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測(ce)量不同(tóng)的介質(zhì)選擇不(bu)同的流(liú)量計
發(fā)布日期(qi)：2025-12-01 浏覽次(cì)數：1741
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測量(liang)不同的(de)介質選(xuǎn)擇不同(tóng)的流量(liang)計
廣州(zhou)迪川儀(yí)器儀表(biǎo)有限公(gōng)司爲了(le)保證流(liu)量儀表(biao)在生産(chǎn)現場過(guo)程中發(fā)揮好、精(jing)确的使(shi)用，流量(liàng)計的選(xuǎn)擇，必須(xu)♈要根據(ju)生産現(xian)場需要(yào)計量的(de)介質而(er)定。
一、氣(qi)體介質(zhi)，應選擇(ze)的流量(liang)計品種(zhong)是：1、超聲(sheng)波氣體(tǐ)流量計(ji)♈。2、渦街流(liú)量計。如(ru)氣體溫(wen)度超過(guo)300℃,可選氣(qì)壓式流(liú)量計。
二(er)、石油、柴(chái)油等油(yóu)品介質(zhì)，應選擇(zé)的流量(liàng)計品種(zhǒng)是⚽：超聲(sheng)波流㊙️量(liang)計。
三、砂(sha)漿、電粉(fěn)漿等大(da)濃度、固(gu)體顆粒(lì)含量大(da)的介質(zhi)，應選擇(ze)的流量(liang)計品種(zhǒng)是：電磁(ci)流量計(jì)。 四、自來(lai)水大流(liu)量的介(jie)質，應選(xuan)擇的流(liu)量計品(pin)種是：适(shi)用選型(xing)爲智能(néng)電磁流(liu)量㊙️計、超(chao)聲波流(liu)量計。其(qi)他🏃諸如(rú)渦街流(liú)量計、孔(kong)闆📱流量(liang)計等也(yě)可以。
五(wu)、污水、紙(zhi)漿等渾(hun)濁液體(ti)介質，應(ying)選擇的(de)流量計(ji)品種是(shi)：1、超聲波(bō)🔴流量計(jì)及智能(néng)電磁流(liú)量計。但(dàn)在選用(yong)電磁♊流(liú)量計時(shí)要考慮(lü)液體中(zhong)不含較(jiao)多空氣(qi)或氣泡(pào)。 六、帶有(yǒu)較多氣(qi)泡的液(ye)體介質(zhi)，應選🐆擇(zé)的流量(liàng)計品種(zhong)是：超聲(sheng)波流量(liàng)計，使用(yòng)該類型(xing)的流量(liàng)計測量(liang)🧡帶有氣(qi)泡的流(liú)體，效果(guǒ)十分好(hǎo)。 七、純淨(jìng)水、除鹽(yan)水等電(diàn)導率低(di)的介質(zhi)，應選擇(ze)的流量(liàng)計品種(zhǒng)是：超💔聲(sheng)波流量(liang)計非常(chang)适合🎯測(cè)量這類(lèi)流體。 八(ba)、酸、堿液(yè)等強腐(fu)蝕性介(jie)質，應選(xuǎn)擇的流(liu)量計品(pǐn)種是：1、抗(kang)酸🤟堿内(nèi)襯的😘電(diàn)磁流量(liang)計。2、外夾(jiá)式超聲(sheng)波流量(liang)計。
用以(yi)測量管(guǎn)路中流(liu)體流量(liang)(單位時(shí)間内通(tōng)過的流(liu)體體🧑🏾🤝🧑🏼積(jī))的儀表(biao)。有轉子(zi)流量計(ji)、節流式(shi)流量計(ji)、細縫流(liú)量計、容(rong)積流量(liàng)計、電磁(ci)流量計(ji)、超聲波(bo)流量計(jì)和堰等(deng)。
流量測(cè)量方法(fǎ)和儀表(biao)的種類(lei)繁多,分(fèn)類方法(fǎ)也很多(duo)⛹🏻♀️。至今爲(wei)止,可供(gòng)工業用(yong)的流量(liàng)儀表種(zhǒng)類達60種(zhong)之多。品(pǐn)種如此(ci)之🚩多的(de)🧑🏽🤝🧑🏻原因就(jiu)在于至(zhì)今還沒(méi)找到一(yi)種對任(ren)何流體(tǐ)、任何量(liang)程、任何(hé)流動狀(zhuang)态以及(jí)任何使(shi)用條件(jiàn)⭐都适用(yòng)的🚶♀️流量(liang)儀表。
這(zhè)60多種流(liú)量儀表(biao),每種産(chan)品都有(yǒu)它特定(dìng)的适用(yòng)性,也都(dou)有它💘的(de)局限性(xing)。按測量(liàng)對象劃(huà)分就有(you)封閉管(guan)道和明(míng)渠兩大(dà)✊類;按測(cè)量目的(de)又可分(fèn)爲總量(liang)測量和(hé)流量測(ce)量,其儀(yí)表分🐪别(bie)稱作❌總(zong)量表和(hé)流量計(ji)。
總量表(biǎo)測量一(yī)段時間(jiān)内流過(guò)管道的(de)流量,是(shi)以短暫(zàn)🥰時💔間内(nèi)流過的(de)總量除(chu)以該時(shi)間的商(shang)來表示(shi),實際上(shang)流量計(jì)通⁉️常亦(yì)備有🐪累(lèi)積流量(liang)裝置,做(zuò)總量表(biao)使用,而(er)總量表(biǎo)亦備有(you)🍓流量發(fā)❤️訊裝置(zhi)。因此,以(yi)嚴格意(yì)義來分(fen)流量計(ji)和👨❤️👨總量(liàng)表已‼️無(wú)實際意(yi)義。
按測(cè)量原理(li)分有力(lì)學原理(li)、熱學原(yuan)理、聲學(xue)原理、電(dian)學原理(li)、光學原(yuán)理、原子(zi)物理學(xue)原理等(deng)。
差壓(yā)式流量(liàng)計由一(yi)次裝置(zhì)(檢測件(jiàn))和二次(ci)裝置(差(chà)壓轉換(huàn)和流量(liàng)顯示儀(yí)表)組成(cheng)。通常以(yi)檢測件(jian)形式對(duì)差壓式(shì)流量計(ji)分類,如(rú)孔闆流(liú)量計、文(wen)丘裏流(liu)量計、均(jun)速管流(liu)量計等(děng)。
二次裝(zhuāng)置爲各(gè)種機械(xie)、電子、機(jī)電一體(tǐ)式差壓(ya)計,差壓(yā)變送⭐器(qi)及⛹🏻♀️流量(liang)顯示儀(yí)表。它已(yi)發展爲(wei)三化(系(xi)列化、通(tong)🚶用化及(ji)标準化(huà))程度很(hěn)高的、種(zhǒng)類規格(gé)龐雜的(de)一大類(lei)儀表,它(tā)既可測(cè)量流量(liang)參數,也(ye)可測量(liang)其它參(can)數(如壓(yā)力、物位(wei)、密度等(deng))。
差壓式(shì)流量計(ji)的檢測(cè)件按其(qí)作用原(yuán)理可分(fèn)爲:節☔流(liu)裝置、水(shui)💃力阻力(lì)式、離心(xīn)式、動壓(ya)頭式、動(dòng)壓頭增(zēng)益式及(jí)🌐射流式(shì)幾📧大類(lèi)。
