測量不同的介質選擇不同的流量計-廣州迪川儀器儀表有限公司
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測量(liàng)不同的介質選擇(ze)不同的流量計
      工控摘要: 爲了保(bao)證流量儀表在生(sheng)産現場過程中發(fā)揮、zui的使用,流量計(jì)的選擇,必須要根(gēn)據生産現場需要(yao)計量的介💁質而㊙️定(dìng)。一、氣體介質,應選(xuan)擇的流量計品種(zhong)是⁉️:1、超聲波氣體流(liu)🤟量計。2、渦💜街流量計(ji)。如氣體溫度超過(guo)300℃,可選氣壓式流量(liang)計👅。二、石油、柴油等(děng)油品介質,應選擇(zé)的流量計品種是(shi):超聲波流量計。三(san)🌈、砂漿、電粉漿等大(dà)濃度、固體顆粒含(han)量大的介質,應選(xuan)擇的流量計品種(zhong)是:電磁流量計。四(si)💰、自來水大流量的(de)介質,應選擇的流(liú)量計品種💃是:适用(yong)選型爲智能✔️電磁(cí)流量計、超聲波👅流(liú)量計。其他諸如渦(wō)❤️街流量計、孔闆流(liú)量計等也可以。五(wǔ)、污水、紙漿等渾濁(zhuó)液體介質,應選擇(ze)🌂的流量計品種是(shi):1、超聲波🈲流量計及(jí)智能電磁流量計(jì)。但在選用電磁流(liú)量計✉️時要考慮液(ye)體中不含較多空(kōng)氣或✍️氣泡。六、帶有(you)較多氣泡的液🌐體(ti)介質,應選擇的流(liu)量計品種是:超聲(shēng)波流量計,使用該(gāi)類型的流量計測(ce)量帶有氣泡的流(liu)體,效果十分好。七(qī)、純淨水、除鹽水等(děng)⛷️電導率低的介質(zhì),應選擇的流量計(ji)品🏒種是:超聲波流(liu)量計非常适合測(ce)量這類流體。八、酸(suan)💃🏻、堿液等強腐蝕性(xìng)介質,應選擇的流(liú)🆚量計品種是:1、抗酸(suān)堿内襯的電磁流(liú)量計。2、外夾式超聲(shēng)波⭐流量計。
      
      用以測(cè)量管路中流體流(liú)量(單位時間内通(tong)過的流體體積)的(de)儀表。有轉子流量(liang)計、節流式流量計(jì)、細縫流量計、容積(ji)流量計、電磁流量(liàng)計、超聲波流量計(ji)和🛀🏻堰等。
      
      流量測量(liàng)方法和儀表的種(zhong)類繁多,分類方法(fa)也很🐅多。至今🙇‍♀️爲止(zhǐ),可供工業用的流(liu)量儀表種類達60種(zhong)之多。品種如此之(zhi)多的原因☁️就在于(yu)至今還沒找到一(yi)種對任何流體🙇🏻、任(rèn)何量🌈程、任何流動(dòng)狀🈲态以及任何🏃使(shi)用條件都适用的(de)流量儀表。
      
      這60多種(zhong)流量儀表,每種産(chǎn)品都有它特定的(de)适用性,也都有它(tā)的局限性。按測量(liang)對象劃分就有封(fēng)閉管道和明渠兩(liǎng)大類;按測量目的(de)又可分爲總量測(cè)量和流量㊙️測量,其(qi)儀表分别稱作總(zong)量表和流量計。
      
      總(zǒng)量表測量一段時(shi)間内流過管道的(de)流量,是以短暫時(shi)間内🔱流過的總量(liang)除以該時間的商(shang)來表示,實際上流(liú)量🐪計通常亦🔞備有(yǒu)累積流量裝置,做(zuò)總量表使用,而總(zǒng)量表亦備有流量(liang)發訊裝置。因此,以(yǐ)嚴格意義來分🔆流(liú)量計和總量表已(yi)無實際意義。
      
      按測(ce)量原理分有力學(xué)原理、熱學原理、聲(sheng)學原理、電學原理(lǐ)🚶‍♀️、光學原理、原子物(wù)理學原理等。
      
      按照(zhào)目前zui流行、zui廣泛的(de)分類法,即分爲:容(rong)積式流量計、差壓(ya)式流量計、浮子流(liú)量計、渦輪流量計(jì)、電磁流量計📱、流體(ti)㊙️振蕩流量❗計中的(de)渦街流量計、質量(liang)流量計和插入式(shi)流量計、探針式流(liú)量計,來分别闡述(shu)各💃🏻種流量計的原(yuán)理、特點、應用概況(kuang)及國内外的發展(zhǎn)情況。
      
      差壓式流量(liang)計是根據安裝于(yu)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。
      
      差壓(ya)式流量計由一次(ci)裝置(檢測件)和二(èr)次裝置(差壓轉換(huan)和流量顯示儀表(biao))組成。通常以檢測(cè)件形式對差壓式(shi)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。
      
      二次裝置(zhì)爲各種機械、電子(zi)、機電一體式差壓(ya)計,差壓變🈲送器㊙️及(jí)流量顯示儀表。它(ta)已發展爲三化(系(xì)列化、通用化及标(biāo)準化)程度很高的(de)、種類規格龐雜的(de)一大類儀表,它既(ji)可測量流量參數(shù),也可測量其它參(cān)數(如壓🔞力、物位、密(mì)👉度等)。
      
      差壓式流量(liang)計的檢測件按其(qi)作用原理可分爲(wèi):節流🆚裝置、水力阻(zǔ)力式、離心式、動壓(yā)頭式、動壓頭增益(yi)式及射流式幾🔞大(da)類。
      
      檢測件又可按(an)其标準化程度分(fen)爲二大類:标準的(de)和非标準的。
      
      所謂(wei)标準檢測件是隻(zhī)要按照标準文件(jian)設計、制造、安裝和(hé)使📞用,無須經實流(liú)标定即可确定其(qi)流量值和估算測(ce)量誤差。
      
      非标準檢(jiǎn)測件是成熟程度(dù)較差的,尚未列入(ru)标準中的👈檢測🔅件(jian)🌈。
      
      差壓式流量計是(shi)一類應用zui廣泛的(de)流量計,在各類流(liú)量儀表中其使用(yong)量占居*。近年來,由(you)于各種新型流量(liàng)🔞計的🚶‍♀️問世,它的使(shi)用量百分數逐漸(jian)下降,但目前仍是(shi)zui重要的👈一類流量(liàng)計。
      
      優點:
      
      (1)應用zui多的(de)孔闆式流量計結(jie)構牢固,性能穩定(dìng)可靠🔞,使用壽命長(zhǎng)📧;
      
      (2)應用範圍廣泛,至(zhì)今尚無任何一類(lèi)流量計可與之相(xiàng)🤩比拟;
      
      (3)檢測件與變(bian)送器、顯示儀表分(fèn)别由不同廠家生(sheng)産,便于規模經😄濟(ji)生産。
      
      缺點:
      
      (1)測量精(jing)度普遍偏低;
      
      (2)範圍(wéi)度窄,一般僅3:1~4:1;
      
      (3)現場(chǎng)安裝條件要求高(gāo);
      
      (4)壓損大(指孔闆、噴(pēn)嘴等)。
      
      注:一種新型(xing)産品:引進美國*而(er)開發的平衡流量(liàng)計💘,這種流🔞量計的(de)測量精度是傳統(tong)節流裝置的5-10倍,*壓(yā)😘力損🈲失1/3。壓力恢複(fú)快2倍,zui小直管段可(ke)以小至1.5D,安裝和使(shi)用方便,大大❗減少(shao)流體運行的能力(lì)㊙️消耗。
      
      應用概況:
      
