體種(zhǒng)類多;
(2)範圍度窄,一(yi)般僅3:1~4:1;
缺點:
下一(yi)篇:全國儀器儀表(biǎo)行業2012年下半年經(jing)濟運行