非标準(zhǔn)檢測件(jian)是成熟(shu)程度較(jiao)差的,尚(shang)未列入(ru)标準中(zhong)✨的檢測(ce)🆚件。
差壓(yā)式流量(liàng)計是一(yī)類應用(yong)廣泛的(de)流量計(ji),在各類(lei)流量儀(yí)表中其(qí)使用量(liàng)占居*。近(jìn)年來,由(yóu)于各種(zhong)新型流(liú)量計的(de)⛷️問世,它(tā)的使用(yòng)♻️量百分(fen)數逐漸(jiàn)下降,但(dàn)目前仍(reng)是🙇♀️重要(yao)的一類(lei)流量計(ji)。
優點:
(1)應(yīng)用多的(de)孔闆式(shi)流量計(ji)結構牢(lao)固,性能(néng)穩定可(kě)靠,使用(yòng)壽命長(zhang);
(2)應用範(fan)圍廣泛(fàn),至今尚(shàng)無任何(hé)一類流(liú)量計可(ke)與之💰相(xiang)比拟;
(3)檢(jiǎn)測件與(yǔ)變送器(qì)、顯示儀(yi)表分别(bié)由不同(tóng)廠家生(shēng)産,便于(yú)🙇🏻規🏃模經(jīng)濟生産(chan)。
(2)範圍(wéi)度窄,一(yi)般僅3:1~4:1;
(3)現(xiàn)場安裝(zhuāng)條件要(yào)求高;
(4)壓(ya)損大(指(zhǐ)孔闆、噴(pēn)嘴等)。
注(zhu)：一種新(xīn)型産品(pin)：引進美(mei)國航天(tiān)*而開發(fa)的平衡(héng)流量計(jì)，這種流(liú)☂️量計的(de)測量精(jing)度是傳(chuan)統節流(liu)裝置的(de)5-10倍，永9壓(yā)力損失(shi)1/3。壓力恢(huī)複快2倍(bèi)，小直管(guan)段可以(yǐ)小至1.5D，安(ān)裝和使(shǐ)用方便(bian)，大大減(jian)少流體(tǐ)運行的(de)能力消(xiao)耗。
應用(yòng)概況:
差(chà)壓式流(liú)量計應(ying)用範圍(wei)特别廣(guǎng)泛,在封(feng)閉管道(dao)的流🐇量(liang)測量💃🏻中(zhōng)各種對(dui)象都有(you)應用,如(ru)流體方(fāng)面:單相(xiàng)、混相、潔(jie)淨、髒污(wu)、粘性流(liú)等✂️;工作(zuò)狀态方(fāng)面:常壓(ya)、高壓、真(zhen)空、常溫(wen)、高溫、低(di)溫等;管(guan)徑方面(mian):從幾mm到(dao)幾m;流動(dòng)條件方(fang)面:亞音(yīn)速、音速(su)、脈動流(liu)等。它在(zài)各工業(ye)部門的(de)用量約(yuē)占流量(liàng)計全部(bù)用量的(de)1/4~1/3。
3.2 浮子流(liu)量計
浮(fu)子流量(liang)計,又稱(cheng)轉子流(liú)量計,是(shi)變面積(ji)式流量(liàng)計的一(yi)種,在一(yī)根由下(xià)向上擴(kuò)大的垂(chuí)直錐管(guǎn)中,圓形(xing)橫截面(mian)的浮子(zǐ)的重力(li)是由液(yè)體動力(li)承受的(de),從而使(shǐ)浮子可(kě)以在錐(zhui)管内自(zì)由地上(shàng)升和🏃🏻下(xia)降。
浮子(zǐ)流量計(ji)是僅次(ci)于差壓(ya)式流量(liang)計應用(yong)範圍寬(kuan)‼️廣的一(yī)類流量(liàng)計,特别(bié)在小、微(wei)流量方(fāng)面有舉(jǔ)足輕重(zhong)的作用(yòng)。
80年代中(zhong)期,日本(běn)、西歐、美(měi)國的銷(xiao)售金額(e)占流量(liàng)儀表的(de)15%~20%。中國💃🏻産(chan)量1990年估(gū)計在12~14萬(wàn)台,其中(zhōng)95%以上爲(wei)玻璃錐(zhui)管浮子(zǐ)流量計(ji)。
特點:
(1)玻(bo)璃錐管(guǎn)浮子流(liú)量計結(jie)構簡單(dan),使用方(fāng)便,缺點(dian)是耐壓(ya)力低,有(you)玻璃管(guǎn)易碎的(de)較大風(fēng)險;
(2)适用(yong)于小管(guan)徑和低(dī)流速;
(3)壓(ya)力損失(shī)較低。
容(rong)積式流(liu)量計,又(yòu)稱定排(pái)量流量(liàng)計,簡稱(cheng)PD流量計(ji),在✍️流量(liang)儀表中(zhong)是精度(dù)高的一(yī)類。它利(li)用機械(xiè)測量元(yuan)件把流(liú)體📐連續(xu)不斷地(dì)分割成(chéng)單個已(yi)知的體(ti)積部分(fèn),根據測(ce)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(cì)數來測(ce)量流體(ti)體積總(zǒng)量。
容積(jī)式流量(liàng)計按其(qí)測量元(yuán)件分類(lei),可分爲(wei)橢圓齒(chǐ)輪流量(liàng)㊙️計🤩、刮闆(pan)流量計(ji)、雙轉子(zǐ)流量計(ji)、旋轉活(huo)塞流🌐量(liàng)計、往複(fú)活塞流(liú)量🥵計、圓(yuán)盤流量(liang)計、液封(feng)轉筒式(shi)流量計(ji)、濕式氣(qì)量📐計及(jí)膜式氣(qì)量計等(děng)。
優點:
(1)計(ji)量精度(du)高;
(2)安裝(zhuang)管道條(tiáo)件對計(jì)量精度(dù)沒有影(yǐng)響;
(3)可用(yong)于高粘(zhān)度液體(ti)的測量(liang);
(4)範圍度(dù)寬;
缺(que)點:
(1)結果(guo)複雜,體(tǐ)積龐大(da);
(2)被測介(jie)質種類(lei)、口徑、介(jiè)質工作(zuo)狀态局(ju)限性較(jiào)大;
(3)不适(shi)用于高(gao)、低溫場(chǎng)合;
(4)大部(bu)分儀表(biao)隻适用(yong)于潔淨(jing)單相流(liu)體;
(5)産生(shēng)噪聲及(ji)振動。
應(yīng)用概況(kuàng):
工(gōng)業發達(da)國家近(jin)年PD流量(liàng)計(不包(bāo)括家用(yòng)煤氣表(biao)和家⛱️用(yòng)水表🏃🏻)的(de)🔆銷售金(jīn)額占流(liú)量儀表(biao)的13%~23%;我國(guó)約占20%,1990年(nian)産量(不(bu)包括家(jiā)用煤氣(qi)表)估計(ji)爲34萬台(tái),其中橢(tuo)圓齒㊙️輪(lun)式和🍓腰(yao)輪式分(fèn)别約占(zhan)70%和20%。
渦輪流(liú)量計,是(shì)速度式(shi)流量計(ji)中的主(zhǔ)要種類(lei),它采用(yòng)多葉片(piàn)🏃🏻♂️的轉子(zi)(渦輪)感(gǎn)受流體(tǐ)平均流(liú)速,從而(ér)且推導(dǎo)出流量(liang)或🐪總量(liang)的儀表(biǎo)。