      差(cha)壓式流量計應用(yong)範圍特别廣泛,在(zài)封閉管道的流量(liàng)測量中各種對象(xiang)都有應用,如流體(tǐ)方面:單相、混相、潔(jié)淨、髒污👉、粘性‼️流等(děng);工作狀态方面:常(cháng)壓、高壓、真空、常溫(wēn)、高溫、低溫等;管徑(jìng)方面:從幾mm到幾m;流(liu)動條件方面:亞音(yin)速、音速、脈動流等(deng)。它在各工業部門(mén)的用量約占流量(liang)計全部用量的1/4~1/3。
      
      [編(biān)輯本段]3.2浮子流量(liàng)計
      
      浮子流量計,又(you)稱轉子流量計,是(shi)變面積式流量計(jì)的一種,在一根由(yóu)下向上擴大的垂(chui)直錐管中,圓形橫(héng)截面的浮子💁的重(zhòng)力是🔴由液體動力(lì)承受的,從而使浮(fu)子可以在錐管内(nei)自由地上升和下(xia)降。
      
      浮子流量計是(shì)僅次于差壓式流(liú)量計應用範圍zui寬(kuān)廣的一類流❤️量計(ji),特别在小、微流量(liang)方面有舉足輕重(zhong)的作用。
      
      80年代中期(qī),日本、西歐、美國的(de)銷售金額占流量(liang)儀表的15%~20%。中國産量(liàng)1990年估計在12~14萬台,其(qi)中95%以上爲玻璃錐(zhuī)管浮子流量計。
      
      特(te)點:
      
      (1)玻璃錐管浮子(zǐ)流量計結構簡單(dan),使用方便,缺點是(shi)耐🔴壓👌力🔞低,有玻璃(lí)管易碎的較大風(fēng)險;
      
      (2)适用于小管徑(jing)和低流速;
      
      (3)壓力損(sǔn)失較低。
      
      [編輯本段(duan)]3.3容積式流量計
      
      容(rong)積式流量計,又稱(chēng)定排量流量計,簡(jiǎn)稱PD流量計,在流量(liang)儀表中是精度zui高(gao)的一類。它利用機(ji)械測量元件把👌流(liú)體連續不斷地分(fèn)割成單個已知的(de)體積部分,根據測(cè)量室逐次重複地(dì)充⭐滿和排放該體(ti)積部👨‍❤️‍👨分流體的✊次(cì)數來測量流體體(ti)積總量。
      
      容積式流(liu)量計按其測量元(yuan)件分類,可分爲橢(tuǒ)圓齒輪流量計、刮(guā)闆流量計、雙轉子(zi)流量計、旋轉活塞(sai)流量計、往複活塞(sāi)📧流量計、圓盤流量(liang)計、液封轉筒式流(liu)量計、濕式氣量計(jì)及膜♋式氣量計等(deng)。
      
      優點:
      
      (1)計量精度高(gao);
      
      (2)安裝管道條件對(duì)計量精度沒有影(ying)響;
      
      (3)可用于高粘度(dù)液體的測量;
      
      (4)範圍(wéi)度寬;
      
      (5)直讀式儀表(biao)無需外部能源可(kě)直接獲得累計,總(zong)量,清💛晰明❓了🎯,操作(zuò)簡便。
      
      缺點:
      
      (1)結果複(fú)雜,體積龐大;
      
      (2)被測(ce)介質種類、口徑、介(jiè)質工作狀态局限(xiàn)性較大;
      
      (3)不适用于(yu)高、低溫場合;
      
      (4)大部(bu)分儀表隻适用于(yu)潔淨單相流體;
      
      (5)産(chǎn)生噪聲及振動。
      
      應(yīng)用概況:
      
      容積式流(liu)量計與差壓式流(liú)量計、浮子流量計(jì)并列爲三類🐇使🤟用(yòng)量zui大的流量計,常(cháng)應用于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的(de)總量測量。
      
      工業發(fa)達國家近年PD流量(liàng)計(不包括家用煤(mei)氣表和家用水表(biao))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(yuan)齒輪式和腰輪式(shì)⛹🏻‍♀️分别約⭐占70%和20%。
      
      [編輯(ji)本段]3.4渦輪流量計(jì)
      
      渦輪流量計,是速(sù)度式流量計中的(de)主要種類,它采⁉️用(yòng)多葉片的💜轉子(渦(wō)輪)感受流體平均(jun)流速,從而且推導(dǎo)出流✏️量或總量的(de)儀表。
      
      一般它由傳(chuan)感器和顯示儀兩(liang)部分組成,也可做(zuo)成整體式🆚。
      
      渦輪流(liu)量計和容積式流(liú)量計、科裏奧利質(zhì)量流量計稱💔爲流(liu)量計中三類重複(fu)性、精度*的産品,作(zuò)爲類型流量計之(zhī)一,其産品已發展(zhan)爲多品種、多系列(lie)批量生産🏒的規模(mó)。
      
      優點:
      
      (1)高精度,在所(suo)有流量計中,屬于(yu)zui的流量計;
      
      (2)重複性(xìng)好;
      
      (3)元零點漂移,抗(kang)幹擾能力好;
      
      (4)範圍(wéi)度寬;
      
      (5)結構緊湊。
      
      缺(quē)點:
      
      (1)不能長期保持(chi)校準特性;
      
      (2)流體物(wu)性對流量特性有(yǒu)較大影響。
      
      應用概(gài)況:
      
      渦輪流量計在(zài)以下一些測量對(dui)象獲得廣泛應用(yòng):石✌️油、有機🐇液🌏體、無(wu)機液、液化氣、天然(rán)氣和低溫流體統(tǒng)在💰歐洲和美❓國,渦(wo)輪流量計在用量(liang)上是僅次于🌍孔闆(pan)流🔞量計的天然計(jì)量儀表,僅荷蘭在(zài)天然氣管🐅線上就(jiù)采用了2600多台各種(zhong)尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣(qì)體渦輪☀️流量計,它(ta)們已成爲優良的(de)天然氣計量儀表(biao)。
      
      [編輯本段]3.5電磁流(liu)量計
      
      電磁流量計(ji)是根據法拉弟電(diàn)磁感應定律制成(chéng)的♉一💔種測量導電(dian)性液體的儀表。
      
      電(dian)磁流量計有一系(xì)列優良特性,可以(yǐ)解決其它流量計(jì)不易😍應用的問題(ti),如髒污流、腐蝕流(liu)的測量。
      
      70、80年代電磁(ci)流量在技術上有(you)重大突破,使它成(cheng)爲應用廣泛的🧡一(yi)👄類流量計,在流量(liang)儀表中其使用量(liang)百分數不斷上升(sheng)。
      
      優點:
      
      (1)測量通道是(shi)段光滑直管,不會(hui)阻塞,适用于測量(liàng)含固體顆粒🌈的⁉️液(yè)固二相流體,如紙(zhi)漿、泥漿、污水等;
      
      (2)不(bu)産生流量檢測所(suo)造成的壓力損失(shī),節能效果好;
      
      (3)所測(cè)得體積流量實際(ji)上不受流體密度(du)、粘度、溫度、壓力和(he)電💃🏻導率變化的明(míng)顯影響;
      
      (4)流量範圍(wei)大,口徑範圍寬;
      
      (5)可(kě)應用腐蝕性流體(ti)。
      
      缺點:
      
      (1)不能測量電(dian)導率很低的液體(ti),如石油制品;
      
      (2)不能(neng)測量氣體、蒸汽和(he)含有較大氣泡的(de)液體;
      
      (3)不能用于較(jiao)高溫度。
      
      應用概況(kuàng):
      
      電磁流量計應用(yòng)領域廣泛,大口徑(jing)儀表較多應用于(yú)給排水工🐇程;中小(xiao)口徑常用于高要(yao)求或難測場合,如(rú)鋼鐵工業🔞高爐風(feng)口🚶冷卻水控制,造(zào)紙工業測量紙漿(jiang)液和黑液,化學工(gong)業的強腐蝕液,有(you)色冶金👣工業的礦(kuang)漿;小口徑、微小口(kǒu)徑常用于醫藥工(gong)業、食🌈品工業、生物(wu)🈚化學等有衛生要(yào)求的場所。
      