一般它(tā)由傳感(gan)器和顯(xian)示儀兩(liang)部分組(zu)成,也可(ke)做成整(zhěng)🏃♀️體式👣。
渦(wo)輪流量(liàng)計和容(rong)積式流(liú)量計、科(ke)裏奧利(lì)質量流(liú)量計稱(chēng)爲流量(liang)🤟計中三(san)類重複(fú)性、精度(dù)佳的産(chan)品,作爲(wei)類型✨流(liu)量計之(zhi)一,其🧡産(chan)品已發(fa)展爲多(duō)品種、多(duō)系列批(pi)量生💋産(chan)的規模(mo)。
優點:
(2)重(zhòng)複性好(hǎo);
(3)元零點(diǎn)漂移,抗(kang)幹擾能(neng)力好;
(4)範(fan)圍度寬(kuān);
(5)結構緊(jǐn)湊。
缺點(dian):
(2)流體(ti)物性對(duì)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(yòng):石油、有(yǒu)⭐機液體(tǐ)、無機液(yè)、液化氣(qi)、天然氣(qì)和低溫(wen)流體🤩統(tong)在歐洲(zhōu)✍️和美國(guó),渦㊙️輪流(liu)⭐量計在(zai)用量上(shang)是僅次(cì)于孔闆(pǎn)流量計(jì)的天然(rán)計量儀(yi)表,僅荷(hé)蘭在天(tian)然氣管(guan)線上就(jiù)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(liu)量計,它(tā)們已成(cheng)爲優良(liang)的天然(rán)氣計量(liang)儀表。
3.5電(diàn)磁流量(liàng)計
電磁(cí)流量計(jì)是根據(jù)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(ti)的儀表(biǎo)。
電磁流(liú)量計有(yǒu)一系列(liè)優良特(te)性,可以(yi)解決其(qi)它流量(liàng)計不易(yì)應用的(de)問題,如(rú)髒污流(liu)、腐蝕流(liú)的測量(liàng)。
70、80年代電(diàn)磁流量(liàng)在技術(shu)上有重(zhong)大突破(pò),使它成(chéng)爲應用(yong)✍️廣🏃🏻泛的(de)一類流(liu)量計,在(zai)流量儀(yí)表中其(qi)使用量(liàng)百分數(shù)不斷上(shàng)升。
(1)測量通(tōng)道是段(duàn)光滑直(zhi)管,不會(hui)阻塞,适(shì)用于測(cè)量含🛀🏻固(gu)體顆粒(lì)的液固(gu)二相流(liu)體,如紙(zhǐ)漿、泥漿(jiāng)、污水等(deng);
(2)不産生(shēng)流量檢(jiǎn)測所造(zào)成的壓(ya)力損失(shī),節能效(xiào)果好;
(5)可應用(yòng)腐蝕性(xing)流體。
缺(quē)點:
(1)不能(néng)測量電(diàn)導率很(hěn)低的液(ye)體,如石(shi)油制品(pǐn);
(2)不能測(cè)量氣體(ti)、蒸汽和(he)含有較(jiào)大氣泡(pào)的液體(tǐ);
(3)不能用(yòng)于較高(gāo)溫度。
電磁流(liu)量計應(yīng)用領域(yu)廣泛,大(dà)口徑儀(yi)表較多(duō)應用于(yu)給🍉排水(shuǐ)工程;中(zhong)小口徑(jing)常用于(yú)高要求(qiu)或難測(cè)場合,如(ru)鋼鐵工(gōng)業高爐(lu)⭐風口冷(lěng)卻水控(kòng)制,造紙(zhi)工業測(ce)量紙漿(jiāng)液和黑(hēi)🐕液,化學(xue)工業的(de)強腐蝕(shi)㊙️液,有色(se)冶金工(gong)業的礦(kuang)漿;小口(kou)徑、微小(xiao)口徑常(chang)用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工(gōng)業、生物(wù)化學等(děng)有衛生(sheng)要求的(de)場所。
渦街(jie)流量計(jì)是在流(liú)體中安(ān)放一根(gēn)非流線(xian)型遊渦(wō)發生體(ti),流體👌在(zai)發生體(ti)兩側交(jiāo)替地分(fèn)離釋放(fàng)出兩串(chuan)規則地(di)交錯排(pai)列的遊(yóu)渦的儀(yí)表。
渦街(jie)流量計(jì)是屬于(yú)年輕的(de)一類流(liú)量計,但(dan)其發展(zhan)🌐迅速,目(mù)🌂前已成(chéng)爲通用(yong)的一類(lèi)流量計(ji)。
優點:
(1)結(jie)構簡單(dan)牢固;
(2)适(shi)用流體(ti)種類多(duo);
(3)精度較(jiào)高;
(4)範圍(wéi)度寬;
缺(que)點:
(1)不适(shi)用于低(dī)雷諾數(shù)測量;
(2)需(xū)較長直(zhi)管段;
(3)儀(yi)表系數(shu)較低(與(yu)渦輪流(liu)量計相(xiàng)比);
(4)儀表(biǎo)在脈動(dong)流、多相(xiàng)流中尚(shang)缺乏應(ying)用經驗(yàn)。
3.7 超聲波(bo)流量計(jì)
超聲波(bō)流量計(ji)是通過(guò)檢測流(liú)體流動(dòng)對超聲(shēng)束(或超(chāo)聲脈沖(chong))的作用(yong)以測量(liàng)流量的(de)儀表。
根(gen)據對信(xìn)号檢測(ce)的原理(lǐ)超聲流(liu)量計可(kě)分爲傳(chuan)播速度(dù)差法(直(zhí)📞接時差(chà)法、時差(chà)法、相位(wèi)差法和(he)頻差法(fǎ))、波束偏(pian)移法、多(duō)🔅普勒法(fa)、互相關(guān)法、空間(jian)濾法及(ji)噪聲♊法(fa)等。
超聲(sheng)流量計(ji)和電磁(ci)流量計(ji)一樣,因(yīn)儀表流(liu)通通道(dao)未設置(zhì)任💁何阻(zu)礙件,均(jun1)屬*流量(liàng)計,是适(shì)于解決(jue)流量測(ce)量困難(nan)⚽問題的(de)一類流(liu)量計,特(tè)别在大(da)口徑流(liú)量測量(liàng)方面有(you)較🐉突出(chū)的🌈優點(dian),近⚽年來(lai)它是發(fa)展迅速(su)✉️的一類(lèi)流🏃🏻量計(ji)之一。
優(yōu)點:
(1)可做(zuò)非接觸(chu)式測量(liàng);
(2)爲無流(liú)動阻撓(náo)測量,無(wu)壓力損(sun)失;
缺點:
(1)傳(chuán)播時間(jian)法隻能(neng)用于清(qīng)潔液體(tǐ)和氣體(ti);而多普(pu)勒法隻(zhi)☔能用于(yú)測量含(hán)有一定(ding)量懸浮(fu)顆粒和(hé)氣泡的(de)液體;
(2)多(duō)普勒法(fa)測量精(jing)度不高(gao)。
應用概(gài)況:
(1)傳播(bo)時間法(fa)應用于(yu)清潔、單(dan)相液體(tǐ)和氣體(ti)。典型應(ying)用♻️有工(gong)廠💋排放(fang)液、:怪液(yè)、液化天(tiān)然氣等(děng);
(2)氣體應(ying)用方面(miàn)在高壓(ya)天然氣(qì)領域已(yǐ)有使用(yong)良好㊙️的(de)經驗;
(3)多(duō)普勒法(fǎ)适用于(yu)異相含(hán)量不太(tài)高的雙(shuang)相流體(ti),例如:未(wèi)處理污(wu)水、工廠(chǎng)排放液(ye)、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(jì)
科裏奧(ao)利質量(liàng)流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱CMF)是利(lì)用流體(ti)在振㊙️動(dong)管中流(liu)㊙️動時,産(chan)生與質(zhi)量流量(liàng)成正比(bǐ)的科裏(li)奧利力(lì)🈲原理制(zhi)成的一(yī)🐇種直接(jiē)式質量(liàng)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(zào)廠(如太(tài)行儀💃🏻表(biǎo)廠)自👄行(hang)開發供(gong)應市場(chǎng);還有幾(jǐ)家制造(zao)廠組建(jiàn)合資企(qi)業或引(yin)用生産(chǎn)系列儀(yí)表。
熱式(shi)氣體質(zhì)量流量(liang)計
熱式(shi)流量計(jì)傳感器(qì)包含兩(liang)個傳感(gan)元件，一(yī)個速度(dù)傳感器(qì)和一個(ge)溫度傳(chuán)感器。它(ta)們自動(dong)地補償(chang)和校正(zhèng)氣體溫(wēn)度變化(huà)。儀表的(de)電加熱(rè)部分将(jiāng)速度傳(chuán)感❓器加(jia)熱♌到高(gao)于工況(kuàng)溫度的(de)某一個(gè)定值，使(shi)速度傳(chuan)感器和(hé)測量工(gong)況溫度(dù)的傳感(gǎn)器之間(jiān)形成恒(heng)定溫✉️差(cha)。當保持(chí)溫差不(bu)變時，電(dian)加熱消(xiao)耗的🐕能(néng)量，也可(kě)以說熱(re)消散值(zhi)，與㊙️流過(guo)氣體的(de)質🌈量流(liu)量成正(zheng)比。
熱式(shì)氣體質(zhi)量流量(liàng)計即Mass Flow Meter(縮(suō)寫爲MFM)，它(tā)是氣體(ti)流量計(jì)量中新(xīn)型儀表(biǎo)，區别于(yu)其它氣(qì)體流量(liang)計不需(xū)要進行(háng)壓力和(hé)溫度修(xiū)正🈲，直接(jiē)測量氣(qì)體的質(zhi)量流量(liàng)，一支傳(chuán)感器可(ke)以🌐做到(dao)量👉程從(cóng)極低到(dào)高量程(cheng)。它适合(he)單一氣(qì)體和固(gù)定比🔅例(li)多組份(fen)👌氣體的(de)測量。
熱(re)式氣體(tǐ)質量流(liú)量計是(shi)用于測(ce)量和控(kong)制氣體(ti)質量流(liú)量的新(xīn)型儀表(biǎo)。可用于(yú)石油、化(hua)工、鋼鐵(tie)、冶金、電(diàn)力、輕工(gōng)、醫藥、環(huán)保等工(gōng)業部門(men)的空氣(qi)、烴類氣(qi)體、可燃(ran)性氣體(ti)、煙道氣(qì)體的監(jian)測。
特 點(dian)
可靠性(xìng)高 重複(fu)性好 測(ce)量精度(dù)高 壓損(sǔn)小
無活(huo)動部件(jian) 量程比(bǐ)寬 響應(yīng)速度快(kuai) 無須溫(wen)壓補償(chang)
應 用
•煅(duan)燒爐煙(yān)道氣流(liu)量測量(liang) •燃氣過(guo)程中空(kōng)氣流量(liang)測量
•壓(yā)縮空氣(qi)流量測(cè)量 •半道(dào)體芯片(piàn)制造過(guò)程中氣(qì)體流量(liang)✌️測量
•熔劑回(huí)收系統(tǒng)氣體流(liu)量測量(liang) •燃燒鍋(guo)爐中燃(ran)燒氣體(tǐ)流量測(cè)量
•天然(ran)氣、火炬(ju)氣、氫氣(qì)等氣體(tǐ)流量測(cè)量
•啤酒(jiu)生産過(guò)程中二(èr)氧化碳(tàn)氣體流(liu)量測量(liang)
•水泥、卷(juàn)煙、玻璃(lí)廠生産(chǎn)過程中(zhōng)氣體質(zhì)量流量(liàng)測量
如(ru)：美國SIERRA
中(zhōng)國DSN
3.9 明渠(qu)流量計(jì)
與前述(shù)幾種不(bú)同,它是(shi)在非滿(mǎn)管狀敞(chang)開渠道(dao)測量自(zì)由表面(mian)🙇♀️自然流(liú)的流量(liàng)儀表。
非(fēi)滿管态(tài)流動的(de)水路稱(cheng)作明渠(qú),測量明(míng)渠中水(shuǐ)流🌈流📧量(liang)的稱作(zuo)明渠流(liu)量計(open channel flowmeter)。
明(míng)渠流量(liàng)計除圓(yuán)形外,還(hái)有U字形(xíng)、梯形、矩(jǔ)形等多(duo)種形狀(zhuàng)。
4, 新(xin)工作原(yuán)理流量(liàng)儀表的(de)研究和(he)開發
4.1 靜(jing)電流量(liàng)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(ye)體流量(liang)測量的(de)靜電流(liu)量計。
靜(jing)電流量(liang)計的金(jin)屬測量(liàng)管絕緣(yuán)地與管(guan)系連接(jie),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(tā)們分别(bié)作了内(nei)♊徑4~8mm銅💁、不(bu)鏽🏒鋼等(deng)金屬和(he)塑料測(cè)量管🈲儀(yí)表的實(shí)流試驗(yàn),試驗表(biao)明流量(liàng)與電荷(he)之間接(jie)近于線(xian)性。
4.2 複合(hé)效應流(liu)量儀表(biǎo)
(combined effects meter)
該儀表(biao)的工作(zuò)原理是(shì)基于流(liu)體的動(dòng)量和壓(yā)力作用(yòng)✌️于儀✍️表(biǎo)🔱腔體産(chan)生的變(biàn)形,測量(liàng)複合效(xiào)應的變(biàn)形🌐求取(qǔ)流量。本(běn)儀表由(yóu)美國GMI工(gōng)程和管(guǎn)理學院(yuàn)開發,已(yǐ)申請兩(liang)♉項專力(lì)。
4.3 轉速表(biao)式流量(liang)傳感器(qi)