      [編輯本(běn)段]3.6渦街流量計
      
      渦(wo)街流量計是在流(liu)體中安放一根非(fei)流線型遊渦發生(sheng)體,流體在發生體(ti)兩側交替地分離(li)釋放出兩串規則(ze)地交錯排列❓的遊(yóu)渦的儀表。
      
      渦街流(liu)量計按頻率檢出(chu)方式可分爲:應力(lì)式、應變⭐式、電容式(shi)、熱敏式、振動體式(shi)、光電式及超聲式(shi)等。
      
      渦街流量計是(shì)屬于zui年輕的一類(lei)流量計,但其發展(zhǎn)✍️迅速,目前已成爲(wei)通用的一類流量(liàng)計。
      
      優點:
      
      (1)結構簡單(dān)牢固;
      
      (2)适用流體種(zhong)類多;
      
      (3)精度較高;
      
      (4)範(fàn)圍度寬;
      
      (5)壓損小。
      
      缺(quē)點:
      
      (1)不适用于低雷(lei)諾數測量;
      
      (2)需較長(zhang)直管段;
      
      (3)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量(liàng)計相比);
      
      (4)儀表在脈(mo)動流、多相流中尚(shàng)缺乏應用經驗。
      
      [編(biān)輯本段]3.7超聲波流(liú)量計
      
      超聲波流量(liang)計是通過檢測流(liu)體流動對超聲束(shù)(或超聲脈沖)的作(zuò)用以測量流量的(de)儀表。
      
      根據對信号(hào)檢測的原理超聲(shēng)流量計可分爲傳(chuan)播速度差法(直接(jiē)時差法、時差法、相(xiàng)位差法和頻差法(fa)🔴)、波束偏移法、多普(pǔ)勒法、互相關法、空(kong)間濾法及噪聲法(fa)等。
      
      超聲流量計和(he)電磁流量計一樣(yang),因儀表流通通道(dao)未設置任何阻礙(ài)件,均屬*流量計,是(shi)适于解決流量😍測(cè)量困難問題的一(yī)類流量計,特别在(zai)大口徑流量🛀🏻測量(liàng)方面有較突出的(de)優點,近年來它是(shì)發展迅速的一類(lèi)流量計之一。
      
      優點(diǎn):
      
      (1)可做非接觸式測(cè)量;
      
      (2)爲無流動阻撓(nao)測量,無壓力損失(shi);
      
      (3)可測量非導電性(xing)液體,對無阻撓測(cè)量的電磁流量計(ji)是一種補充。
      
      缺點(diǎn):
      
      (1)傳播時間法隻能(néng)用于清潔液體和(he)氣體;而多普勒法(fa)隻⁉️能用于測量含(han)有一定量懸浮顆(ke)粒和氣泡的液體(tǐ);
      
      (2)多普勒法測量精(jing)度不高。
      
      應用概況(kuang):
      
      (1)傳播時間法應用(yòng)于清潔、單相液體(tǐ)和氣體。典型應用(yòng)有工廠排放液、:怪(guài)液、液化天然氣等(děng);
      
      (2)氣體應用方面在(zai)高壓天然氣領域(yù)已有使用良好的(de)經驗;
      
      (3)多普勒法适(shi)用于異相含量不(bú)太高的雙相流體(tǐ),例🐅如:未處理污水(shuǐ)、工廠排放液、髒流(liu)程液;通常不适用(yòng)于非❓常清潔的液(ye)體。
      
      [編輯本段]3.8科裏(lǐ)奧利質量流量計(jì)
      
      科裏奧利質量流(liu)量計(以下簡稱CMF)是(shì)利用流體在振動(dong)管中🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流動🛀🏻時,産生(shēng)與質量流量成正(zhèng)比的科裏奧利力(li)原理😘制成的一種(zhong)直接式質量流量(liàng)儀表。
      
      我國CMF的應用(yong)起步較晚,近年已(yi)有幾家制造廠(如(ru)太行儀表廠🙇‍♀️)自行(hang)開發供應市場;還(hai)有幾家制造廠組(zǔ)建合資企業或引(yin)用生産系列儀表(biǎo)。
      
      熱式氣體質量流(liu)量計
      
      熱式流量計(jì)傳感器包含兩個(gè)傳感元件,一個速(su)度🔞傳感器和㊙️一個(ge)溫度傳感器。它們(men)自動地補償和校(xiào)正氣體溫度變化(hua)。儀表的電加熱部(bu)分将速度傳感🎯器(qi)加熱到高于工況(kuang)溫度的某🈲一個定(dìng)值,使速度傳感器(qì)和測量工況溫度(dù)的傳感🌂器之間形(xing)成恒定溫✨差。當保(bao)持溫差不變時,電(diàn)💋加熱消耗的能量(liàng),也可以🈲說熱消散(san)值,與流過氣體的(de)質量流量成正比(bǐ)。
      
      熱式氣體質量流(liú)量計即MassFlowMeter(縮寫爲MFM),它(ta)是氣體流量計量(liang)中新型儀🔴表,區别(bié)于其它氣體流量(liang)計不需要進行壓(yā)👈力和溫度🏃‍♀️修正,直(zhí)接👄測量氣體的質(zhi)量流量,一支傳感(gan)器可以做到量程(chéng)從極🔴低到高量程(chéng)。它适合單一氣體(ti)和固定比🏒例多組(zǔ)份氣體的測量。
      
      熱(re)式氣體質量流量(liang)計是用于測量和(he)控制氣體質♻️量流(liu)💜量的新型儀表。可(kě)用于石油、化工、鋼(gāng)鐵、冶金、電力、輕工(gōng)、醫藥、環⁉️保等工業(yè)部門的空氣、烴類(lèi)氣體、可燃性氣體(ti)、煙道氣體的監測(ce)。
      
      特點
      
      可靠性高重(zhòng)複性好測量精度(du)高壓損小
      
      無活動(dòng)部件量程比寬響(xiǎng)應速度快無須溫(wēn)壓補償
      
      應用
      
      •工業(ye)管道中氣體質量(liàng)流量測量•煙囪排(pai)出的煙氣流速測(cè)量
      
      •煅燒爐煙道氣(qi)流量測量•燃氣過(guo)程中空氣流量測(cè)量❗
      
      •壓縮空氣流量(liàng)測量•半道體芯片(pian)制造過程中氣體(ti)流🔴量測量
      
      •污水處(chù)理中氣體流量測(cè)量•加熱通風和空(kong)調系統中的氣體(ti)流量測量
      
      •熔劑回(hui)收系統氣體流量(liàng)測量•燃燒鍋爐中(zhōng)燃燒氣體流㊙️量測(ce)量
      
      •天然氣、火炬氣(qì)、氫氣等氣體流量(liang)測量
      
      •啤酒生産過(guo)程中二氧化碳氣(qi)體流量測量
      
      •水泥(ní)、卷煙、玻璃廠生産(chǎn)過程中氣體質量(liàng)流量測量
      
      如:美國(guo)SIERRA
      
      中國DSN
      
      3.9明渠流量計(ji)
      
      與前述幾種不同(tong),它是在非滿管狀(zhuang)敞開渠道測量自(zi)💘由表面😘自然流的(de)流量儀表。
      
      非滿管(guǎn)态流動的水路稱(chēng)作明渠,測量明渠(qu)中水流🍉流量的稱(chēng)🔆作♉明渠流量計(openchannelflowmeter)。
      
      明(ming)渠流量計除圓形(xing)外,還有U字形、梯形(xing)、矩形等多種形狀(zhuang)。
      
      明渠流量計應用(yong)場所有城市供水(shui)引水渠;火電廠引(yin)🌈水和排水渠、污水(shuǐ)治理流入和排放(fang)渠;工礦企業水排(pai)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(ti)的1.6%,但是國内應用(yong)尚無估☂️計數據。
      
      4,新(xin)工作原理流量儀(yí)表的研究和開發(fa)
      
      4.1靜電流量計
      
      (electrostaticflowmeter)
      
      日本(ben)東京技術學院研(yán)制适用于石油輸(shū)送管線低導電液(ye)體流🌈量測量的靜(jing)電流量計。
      
      靜電流(liú)量計的金屬測量(liàng)管絕緣地與管系(xi)連接,測量電容器(qì)上靜電荷便可知(zhī)道測量管内的電(diàn)荷。他🧡們分别作了(le)内徑4~8mm銅、不鏽鋼等(deng)金屬和塑料測量(liang)管儀表的實流試(shì)驗,試驗表明流量(liàng)與電荷之間接近(jin)🌏于線性。
      
      4.2複合效應(yīng)流量儀表
      
      (combinedeffectsmeter)
      
      該儀表(biao)的工作原理是基(ji)于流體的動量和(hé)壓力作用于儀表(biao)腔☎️體産生的變形(xíng),測量複合效應的(de)變形求取流量。本(běn)儀表由美國🐕GMI工程(chéng)和管理學院開發(fa),已申請兩項。
      
      4.3轉速(su)表式流量傳感器(qi)
      
      (tachmetricflowratesensor)
      
      它是由俄羅斯科(ke)學工程中心工業(yè)儀表公司開發,是(shi)基于懸浮效應理(li)論研制的。該儀表(biao)已在若幹現場成(chéng)功的應用(例如在(zai)核電站安裝2000餘台(tái)測量熱水流量,連(lian)續使用🚶8年),且還在(zài)改進以擴大應用(yong)領域。
      
      5,幾種流量儀(yí)表應用和發展動(dong)向
      
      5.1科裏奧利質量(liàng)流量計(CMF)
      
      國外CMF已發(fa)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(shàng)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(pi)勞損壞,加強抗振(zhen)動幹擾能力等。
      
      5.2電(dian)磁流量計(EMF)
      
      EMF從50年代(dai)初進入工業應用(yòng)以來,使用領域日(rì)益擴展,80年代後♻️期(qi)💜起在各國流量儀(yi)表銷售金額中已(yi)占16%~20%。
      
      我國近年發展(zhan)迅速,1994年銷售估計(jì)爲6500~7500台。國内已生産(chǎn)zui大口🐇徑爲2~6m的ENF,并有(yǒu)實流校驗口徑3m的(de)設備能力。
      
      5.3渦街流(liú)量計(USF)
      
      USF在60年代後期(qī)進入工業應用,80年(nián)代後期起在各國(guó)流👌量儀表銷售金(jin)額中已占4%~6%。1992年世界(jie)範圍估計銷售量(liàng)爲3.54.8萬台,同期國内(nèi)産🔞品估計在8000~9000台。
      
      5.4威(wei)力巴流量計
      
      威立(li)巴流量計計采用(yòng)了*符合空氣動力(lì)學原理的工程結(jié)構設🌈計,是一種在(zài)精度、功效及可靠(kao)方面達到了無比(bǐ)👣程度的傳🍉感元件(jiàn)。
      
      6,結論
      
      由上述可知(zhi),流量計發展到今(jīn)天雖然已日趨成(chéng)熟,但其⛹🏻‍♀️種類仍然(ran)極其繁多,至今尚(shàng)無一種對于任何(he)場合都适用的流(liu)量計。
      
      每種流量計(jì)都有其适用範圍(wei),也都有局限性。這(zhe)就要求我們:
      
      (1)在選(xuan)擇儀表時,一定要(yào)熟悉儀表和被測(ce)對象兩方面的情(qíng)況,并👨‍❤️‍👨要兼顧考慮(lǜ)其它因素,這樣測(ce)量才會準确;
      
      (2)努力(lì)研制新型儀表,使(shi)其在現有的基礎(chu)上更加完善。
      
      差壓(ya)式流量計
      
      差壓式(shi)流量計(以下簡稱(chēng)DPF或流量計)是根據(jù)安裝于管道中流(liú)量檢測件産生的(de)差壓、已知的流體(tǐ)條件♌和檢測件與(yu)管道的幾何尺寸(cùn)來測量流量的儀(yi)表。DPF由一次裝置(檢(jiǎn)♉測件)和二次裝置(zhì)(差壓轉換和流量(liàng)顯示儀表)組成。通(tōng)常以檢測件的型(xing)式對DPF分類,如孔🥰扳(bān)流量計、文☂️丘裏管(guan)流量計及均速管(guǎn)流量計等。二🈲次裝(zhuāng)置爲各種機械、電(dian)子、機電一體式差(cha)壓計💋,差壓變送器(qì)和📧流量顯示及計(ji)算儀表,它已發展(zhan)爲三化(系列化、通(tong)用化及标準化)程(cheng)度很高的種類規(guī)格龐雜的一大類(lei)儀表。差壓✨計既可(kě)用于測量流量參(can)數,也可測量其他(tā)參數(如壓力、物位(wei)、密度等👌)。
      
      DPF按其檢測(cè)件的作用原理可(ke)分爲節流式、動壓(ya)頭式、水☎️力阻✍️力式(shi)、離心式、動壓增益(yì)式和射流式等幾(ji)大類,其中以節流(liu)式和動壓頭式應(ying)用。
      
      節流式DPF的檢測(cè)件按其标準化程(cheng)度分爲标準型和(he)非标準型兩👄大類(lei)。所謂标準節流裝(zhuāng)置是指按照标準(zhǔn)文件設計、制🔴造、安(an)裝和使用,無須經(jing)實流校準即可确(què)定其流量值并估(gu)📱算流量測量誤🏃差(cha),非标準節流裝置(zhi)是成熟程度較差(chà),尚未列入标準文(wen)件中的檢測件。
      
      标(biāo)準型節流式DPF的發(fa)展經過漫長的過(guò)程,早在20世紀20年代(dài)🌏,美國和歐洲即開(kai)始進行大規模的(de)節流裝置試驗💃研(yán)究。用得zui普遍的節(jiē)流裝置--孔闆和噴(pen)嘴開始标準化。現(xiàn)在标準噴嘴✌️的一(yi)種型式ISAl932噴嘴,其幾(ji)何形狀就是30年代(dài)标準化的,而标準(zhǔn)孔闆亦曾稱爲ISAl932孔(kong)闆♈。節流裝置結構(gòu)形式的标準化有(you)很深遠的意義,因(yīn)爲隻有節流裝🔴置(zhì)結構形式标準化(huà)了,才有可⛱️能把上(shang)衆多研究成果彙(hui)集到一起,它促進(jin)檢測件的理論🐆和(hé)實踐向深度和廣(guǎng)度拓展,這是其他(tā)流量計所🏃🏻‍♂️不及的(de)。1980年ISO(标準化組織)正(zhèng)式通過标準ISO5167,至此(ci)流量測量節流裝(zhuāng)置*個标準誕生了(le)。ISO5167總結了幾十年來(lái)上對爲數有限的(de)🥰幾種節流裝置(孔(kong)闆、噴嘴和文丘裏(lǐ)管🔆)的理論與試驗(yàn)的研究成果,反映(ying)了此類檢測件的(de)當代科學🧡與生産(chan)的技術水平。但是(shi)從㊙️ISO5167正⁉️式頒布之日(ri)起,它就暴露出許(xǔ)多亟待解決的問(wèn)題,這些問題主要(yào)有以下幾個方面(miàn)。
      
      1)ISO5167試驗數據的陳舊(jiu)性ISO5167中采用的數據(ju)大多是30年代的試(shì)驗📧結果,今天無論(lun)節流裝置制造技(jì)術,流量試驗設備(bèi)及實驗技術都有(yǒu)巨大的進步,重新(xīn)進行系統地試驗(yàn)以獲得更高度⛹🏻‍♀️及(ji)更可靠的數據是(shì)必要的。進入80年代(dài)美國和歐🚶‍♀️洲都進(jìn)行大規模的試驗(yan),爲修訂ISO5167打下基礎(chu)。
      
      2)ISO5167中關于直管段長(zhang)度規定的問題在(zai)ISO投票通過ISO5167時,美國(guó)投了反對票,其主(zhǔ)要原因是對直管(guan)段長度的規定有(you)不同意見,這個🤟問(wèn)題應是ISO5167修訂的主(zhǔ)要問題之一。
      