(tachmetric flowrate sensor)
它是由(you)俄羅斯(sī)科學工(gōng)程中心(xin)工業儀(yí)表公司(si)開發，是(shi)基于懸(xuan)🏃🏻♂️浮㊙️效應(yīng)理論研(yan)制的。該(gai)儀表已(yi)在若幹(gan)現場成(cheng)功的應(ying)用(例如(rú)❌在核🔱電(diàn)站安裝(zhuāng)2000餘台測(ce)量熱水(shuǐ)🌈流量，連(lian)🐉續使用(yong)8年),且還(hai)在改進(jìn)以擴大(da)應用領(lǐng)域。
5, 幾種(zhong)流量儀(yi)表應用(yong)和發展(zhǎn)動向
5.1 科(ke)裏奧利(li)質量流(liu)量計(CMF)
國(guo)外CMF已發(fā)展30餘系(xì)列，各系(xì)列開發(fā)在技術(shu)上着眼(yǎn)點在于(yu):流✌️量檢(jiǎn)測測量(liàng)管結構(gòu)上設計(jì)創新;提(ti)高儀表(biǎo)零點穩(wen)定性和(he)精确🚶♀️度(du)等性能(néng);增加測(cè)量管撓(náo)度,提高(gāo)靈敏度(du);改善測(ce)量管應(yīng)力分布(bù),降低疲(pi)勞損壞(huai),加強抗(kàng)振動✉️幹(gàn)擾能力(lì)等。
EMF從50年代(dài)初進入(ru)工業應(ying)用以來(lai),使用領(ling)域日益(yi)擴展,80年(nián)代後期(qi)起💁在各(gè)國流量(liang)儀表銷(xiāo)售金額(e)中已占(zhan)16%~20%。
我國近(jìn)年發展(zhan)迅速,1994年(nián)銷售估(gu)計爲6500~7500台(tái)。國内已(yi)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(bei)能力。
5.3 渦(wō)街流量(liang)計(USF)
USF在60年(nian)代後期(qī)進入工(gong)業應用(yong),80年代後(hou)期起在(zài)各國流(liu)量儀表(biao)銷售金(jīn)額中已(yǐ)占4%~6%。1992年世(shi)界範圍(wei)估計銷(xiāo)售量爲(wei)3.54.8萬⭐台,同(tong)期國内(nei)産♊品估(gū)計在8000~9000台(tai)。
5.4威力巴(ba)流量計(ji)
威立巴(bā)流量計(jì)計采用(yong)了*符合(he)空氣動(dòng)力學原(yuan)理的工(gong)程結構(gòu)設計，是(shi)一種在(zài)精度、功(gong)效及可(kě)靠方面(miàn)達✊到了(le)無比卓(zhuo)yue程度的(de)傳感元(yuan)件。
6, 結論(lùn)
每種(zhong)流量計(ji)都有其(qí)适用範(fan)圍,也都(dou)有局限(xiàn)性。這就(jiu)要求我(wǒ)們:
(1)在選(xuan)擇儀表(biao)時,一定(ding)要熟悉(xi)儀表和(he)被測對(dui)象兩方(fang)🎯面的情(qíng)況,并要(yào)兼顧考(kǎo)慮其它(ta)因素,這(zhè)樣測量(liàng)才會準(zhǔn)确💋;
(2)努力(li)研制新(xin)型儀表(biao),使其在(zai)現有的(de)基礎上(shàng)更加完(wán)善。
差壓(yā)式流量(liang)計
差壓(yā)式流量(liàng)計(以下(xià)簡稱DPF或(huò)流量計(ji))是根據(jù)安裝于(yú)管道中(zhōng)流量檢(jiǎn)測件産(chǎn)生的差(chà)壓、已知(zhi)的流體(ti)條件和(hé)檢測件(jiàn)與管道(dao)的幾何(he)尺寸來(lái)測量流(liu)量的儀(yí)表。DPF由一(yi)次☂️裝置(zhì)(檢測件(jian))和🍉二次(ci)裝置(差(chà)壓轉換(huan)和流量(liàng)顯示儀(yi)表)組成(chéng)。通常以(yi)檢測件(jiàn)的型式(shì)對DPF分類(lèi)，如孔💞扳(bān)流量計(ji)、文🛀丘裏(li)管流量(liàng)計及均(jun1)速管♊流(liu)量計等(děng)。二次裝(zhuang)置爲各(gè)種機械(xie)、電子、機(ji)電一體(ti)式差壓(yā)計🧑🏽🤝🧑🏻，差壓(yā)變送器(qi)和流量(liang)顯💜示及(ji)計算儀(yi)表，它已(yǐ)發展爲(wèi)三化(系(xi)列化、通(tong)用化及(ji)标準化(hua))程度很(hěn)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(liu)量參數(shù)✔️，也可測(ce)量其他(ta)參數(如(ru)壓力、物(wù)位、密度(dù)等)。
DPF按其(qí)檢測件(jiàn)的作用(yòng)原理可(kě)分爲節(jie)流式、動(dòng)壓頭式(shi)、水力阻(zu)力式🐉、離(lí)心式、動(dòng)壓增益(yi)式和射(she)流式等(děng)幾大⁉️類(lei)，其💋中以(yǐ)節流式(shi)和動壓(ya)頭式應(yīng)用爲廣(guang)泛。
标(biāo)準型節(jiē)流式DPF的(de)發展經(jing)過漫長(zhang)的過程(chéng)，早在20世(shi)紀20年代(dài)❌，美國和(hé)歐洲即(ji)開始進(jin)行大規(guī)模的節(jie)流裝置(zhì)⭐試驗研(yan)究。用得(de)普遍的(de)節流裝(zhuang)置--孔闆(pan)和噴嘴(zui)開始标(biao)準化。現(xian)在标準(zhun)噴嘴的(de)一種型(xing)式ISA l932噴嘴(zui)，其幾何(he)形🛀狀就(jiù)是30年代(dài)标準化(hua)的，而标(biao)準🏃🏻♂️孔闆(pǎn)亦曾🈲稱(chēng)爲ISA l932孔闆(pǎn)。節流裝(zhuāng)置結構(gòu)形式的(de)标準化(hua)有很深(shen)遠的意(yi)義，因🐕爲(wei)隻有節(jie)流㊙️裝置(zhi)結構形(xíng)式标準(zhǔn)化了，才(cái)有可能(neng)把上衆(zhōng)多研🏒究(jiū)成果彙(huì)集到🔱一(yī)起，它促(cu)進檢測(cè)件的理(lǐ)論🍓和實(shi)踐向深(shēn)度和廣(guang)度拓展(zhǎn)，這是其(qi)他流量(liang)計所👣不(bu)及的。1980年(nian)ISO(标準化(hua)組織)正(zhèng)式通過(guò)标準ISO 5167，至(zhì)此流量(liang)測量節(jie)流裝置(zhi)*個标準(zhun)誕生了(le)。ISO 5167總結了(le)幾十年(nian)來上對(duì)爲數有(you)限的⚽幾(ji)種節流(liú)裝♉置(孔(kǒng)闆、噴嘴(zuǐ)和文丘(qiu)裏管)的(de)理論與(yu)試驗的(de)研究成(chéng)果，反映(yìng)了此類(lei)檢測件(jian)的⭕當代(dai)科學🈲與(yǔ)生産的(de)技術水(shui)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(duo)亟待解(jiě)決的問(wèn)題，這些(xie)問題💰主(zhu)要有以(yǐ)下幾個(gè)方面。