      3)ISO5167中各(ge)項規定的科學性(xìng)問題影響節流裝(zhuang)置流出系數♋的因(yin)📧素特⭐别多,主要有(yǒu)孔徑與管徑的比(bi)值β、取壓裝置🔴、雷諾(nuò)數、節🌍流件安裝偏(pian)心度、前後阻流件(jiàn)類型及直管段長(zhang)度、孔闆入口邊緣(yuán)🏃‍♀️尖銳度、管壁粗糙(cao)度、流體流動湍流(liú)度等🛀,衆多因素影(ying)響錯綜複雜,有的(de)👨‍❤️‍👨參數難以直接測(ce)量,因此标準中有(you)些📞規定并非科學(xue)地确定,而是爲了(le)取得一緻,不得不(bú)人爲地确定。流量(liàng)專家斯賓塞(E.A.Spencer)提出(chu)一⭐系列應重新檢(jian)讨的問題,如孔闆(pǎn)平直度、同心度、直(zhi)角邊緣尖銳👌度、管(guan)道粗糙度、上遊流(liu)速分布及流動調(diào)整器的作用等。
      
      4)關(guān)于節流式DPF測量度(dù)提高的問題鑒于(yú)節流式DPF在流量計(ji)中📐占🏃‍♀️有🔞重要地位(wèi),提高其測量度意(yi)義重大。曆次學📱術(shu)會議認爲必須使(shǐ)流量測量工作者(zhe)、流體力學與計算(suan)機技術工作者緊(jǐn)密合作共同攻關(guan)才能解決此問📱題(tí)。
      
      20世紀80年代美國和(hé)歐洲開始進行大(dà)規模的孔闆流🌈量(liàng)計試驗研究,歐洲(zhōu)爲歐共體實驗計(jì)劃(EECExperimentalProgram),美國爲API實🌈驗計(ji)劃(APIExperimentalProgram)。試驗的目的是(shì)用現代測試設備(bèi)及試驗數據的統(tǒng)計處理技術進🔴行(háng)新一輪的範圍廣(guǎng)泛的試驗研究,爲(wèi)🔞修訂ISO5167打下技術基(jī)礎🏃‍♂️。1999年ISO發出ISO5167的修訂(dìng)稿(ISO/CD5167-1-4),該文件爲委員(yuán)會草案,它在技術(shù)内容與編輯上都(dou)有很大改動,是一(yī)份全新的标準。本(ben)來預定于1999年💃7月在(zai)美國丹佛舉行的(de)ISO/TC30/SC2會議上審查通過(guo)爲DIS(标準草案),但是(shì)🈲會議認爲尚有細(xi)📱節問題應再商榷(que)而未能通過。新的(de)ISO5167标準何時正式頒(ban)布尚不得而知。ISO5167新(xīn)标準在标準的兩(liang)個核心内容皆有(you)實質性變化,一是(shì)孔闆的流出系數(shù)公式,用Reader-Harris/Gallagher計算式(R-G式(shì))代替Stolz計算式,另一(yi)爲節⭕流裝置上遊(yóu)側直管段長度的(de)🚶規定以及流動調(diào)整器的使用💞等。
      
      我(wo)們通常稱ISO5167(GB/T2624)中所列(lie)節流裝置爲标準(zhǔn)節流裝置,其他的(de)都稱爲非标準節(jie)流裝置,應該指出(chū),非标準節流裝置(zhi)不💯僅是🐆指那些節(jie)流裝置結構與标(biao)難節流裝置相異(yi)的,如果标準節流(liú)裝置在偏離标準(zhǔn)條件🚶‍♀️下工作亦應(yīng)稱爲非标準節流(liú)裝置,例如,标準孔(kǒng)闆在混相流或标(biāo)準文丘裏😍噴嘴在(zai)臨界流下工作的(de)都是。
      
      目前非标準(zhun)節流裝置大緻有(you)以下一些種類:
      
      1)低(dī)雷諾數用1/4圓孔闆(pǎn),錐形入口孔闆,雙(shuang)重孔闆,雙斜♈孔闆(pan),半圓孔闆等;
      
      2)髒污(wu)介質用圓缺孔闆(pan),偏心孔闆,環狀孔(kong)闆,楔形孔🤩闆,彎管(guǎn)節♋流♈件等;
      
      3)低壓損(sǔn)用羅洛斯管,道爾(er)管,道爾孔闆,雙重(zhòng)文丘裏噴嘴,通用(yòng)文💘丘裏管,Vasy管等;
      
      4)小(xiao)管徑用整體(内藏(cang))孔闆;
      
      5)端頭節流裝(zhuang)置端頭孔闆,端頭(tóu)噴嘴,Borda管等;
      
      6)寬範圍(wei)度節流裝置彈性(xing)加載可變面積可(ke)變壓頭流量🔴計(線(xian)性孔闆);
      
      7)毛細管節(jie)流件層流流量計(jì);
      
      8)脈動流節流裝置(zhì);
      
      9)臨界流節流裝置(zhi)音速文丘裏噴嘴(zuǐ);
      
      10)混相流節流裝置(zhi)。
      
      節流式DPF現場應用(yong)的不斷拓展必然(rán)提出發展非标✍️準(zhun)節流裝置的要求(qiú),十餘年來ISO亦在不(bú)斷制訂有關非标(biāo)準節🏃‍♀️流裝置的技(jì)術文件,在它們不(bú)能成爲正式标準(zhun)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼之前作爲技術報(bào)告發表。可以預見(jian),今後有可能若幹(gan)🔅較爲成熟的非标(biao)準節流裝置會晉(jìn)升爲🆚标準型的。
      
      20世(shi)紀90年代中後期世(shi)界範圍内各式DPF銷(xiao)售量在流量🌈儀表(biao)總量中✂️台數占50%-60%(每(mei)年約百萬台),金額(e)占30%左右。我國銷售(shou)台🏃🏻數約占流量儀(yí)表總量(不包括*表(biao)和家用❗水表及玻(bo)璃管浮子流量計(jì))的35%-42%(每年6萬-7萬台)。
      
      2工(gong)作原理
      
      2.1基本原理(lǐ)
      
      充滿管道的流體(tǐ),當它流經管道内(nei)的節流件時,如圖(tu)4.1所示,流速将在節(jie)流件處形成局部(bu)收縮,因而流速增(zēng)加,靜壓力降低,于(yu)是在節流件前後(hòu)便産生了🥵壓差。流(liú)體流量愈大,産生(shēng)的壓差愈大,這樣(yang)可依據壓差來衡(héng)量流量的💃🏻大小。這(zhè)種測量方法是以(yi)流動連續性方程(chéng)(質量守恒定律)和(he)伯努利方程(能量(liang)守🍓恒定律)爲基礎(chu)的。壓差的大小不(bú)僅與流量還與其(qi)🥵他許多因素有關(guan),例如當節流裝置(zhi)形式或管道内流(liu)🙇‍♀️體的物理性質(密(mi)♉度、粘度)不同時,在(zai)同樣大小的⭐流量(liàng)下産生的壓差也(yě)👨‍❤️‍👨是不同的。
      
      圖4.1孔闆(pǎn)附近的流速和壓(yā)力分布
      
      2.2流量方程(cheng)
      
      式中qm--質量流量,kg/s;
      
      qv--體(tǐ)積流量,m3/s;
      
      C--流出系數(shù);
      
      ε--可膨脹性系數;
      
      β--直(zhi)徑比,β=d/D;
      
      d--工作條件下(xia)節流件的孔徑,m;
      
      D--工(gōng)作條件下上遊管(guan)道内徑,m;
      
      P--差壓,Pa;
      
      ρl--上遊(yóu)流體密度,kg/m3。
      
      由上式(shì)可見,流量爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個參(cān)數的函數,此6個參(can)數可分爲實測量(liàng)[d,ρ,P,β(D)]和統計量(C、ε)兩類。
      