2) ISO 5167中關(guan)于直管(guǎn)段長度(dù)規定的(de)問題 在(zài)ISO投票通(tōng)過ISO 5167時，美(mei)國📱投了(le)反對票(piao)，其主要(yao)原因是(shì)對直管(guǎn)段長度(dù)的規定(ding)有不同(tóng)🤟意見，這(zhè)個問題(tí)應是ISO 5167修(xiu)訂的主(zhu)要問題(tí)之🔴一。
4)關于(yu)節流式(shi)DPF測量精(jing)确度提(ti)高的問(wèn)題 鑒于(yú)節流式(shì)DPF在🤟流量(liang)計中占(zhàn)有重要(yào)地位，提(ti)高其測(ce)量精确(que)度意義(yì)重大。曆(li)次學♉術(shù)會🈚議認(ren)爲必須(xu)使流量(liang)測量工(gong)作🤞者、流(liu)體力學(xue)與計算(suàn)機技術(shu)工✍️作者(zhě)緊密合(he)作共同(tong)攻關才(cai)能🛀解決(jué)此問題(ti)。
20世紀80年(nián)代美國(guo)和歐洲(zhōu)開始進(jìn)行大規(guī)模的孔(kǒng)闆流量(liang)🌈計🆚試驗(yan)研究，歐(ou)洲爲歐(ōu)共體實(shí)驗計劃(hua)(EEC Experimental Program)，美國爲(wei)API實驗計(ji)劃(API Experimental Program)。試⛷️驗(yan)的目的(de)是用現(xian)代新測(cè)試設備(bei)及試驗(yan)數據的(de)統計處(chù)理技術(shù)進行新(xin)一輪的(de)🆚範圍廣(guang)泛的試(shì)驗研究(jiū)⚽，爲修訂(ding)ISO 5167打下技(ji)術基礎(chu)。1999年ISO發出(chu)🤟ISO 5167的修訂(dìng)稿♊(ISO/CD 5167-1-4)，該文(wén)件爲委(wei)員會草(cǎo)案，它在(zài)技術内(nei)容🌍與編(bian)輯上都(dōu)有很大(da)改動😍，是(shi)㊙️一份全(quan)新的标(biāo)準。本來(lai)預定于(yú)2025年12月在(zai)美國丹(dan)佛舉行(háng)💔的ISO/TC30/SC2會議(yi)上審查(chá)通過爲(wei)DIS(标準草(cao)案)，但是(shì)會議認(rèn)爲尚有(you)細節問(wen)題應再(zai)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(shàng)不得而(er)知。ISO 5167新标(biāo)準在标(biao)準的兩(liǎng)個核心(xīn)内容皆(jie)有實質(zhi)性變化(huà)🤩，一是孔(kǒng)闆的流(liú)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(zhuāng)置上遊(you)側直管(guǎn)段長度(du)的規定(dìng)以及流(liú)動調整(zhěng)器的使(shǐ)用等。
我(wo)們通常(cháng)稱ISO 5167(GB/T2624)中所(suo)列節流(liu)裝置爲(wèi)标準節(jiē)流裝置(zhi)，其他的(de)都🌈稱爲(wei)非标準(zhǔn)節流裝(zhuāng)置，應該(gai)指出，非(fei)标準節(jiē)流裝置(zhi)不僅是(shì)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(guǒ)标準節(jie)流裝置(zhi)在偏離(lí)标準條(tiáo)件下工(gong)作亦應(ying)稱爲非(fēi)标準節(jie)流裝置(zhì)，例如，标(biao)準孔闆(pǎn)在混相(xiang)流或标(biāo)準文丘(qiū)裏💰噴嘴(zuǐ)在臨界(jie)流下工(gōng)作的都(dōu)是。
1)低雷(lei)諾數用(yòng) 1/4圓孔闆(pǎn)，錐形入(ru)口孔闆(pan)，雙重孔(kǒng)闆，雙斜(xié)孔🔞闆，半(bàn)圓孔闆(pan)等；
2)髒污(wu)介質用(yòng) 圓缺孔(kong)闆，偏心(xin)孔闆，環(huan)狀孔闆(pǎn)，楔形孔(kǒng)闆，彎✊管(guǎn)節流💋件(jian)等；
3)低壓(yā)損用 羅(luo)洛斯管(guǎn)，道爾管(guan)，道爾孔(kong)闆，雙重(zhong)文丘裏(li)噴嘴🔆，通(tong)用文丘(qiū)裏管，Vasy管(guan)等；
4)小管(guǎn)徑用 整(zhěng)體(内藏(cang))孔闆；
5)端(duān)頭節流(liú)裝置 端(duan)頭孔闆(pan)，端頭噴(pen)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(biàn)壓頭流(liú)量計🐆(線(xian)性孔闆(pan))；
7)毛細管(guǎn)節流件(jian) 層流流(liú)量計；
8)脈(mò)動流節(jiē)流裝置(zhì)；
10)混(hun)相流節(jie)流裝置(zhì)。
節流式(shì)DPF現場應(ying)用的不(bu)斷拓展(zhan)必然提(ti)出發展(zhǎn)非标準(zhǔn)節流裝(zhuāng)💋置的要(yào)求，十餘(yú)年來ISO亦(yì)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(tā)們不能(néng)成爲正(zhèng)式标準(zhun)之前作(zuò)😄爲技術(shu)報告發(fā)表。可以(yi)預見，今(jin)後有可(kě)能若幹(gàn)較爲成(cheng)熟✔️的非(fēi)标準節(jiē)流裝置(zhi)會晉升(shēng)爲标準(zhun)型的。
20世(shi)紀90年代(dai)中後期(qī)世界範(fàn)圍内各(ge)式DPF銷售(shòu)量在流(liú)量儀表(biǎo)總量中(zhong)台數占(zhan)50%-60%(每年約(yuē)百萬台(tái))，金額占(zhan)30%左右。我(wo)💛國銷🐕售(shou)台數約(yuē)占流量(liang)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(wan)台)。
2 工作(zuò)原理
2.1 基(jī)本原理(li)
充滿管(guǎn)道的流(liu)體，當它(ta)流經管(guǎn)道内的(de)節流件(jiàn)時，如圖(tú)4.1所示，流(liú)速㊙️将在(zài)節流件(jian)處形成(chéng)局部收(shou)縮，因而(er)流速增(zēng)加，靜㊙️壓(yā)力☂️降低(dī)，于是在(zài)節流件(jiàn)前後便(biàn)産生了(le)壓差。流(liú)體流量(liàng)愈大，産(chan)生的壓(ya)差愈大(da)，這樣可(kě)依據壓(yā)差來衡(héng)量流量(liàng)的大小(xiǎo)。這種測(cè)量方法(fǎ)是以流(liu)動連續(xù)性方程(chéng)(質量守(shou)恒定律(lǜ))和伯努(nǔ)利方程(cheng)(能量守(shou)恒定律(lü))爲基😍礎(chu)的。壓差(cha)的大小(xiao)不僅與(yǔ)流量還(hái)與其他(ta)許多因(yin)🐅素有關(guān)，例如當(dang)節流裝(zhuang)置形式(shì)或管道(dao)内💞流體(tǐ)的物理(lǐ)性質(密(mì)💔度、粘度(du))不同時(shi)，在同樣(yang)大小的(de)流量下(xià)産生的(de)壓差也(yě)🙇🏻是不同(tóng)的。
圖4.1 孔(kong)闆附近(jìn)的流速(sù)和壓力(li)分布
2.2 流(liú)量方程(chéng)
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(zhí)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(zuo)條件下(xià)上遊管(guǎn)道内徑(jìng)，m；
P--差壓，Pa；
ρl--上(shàng)遊流體(ti)密度，kg/m3。
由(you)上式可(ke)見，流量(liàng)爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個參(can)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(liang)(C、ε)兩類。
(1)實(shi)測量
3)P 差(chà)壓P的精(jing)确測量(liàng)不應隻(zhi)限于選(xuan)用一台(tái)高精度(du)差壓變(bian)送器🔴。實(shí)際上差(cha)壓變送(song)器能否(fou)接受到(dào)真實的(de)差壓值(zhi)還決定(ding)🔞于一🐅系(xi)列因素(sù)，其中正(zhèng)确的取(qu)壓孔🏃及(ji)引壓管(guǎn)線的制(zhì)造、安裝(zhuāng)及使用(yong)是保證(zhèng)獲得真(zhēn)實差壓(yā)值的關(guan)鍵，這些(xiē)影響因(yin)素很多(duo)是難以(yi)定量或(huo)🤩定性确(que)定的，隻(zhi)有加強(qiáng)制造及(jí)安裝的(de)規範化(huà)工作才(cái)能達到(dao)目🌐的。
(2)統(tong)計量
1)C 統(tǒng)計量C是(shì)無法實(shí)測的量(liang)(指按标(biao)準設計(jì)制造安(an)裝，不經(jīng)校準使(shi)用)，在現(xiàn)場使用(yong)時複雜(za)的情況(kuang)出現在(zai)實際的(de)C值與标(biao)準确定(dìng)的C值不(bú)相符合(he)。它們的(de)偏離是(shì)由設計(jì)、制造、安(ān)裝及使(shǐ)用一🈚系(xì)列因素(sù)造成的(de)。應該明(ming)确，上🔅述(shù)各環節(jiē)全部嚴(yán)格遵循(xun)标準的(de)規定，其(qí)實際值(zhi)才會與(yu)标準确(que)定的值(zhi)相符合(hé)，現場是(shì)難以*這(zhe)種要求(qiu)的⛱️。
應該(gai)指出，與(yǔ)标準條(tiao)件的偏(pian)離，有的(de)可定量(liàng)估算(可(kě)進行修(xiu)正❄️)，有的(de)隻能定(ding)性估計(ji)(不确定(ding)度的幅(fu)值與方(fāng)向)。但是(shì)在現實(shi)中，有時(shi)不僅是(shì)一個條(tiáo)件偏離(li)，這就帶(dai)來非常(cháng)複雜的(de)情🐆況，因(yin)爲一般(bān)資✌️料中(zhōng)隻介紹(shào)某一條(tiao)件偏離(li)引起的(de)誤差。如(ru)果許多(duō)條件同(tóng)時偏🏃離(lí)，則缺少(shao)相關的(de)資料可(kě)查。
2)ε 可膨(peng)脹性系(xi)數ε是對(dui)流體通(tong)過節流(liú)件時密(mi)度發生(shēng)變♊化而(er)引起的(de)流出系(xì)數變化(hua)的修正(zhèng)，它的誤(wu)差由兩(liang)部分組(zu)成：其一(yī)爲常用(yong)流量下(xia)ε的誤差(cha)，即标準(zhǔn)确㊙️定值(zhi)的誤差(cha)；其二爲(wei)由🈚于流(liú)量變化(huà)ε值将随(suí)之波動(dong)帶來的(de)誤差。一(yi)般在低(dī)靜壓高(gāo)差壓情(qíng)況，ε值有(you)不可忽(hū)略的誤(wu)差。當P/P≤0.04時(shi)，ε的誤差(chà)可忽略(luè)不計。
3 分(fèn) 類
表4.1 差(cha)壓式流(liú)量計分(fèn)類表
分(fen)類原則(zé) 分 類 類(lei) 型
按結構(gou)形式分(fen)類 1)标準(zhǔn)孔闆；2)标(biao)準噴嘴(zuǐ)；3)經典文(wén)丘裏管(guan)；4)文丘裏(li)💋噴嘴；5)錐(zhui)形入口(kou)孔闆；6)1/4圓(yuán)孔闆；7)圓(yuán)缺孔闆(pǎn)；8)偏心孔(kǒng)闆；9)楔形(xing)孔闆；10)整(zhěng)❄️體(内藏(cáng))孔闆；11)線(xian)性孔闆(pǎn)；12)環形孔(kǒng)🙇♀️闆；13)道爾(ěr)管；14)羅洛(luò)斯管；15)彎(wan)管；16)可換(huan)孔闆節(jiē)流裝置(zhì)；17)臨界流(liu)節流裝(zhuang)置
按用(yòng)途分類(lei) 1)标準節(jiē)流裝置(zhi)；2)低雷諾(nuo)數節流(liú)裝置；3)髒(zāng)污流節(jiē)❓流裝置(zhì)；4)低壓損(sun)節流裝(zhuāng)置；5)小管(guǎn)徑節流(liú)裝置；6)寬(kuan)範圍度(dù)節流裝(zhuang)置；7)臨界(jie)流節流(liú)裝置；
3.1 按(an)産生差(cha)壓的作(zuò)用原理(lǐ)分類
1)節(jiē)流式 依(yī)據流體(tǐ)通過節(jiē)流件使(shǐ)部分壓(ya)力能轉(zhuǎn)變爲動(dong)能❗以💁産(chǎn)生差壓(yā)的原理(li)工作，其(qí)檢測件(jian)稱
2)動壓(yā)頭式 依(yi)據動壓(ya)轉變爲(wei)靜壓的(de)原理工(gong)作，如均(jun)速管流(liú)量計。
3)水(shuǐ)力阻力(lì)式 依據(ju)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(céng)流流量(liang)計，一