      (1)實(shi)測量
      
      1)d、D式(4.1)中d與流量(liàng)爲平方關系,其度(dù)對流量總精度影(ying)響較💋大💚,誤差值一(yi)般應控制在±0.05%左右(yòu),還應計及工作溫(wēn)♉度對🏃🏻‍♂️材料熱膨脹(zhàng)的🚶影響。标準規定(ding)管道内徑D必須🔆實(shí)測,需在上遊管段(duàn)的幾個截面上進(jìn)行多次測量♌求其(qi)平均值,誤差不應(ying)大于±0.3%。除對數值測(ce)量精度要求較高(gāo)外,還應考慮内徑(jìng)偏差會對節流件(jian)上遊通道造成不(bu)正常節流現象所(suo)帶♻️來的嚴重影響(xiang)。因此🤩,當不是成套(tao)供應節流裝置時(shí),在現場配管應充(chong)分注意這個問題(ti)。
      
      2)ρρ在流量方程中與(yu)P是處于同等位置(zhi),亦就是說,當追求(qiú)差壓變✨送器高精(jīng)度等級時,絕不要(yào)忘記ρ的測量精度(dù)亦應與之相匹配(pei)。否則P的提高将會(hui)被ρ的降低所抵消(xiāo)。
      
      3)P差壓P的測量不應(ying)隻限于選用一台(tái)高精度差壓變送(sòng)器。實際上差壓變(bian)送器能否接受到(dao)真實的差壓值還(hai)🆚決定于一系列因(yin)素,其中正确的取(qǔ)壓孔及引壓管線(xiàn)的制造、安裝及使(shi)用是保證獲得真(zhēn)實差壓值的關鍵(jian),這些影響因素很(hěn)多是難以定量或(huò)定性确定的,隻有(yǒu)加強制造及安裝(zhuāng)的規範化工作才(cai)能❤️達到目的。
      
      (2)統計(jì)量
      
      1)C統計量C是無法(fa)實測的量(指按标(biāo)準設計制造安裝(zhuang),不🚩經校準使🔴用),在(zai)現場使用時zui複雜(za)的情況出現在實(shí)際的C值與标準确(què)定的C值不相符合(he)。它們的偏離是由(you)設🛀計、制造、安裝及(ji)使用一㊙️系列因素(su)造成的。應該明确(què),上述各環節全部(bù)嚴格遵循标準的(de)規定,其🚩實際值才(cái)會與标準确定的(de)值相符合,現場是(shì)難以*這種要求的(de)。
      
      應該指出,與标準(zhǔn)條件的偏離,有的(de)可定量估算(可進(jin)行修正💃🏻),有的隻能(néng)定性估計(不确定(dìng)度的幅值與方向(xiang)🌈)。但是✉️在現🔴實中,有(yǒu)時不僅是一個條(tiáo)件偏離,這就帶來(lái)🚶非常複雜的情況(kuang),因爲一般資料中(zhong)隻介紹某一條件(jian)偏離引起的誤差(chà)。如果許多條件同(tong)時偏離,則缺少相(xiang)關的資料可查。
      
      2)ε可(kě)膨脹性系數ε是對(duì)流體通過節流件(jiàn)時密度發生變化(huà)而引起的流出系(xì)數變化的修正,它(ta)的誤差由兩部分(fen)組成:其一爲常用(yòng)流量下ε的誤差,即(jí)标準确定值的誤(wu)差;其二爲由于流(liu)量變化ε值将随之(zhī)波動帶來的誤差(cha)。一般在低靜壓高(gāo)差壓情況,ε值有不(bu)可⛷️忽略的誤差。當(dang)P/P≤0.04時,ε的誤差可忽略(luè)不計。
      
      3分類
      
      差壓式(shì)流量計分類如表(biao)4.1所示。
      
      表4.1差壓式流(liu)量計分類表
      
      分類(lei)原則分類類型
      
      按(àn)産生差壓的作用(yòng)原理分類1)節流式(shi);2)動壓頭式;3)水力阻(zǔ)力式;4)離心式;5)動壓(yā)增益式;6)射流式
      
      按(an)結構形式分類1)标(biāo)準孔闆;2)标準噴嘴(zuǐ);3)經典文丘裏🐉管;4)文(wen)丘裏噴嘴;5)錐形入(ru)口孔闆;6)1/4圓孔闆;7)圓(yuán)缺孔闆;8)偏心孔闆(pan);9)楔形孔闆;10)整體(内(nei)❓藏)孔闆;11)線性孔闆(pan);12)環形孔闆;13)道爾管(guǎn);14)羅洛斯管;15)彎管;16)可(kě)換孔闆節流裝置(zhi);17)臨界流節流裝置(zhì)
      
      按用途分類1)标準(zhun)節流裝置;2)低雷諾(nuo)數節流裝置;3)髒污(wu)流節流裝置;4)低壓(yā)損節流裝置;5)小管(guan)徑節流裝置;6)寬範(fan)圍度☀️節流裝置;7)臨(lin)界流節流裝置;
      
      3.1按(an)産生差壓的作用(yòng)原理分類
      
      1)節流式(shi)依據流體通過節(jie)流件使部分壓力(lì)能轉變爲動能以(yǐ)産生差壓的原理(lǐ)工作,其檢測件稱(cheng)
      
      之爲節流裝置,是(shi)DPF的主要品種。
      
      2)動壓(yā)頭式依據動壓轉(zhuan)變爲靜壓的原理(li)工作,如均👉速管流(liu)量計。
      
      3)水力阻力式(shì)依據流體阻力産(chan)生的壓差原理工(gōng)作,檢測件爲👅毛細(xì)管束,又稱層流流(liu)量計,一
      
      般用于微(wei)小流量測量。
      
      4)離心(xin)式依據彎曲管或(huò)環狀管産生離心(xin)力原理形🌍成的☔壓(yā)差工🐪作,如彎管流(liu)量計,環形管流量(liang)
      
      計等。
      
      5)動壓增益式(shì)依據動壓放大原(yuan)理工作,如皮托-文(wen)丘裏管。
      
      6)射流式依(yi)據流體射流撞擊(ji)産生原理工作,如(rú)射流式差壓流量(liàng)計。
      
      3.2按結構形式分(fèn)類
      
      1)标準孔闆又稱(cheng)同心直角邊緣孔(kǒng)闆,其軸向截面如(rú)圖4.2所示。孔闆是一(yī)塊加工成圓形同(tóng)心的具有銳利直(zhi)角邊緣的薄闆。孔(kong)闆開孔的上遊側(cè)邊緣應是銳利的(de)直角。标準孔闆有(yǒu)三種取壓方式💰:角(jiao)接、法蘭及D-D/2取壓;如(ru)圖🆚4.3所示。爲從兩個(gè)方向的任一個方(fāng)向測量流量,可采(cǎi)用對稱孔闆,節流(liú)孔的兩個邊緣均(jun)符合直角邊緣孔(kong)闆上遊邊緣的特(tè)性,且孔闆全部厚(hòu)度☔不超過節流孔(kong)的厚度。
      
      圖4.2标準孔(kǒng)闆
      
      圖4.3孔闆的三種(zhǒng)取壓方式
      
      2)标準噴(pēn)嘴有兩種結構形(xíng)式:ISA1932噴嘴和長徑噴(pen)嘴。
      
      a.ISA1932噴嘴(圖4.4)上遊面(mian)由垂直于軸的平(píng)面、廓形爲圓周的(de)兩段弧線所确定(ding)的收縮段、圓筒形(xing)喉部和凹槽組🌈成(chéng)的噴嘴。ISA1932噴嘴的取(qu)壓方式僅角接取(qu)壓一種。
      
      圖4.4ISA1932噴嘴
      
      b.長(zhang)徑噴嘴(圖4.5)上遊面(miàn)由垂直于軸的平(ping)面、廓形爲1/4橢圓🔱的(de)🤩收縮段、圓筒形喉(hóu)部和可能有的凹(āo)槽或斜角✊組成的(de)噴嘴。長徑噴嘴的(de)取壓方式僅D-D/2取壓(ya)一種。
      
      3)經典文丘裏(lǐ)管由入口圓筒段(duàn)A、圓錐收縮段B、圓筒(tǒng)形喉💘部👨‍❤️‍👨C和圓✔️錐擴(kuò)散段E組成,如圖4.6所(suǒ)示。根據不同的加(jiā)🐪工方法,有以下結(jié)構🔴形式:①具有粗鑄(zhu)收縮段的;②具有✌️機(ji)械加工收縮♍段的(de);③具有鐵闆焊接收(shou)縮段的。不同結構(gou)形式的L1、L2、R1、R2與D、d的關系(xi)如表4.2所示。
      
      4)文丘裏(li)噴嘴由進口噴嘴(zuǐ)、圓筒形喉部及擴(kuo)散段組成,如圖4.7所(suo)示🍓。
      
      5)錐形入口孔闆(pan)錐形入口孔闆與(yu)标準孔闆相似,相(xiàng)當于一塊倒裝的(de)标準孔闆,其結構(gou)如圖4.8所示,取壓方(fāng)式爲角接取壓。表(biao)4.2L1、L2、R1、R2與D、d關系
      
      注粗鑄入(ru)口機械加工的入(rù)口粗焊的鐵闆入(rù)口
      
      1±0.25D(100mm<D<150mm)
      
      L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
      
      2L2=1D或0.25D+250mm兩個量中的(de)小者L2≥D(入口直徑)L2≥D(入(rù)口直徑)
      
      3R1=1.375D+20%R1<0.25DR1=0,焊縫除外(wài)
      
      4R2=3.625d至3.8dR2<0.25DR2=0,焊縫除外
      
      圖4.6經(jing)典文丘裏管
      
      圖4.7文(wen)丘裏噴嘴
      
      圖4.8錐形(xing)入口孔闆
      
      1一環隙(xì);2-夾持環;3一上遊端(duān)面A;4-下遊端面B;
      
      5-軸線(xiàn);6-流向;7-取壓口;8-孔闆(pǎn);
      
      X-帶環隙的夾持環(huán);Y-單獨取壓口
      
      超聲(shēng)波流量計的基本(ben)原理及類型
      
      超聲(shēng)波在流動的流體(ti)中傳播時就載上(shang)流體流速的信息(xi)🔆。因此通過接收到(dao)的超聲波就可以(yǐ)檢測出流體的流(liu)速,從而換算成㊙️流(liu)量。根據檢測的方(fang)式,可⚽分爲傳🈲播速(su)度差法、多普勒法(fǎ)、波束偏✨移法、噪聲(shēng)法及相關法等不(bu)同類型的超聲💃🏻波(bo)流量計。起聲波流(liu)量計是近十幾年(nián)來随着集成電路(lu)技術迅速發展才(cái)開始應用的一種(zhǒng)
      
      非接觸式儀表,适(shì)于測量不易接觸(chù)和觀察的流體以(yǐ)及大🧑🏾‍🤝‍🧑🏼管徑流量。它(tā)與水位計聯動可(ke)進行敞開水流的(de)🈚流量測量。使用超(chāo)聲✊波流量比不用(yong)在流體中安裝測(ce)量元件故不會㊙️改(gǎi)變流🐅體的流動狀(zhuang)态,不産生附加阻(zu)力,儀表的⭐安裝及(ji)檢修均可不👈影響(xiǎng)生産☔管線運行因(yīn)😄而是一種理想的(de)節能型流量計。
      
      *,目(mu)前的工業流量測(cè)量普遍存在着大(da)管徑、大流量測量(liang)困難的問題,這是(shì)因爲一般流量計(jì)随着測量管徑的(de)增大會‼️帶來制造(zao)和運輸上的困難(nan),造價提高、能損加(jia)大、安裝不僅💚這些(xiē)缺點,超聲波流量(liang)計均🏃‍♂️可避免。因爲(wei)各類超聲波流量(liàng)計均可管㊙️外安裝(zhuang)、非接觸測流,儀📞表(biao)造價基本上與被(bèi)測管道口徑大小(xiao)🥵無關,而其它類型(xíng)的流量計随着口(kǒu)徑增加,造價大幅(fu)度增加🌏,故口徑越(yuè)大超聲波流量計(ji)比相同功能其它(ta)類型流量計的功(gōng)能價格比越*。被認(ren)爲是較好的大管(guan)徑流量測量儀表(biǎo),多普勒法超聲波(bo)流量計🔴可測雙相(xiàng)介質的✏️流量,故🈲可(kě)用于下水道💯及排(pai)污水♈等髒污流的(de)測量。在發電廠中(zhong),用便攜式超聲波(bo)流量計測量水輪(lún)機進水量、汽輪機(jī)循環水量等大管(guan)🔞徑流量,比過去的(de)皮脫管流速計方(fāng)便得多。超聲被🏃‍♀️流(liu)量汁也可用于氣(qi)體測量。管徑的适(shì)用範圍從2cm到⛷️5m,從幾(jǐ)米寬的明渠、暗渠(qú)到500m寬的河流都可(ke)适用。
      
      另外,超聲測(ce)量儀表的流量測(ce)量準确度幾乎不(bu)受被測流體溫度(dù)、壓力、粘度、密度等(deng)參數的影響,又可(kě)制成非接💘觸及便(biàn)攜式測量儀表,故(gù)可解決其它類🏒型(xíng)儀表🥰所難以測量(liang)的🈚強腐蝕性、非導(dao)🏒電性、放射性及易(yi)燃易爆介質的流(liu)量測量問題。另外(wai),鑒于非接觸測量(liàng)特點📱,再配以合理(lǐ)❓的電子線路,一台(tai)儀表可🌈适應多種(zhong)管徑測量和多種(zhong)流量範圍測量。超(chāo)🚶聲波流量計的适(shì)應能力也是其它(ta)儀表不可比拟的(de)。超聲波流量計具(jù)有上述一些優點(dian)因此它越來越受(shòu)👨‍❤️‍👨到重視并且向産(chan)品系💜列化、通用化(hua)發展,現已🈲制成不(bu)同聲道的标準型(xing)、高溫型、防爆型、濕(shi)式型儀表以适應(ying)不同介質,不同場(chang)合和不同管道條(tiáo)件的流量測量。
      
      超(chāo)聲波流量計目前(qian)所存在的缺點主(zhǔ)要是可測流體的(de)溫♻️度✌️範圍受超聲(shēng)波換能鋁及換能(néng)器與管道👉之間的(de)耦🏃‍♂️合材料耐溫程(chéng)度的限制,以及高(gao)溫下被測流體傳(chuan)聲速度的原始數(shù)據不全。目前我國(guó)隻能用于測量200℃以(yi)下的流體。另外,超(chāo)聲波流量計的測(cè)量線路比一般流(liu)量計複雜。這是因(yīn)爲,一般工業計量(liang)💯中液體的流速常(chang)常是每秒幾米,而(er)聲波在液體中的(de)傳播速度約爲1500m/s左(zuǒ)右,被測流體流速(su)(流量)變化帶給聲(sheng)速的變化量zui大也(yě)是10-3數量級.若要㊙️求(qiú)💘測量流速的準确(què)度爲1%,則對聲速的(de)測量準确度需爲(wei)10-5~10-6數量級🍓,因此必須(xu)有完善的測量線(xiàn)路才能實現♉,這也(ye)正是📧超聲波流量(liang)計隻有在集成電(dian)路技術迅速發展(zhǎn)的✊前題下才能得(de)到實際應用的原(yuan)因。
      
      超聲波流量計(ji)由超聲波換能器(qì)、電子線路及流量(liang)顯示和累積🌂系統(tong)三部分組成。超聲(sheng)波發射換能器🆚将(jiang)電能轉換爲超聲(sheng)波能量,并将其發(fā)射到被測流體中(zhōng),接收器接收到的(de)超聲波🔞信号,經電(diàn)子線路放大并轉(zhuǎn)換爲代表流💔量的(de)電信号供給顯💰示(shi)和積算儀表進行(háng)顯示和積算。這樣(yang)就實現了流量的(de)檢測🛀🏻和顯示。
      
      超聲(sheng)波流量計常用壓(ya)電換能器。它利用(yong)壓電材料的壓電(dian)效應,采用适出的(de)發射電路把電能(neng)加到發射換能器(qi)的壓電元🐅件上,使(shǐ)其産生超聲波振(zhen)勸。超聲波以🏃🏻‍♂️某一(yī)角🌈度射入💚流體中(zhōng)傳播,然後由接收(shou)換能器接收,并經(jīng)壓電元件變爲❤️電(diàn)能,以便檢測。發射(shè)換能器利用壓電(dian)元件的逆壓電效(xiao)應,而接收換能器(qi)則是利用⭐壓電效(xiao)應。
      
      超聲波流量計(jì)換能器的壓電元(yuan)件常做成圓形薄(báo)🔴片,沿厚度振❌動。薄(bao)片直徑超過厚度(du)的10倍,以保證振動(dòng)的🚶‍♀️方向性。壓👉電元(yuán)件材料多采用锆(gào)钛酸鉛。爲固定壓(yā)電元件,使超聲波(bo)⁉️以合适的角度💚射(shè)入到流體中,需把(ba)元🐕件故人聲楔中(zhong),構成換能器整體(ti)(又稱探🍉頭)。聲楔的(de)材料不僅要求強(qiang)度高、耐老🐉化,而且(qiě)要求超聲波經聲(sheng)🌈楔後能量損失小(xiǎo)😄即透射系數接近(jin)1。常用的聲楔材料(liao)是有機玻璃,因爲(wei)它🔞透明,可以觀察(cha)✏️到聲楔中壓電元(yuan)件🌈的組裝情況。另(lìng)外,某些橡膠、塑料(liào)及膠木也可作聲(sheng)楔☔材料。
      
      超聲波流(liú)量計的電子線路(lu)包括發射、接收、信(xin)号處理和顯示電(dian)路。測得的瞬時流(liu)量和累積流量值(zhi)用數字量或模拟(ni)量顯示。
      
      根據對信(xìn)号檢測的原理,目(mù)前超聲波流量計(ji)大緻可分傳🌈播速(sù)度差法(包括:直接(jie)時差法、時差法、相(xiàng)位差法、頻差法)波(bō)束偏移法、多普勒(le)法、相關法、空間濾(lü)波法及噪聲法等(deng)類型,如圖所示。其(qi)中以噪聲法原理(lǐ)及結構zui簡單,便于(yu)♉測量和攜帶,價格(ge)便宜但準确度較(jiào)低,适于㊙️在流量測(cè)量🐕準确度要求不(bú)高的場合使用。由(you)于直接時差法、時(shi)差法、頻差法和相(xiàng)位⚽差法的基本原(yuán)理都是通過測🔞量(liàng)超聲波脈沖順流(liú)和逆流傳報時速(sù)度之差來反映流(liu)體的流速的,故又(yòu)統稱爲傳播速度(dù)差法。其👈中頻差法(fa)和時差法克服了(le)聲速随流體溫度(dù)變化帶來的誤差(chà),準确度較高,所以(yi)被廣泛采用。按照(zhao)換能器💚的配置方(fāng)法不同,傳播速度(dù)差撥又分爲:Z法(透(tou)過🚶‍♀️法)、V法㊙️(反射法)、X法(fǎ)(交叉法)等。波束偏(piān)移法是利用超聲(sheng)波束在流體中的(de)傳播方向随流體(tǐ)流速變化而産生(shēng)偏移來反映流體(tǐ)流🍓速的,低流速時(shi),靈敏度很低适用(yong)性不大.多普勒法(fǎ)是利用聲學多🔞普(pǔ)勒原理,通過測量(liàng)不均勻流體中散(sàn)射體散射的超聲(sheng)波多普
      
      勒頻移來(lái)确定流體流量的(de),适用于含懸浮顆(kē)粒、氣泡等流體☀️流(liu)✂️量測量。相關法是(shi)利用相關技術測(ce)量流量,原理上,此(ci)法的測量準确度(dù)與流體中的聲速(su)無關,因而與流體(ti)溫度,濃度等無關(guan),因而測量準确🈚度(du)高,适用範圍廣。但(dàn)相關器價格貴,線(xian)路比較複雜。在微(wei)處理機普及應用(yong)後,這個缺點可以(yi)克服。噪聲🈲法(聽音(yin)法)是🔞利用管道内(nei)流體♈流動時産生(shēng)的噪聲與流體的(de)流速有關的原🈲理(li),通過檢測噪聲表(biǎo)示流速🐇或流量值(zhi)。其方法😍簡單,設備(bèi)價格便宜,但準确(què)度🌈低。
      
      以上幾種方(fāng)法各有特點,應根(gēn)據被測流體性質(zhi).流速分布情🈲況、管(guan)路安裝地點以及(ji)對測量準确度的(de)要求等因素進行(háng)選擇。一般說來由(you)于工業生産中工(gōng)質的溫度常不能(neng)保持恒定,故多采(cǎi)用頻差法及時差(chà)法。隻有在管徑很(hěn)大時才采用直接(jiē)🌈時差法。對換能器(qì)安裝👉方法的選擇(ze)原則一般是:當流(liú)體沿管軸平行流(liu)動時,選用Z法;當流(liu)動方向與管鈾不(bú)平行或管路安裝(zhuāng)地點使換能器安(an)裝間隔受到限制(zhì)時⭐,采用V法或X法。當(dang)流場分布不均勻(yun)而表🧑🏽‍🤝‍🧑🏻前直管段又(yòu)較短時,也🔴可采用(yong)多聲⭐道(例如雙聲(shēng)道或四聲道)來克(kè)服流速擾動帶來(lái)的流量測量誤差(cha)。多普勒法适于測(cè)量兩相流,可避免(miǎn)常規儀表由懸浮(fu)粒或氣泡㊙️造成的(de)堵塞、磨損、附着而(ér)不能運行的弊病(bìng),因而得以迅速發(fa)展。随着工業的發(fa)展及節能工作的(de)開展,煤油混合(COM)、煤(mei)水❌泥合(CWM)燃料的輸(shu)送和應用以及燃(ran)料💘油加水助燃等(děng)節能方法的發展(zhan),都爲⁉️多普勒超聲(shēng)波流💁量計應用開(kāi)辟廣闊前景。
      
      流量(liàng)計的種類很多,一(yi)般市場上用得比(bi)較廣泛的㊙️有:電磁(cí)流量計、渦街流量(liàng)計、渦輪流量計、孔(kǒng)闆流量計、V錐流量(liang)計、金屬轉🧡子流量(liàng)計、玻璃轉子流量(liang)計、旋進旋渦流量(liàng)計、橢圓齒輪流量(liàng)計、均速🏃‍♀️管流量計(ji)、超🏃🏻‍♂️聲波流量計等(deng)。它們的安裝條件(jian)對直管段的要求(qiu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼V錐流量計是zui低,而(ér)電磁、渦街、孔闆等(deng)對🚩直管段要求✊就(jiù)較高,一般是🙇‍♀️前5D後(hou)3D,對于流量計前端(duan)有彎頭、閥門電磁(ci)流量計等的直管(guǎn)段要求就更高,zui高(gāo)要求直管段是前(qián)50D後5D,因此在選🧑🏽‍🤝‍🧑🏻購流(liú)量計時一定要考(kǎo)慮流量計現場安(ān)裝的環境、位置等(deng)因素,從而選擇更(geng)🆚加适♊合現場工礦(kuàng)的流量計。
      
      現在流(liú)量計所需要的參(can)數:
      
      1、被測量的介質(zhì)
      
      2、被測量介質的溫(wen)度
      
      3、被測量介質的(de)壓力
      
      4、被測量介質(zhì)的流量
      
      5、要求的測(cè)量精度
      
      6、現場工礦(kuang)情況
聯系方式(shì)
  • 電話

    86-020-31199948/85550363

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