般(ban)用于微(wei)小流量(liàng)測量。
計等。
6)射流式(shì) 依據流(liú)體射流(liú)撞擊産(chan)生原理(li)工作，如(ru)射流式(shi)差壓流(liu)量計。
3.2 按(an)結構形(xíng)式分類(lei)
1) 标準孔(kong)闆 又稱(chēng)同心直(zhi)角邊緣(yuán)孔闆，其(qí)軸向截(jie)面如圖(tu)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(kong)🥰闆開🤟孔(kǒng)的上遊(yóu)側邊緣(yuan)應是銳(ruì)利的直(zhí)角。标準(zhǔn)孔闆有(you)三種取(qǔ)壓方式(shi)：角接、法(fǎ)蘭及D-D/2取(qu)壓；如圖(tú)📧4.3所示。爲(wèi)從兩個(ge)方向的(de)任一個(ge)方向測(cè)量流量(liang)，可采用(yong)對稱孔(kong)闆，節流(liú)孔的兩(liǎng)個邊緣(yuán)均符合(hé)直角邊(bian)緣孔🔞闆(pan)上遊邊(biān)緣的特(te)性，且孔(kǒng)闆全部(bù)厚度不(bu)超過節(jiē)流孔的(de)厚度。
圖(tú)4.2 标準孔(kǒng)闆
圖4.3 孔(kǒng)闆的三(san)種取壓(yā)方式
2) 标(biao)準噴嘴(zuǐ) 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(yóu)垂直于(yú)軸的平(píng)面、廓形(xíng)爲圓周(zhōu)的兩段(duàn)弧線所(suǒ)确定的(de)收縮段(duàn)、圓筒形(xíng)喉部和(he)凹槽組(zu)🛀成的噴(pen)嘴。ISA 1932噴嘴(zui)的取壓(ya)方🚶♀️式僅(jǐn)角接取(qǔ)壓一種(zhǒng)。
圖4.4 ISA 1932噴嘴(zuǐ)
b. 長徑噴(pen)嘴(圖4.5) 上(shàng)遊面由(yóu)垂直于(yu)軸的平(píng)面、廓形(xing)爲1/4橢圓(yuán)的收⭐縮(suo)段💃、圓筒(tong)形喉部(bù)和可能(néng)有的凹(āo)槽或斜(xié)角組成(cheng)的噴嘴(zuǐ)。長✨徑噴(pen)嘴的取(qu)壓方式(shi)僅D-D/2取壓(ya)一種。
3) 經(jing)典文丘(qiū)裏管 由(you)入口圓(yuan)筒段A、圓(yuán)錐收縮(suo)段B、圓筒(tǒng)形喉😍部(bù)C和圓錐(zhuī)擴散段(duàn)E組成，如(ru)圖4.6 所示(shì)。根據不(bu)同的加(jiā)工方法(fa)，有以下(xià)💁結構形(xing)式：①具有(you)粗鑄收(shōu)縮段的(de)；②具有機(ji)械加工(gong)收縮段(duàn)的；③具有(you)鐵闆焊(han)接收㊙️縮(suō)段的。不(bú)同🔱結構(gòu)形式的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關(guān)👨❤️👨系如表(biao)4.2所示。
4)文(wen)丘裏噴(pen)嘴 由進(jin)口噴嘴(zui)、圓筒形(xíng)喉部及(ji)擴散段(duàn)組成，如(ru)✍️圖4.7所示(shì)。
5)錐形入(rù)口孔闆(pǎn) 錐形入(ru)口孔闆(pan)與标準(zhun)孔闆相(xiang)似，相當(dāng)于一塊(kuai)倒裝的(de)标準孔(kong)闆，其結(jie)構如圖(tú)4 . 8所示，取(qǔ)壓方式(shì)爲角接(jie)取壓。表(biǎo)4.2 L1、L2、R1、R2與D、d關系(xì)
1 ±0.25D(100mm
L1=0.5D±0.05D L1=0.5D±0.05D
2 L2=1D或0.25D+250mm兩(liang)個量中(zhōng)的小者(zhe) L2≥D(入口直(zhí)徑) L2≥D(入口(kou)直徑)
3 R1=1.375D+20% R1<0.25D R1=0,焊(han)縫除外(wài)
4 R2=3.625d至3.8d R2<0.25D R2=0,焊縫(feng)除外
圖(tú)4.6 經典文(wen)丘裏管(guǎn)
圖4.7 文丘(qiu)裏噴嘴(zui)
圖4.8 錐形(xing)入口孔(kǒng)闆
5-軸線(xian)；6-流向；7-取(qu)壓口；8-孔(kǒng)闆；
X-帶環(huan)隙的夾(jia)持環；Y-單(dān)獨取壓(ya)口
超聲波(bō)在流動(dòng)的流體(tǐ)中傳播(bō)時就載(zǎi)上流體(ti)流速的(de)信🏒息。因(yīn)此通過(guò)接收到(dào)的超聲(shēng)波就可(kě)以檢測(ce)出流體(tǐ)的流速(sù)，從而換(huan)算成流(liú)量。根據(jù)檢測的(de)方式，可(kě)分爲傳(chuan)播速度(dù)差法、多(duo)普勒法(fa)、波束偏(pian)移法、噪(zao)聲法及(jí)相關法(fǎ)等不同(tong)類型的(de)超聲😍波(bo)流量計(jì)。起聲波(bo)流量計(ji)是近十(shí)幾年來(lai)随着集(ji)成電路(lù)技術迅(xun)速發展(zhan)才開始(shi)應用的(de)⛹🏻♀️一種
非(fei)接觸式(shi)儀表，适(shì)于測量(liang)不易接(jie)觸和觀(guān)察的流(liú)體🔴以及(jí)大👌管徑(jing)🆚流量。它(tā)與水位(wèi)計聯動(dòng)可進行(hang)敞開水(shuǐ)流的流(liu)量😘測量(liàng)。使用超(chāo)聲波流(liu)量比不(bu)用在流(liú)體中安(an)裝測量(liang)元件故(gu)不會改(gǎi)變流體(ti)的流動(dòng)狀态，不(bú)産生附(fu)加阻力(li)，儀表的(de)安裝及(ji)檢修均(jun1)可不影(yǐng)響生産(chǎn)管線運(yun)行因而(er)是一種(zhǒng)理想的(de)節能型(xíng)🐕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(da)流量📱測(cè)量🌐困難(nan)的問題(tí)，這是因(yīn)爲一般(bān)流量計(ji)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(nan)，造價提(tí)高、能損(sun)♋加大、安(an)裝不僅(jin)這些缺(quē)點，超聲(shēng)♻️波流量(liàng)計均可(ke)避免。因(yin)爲各類(lèi)超聲波(bo)流量計(ji)均可管(guan)外安裝(zhuang)、非接觸(chu)測流，儀(yí)表造價(jia)基本上(shàng)與被測(ce)管🈲道口(kou)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(zao)價大幅(fu)度增加(jia)，故口徑(jing)越大超(chāo)🔞聲波流(liú)量計比(bi)相同功(gong)能其🤟它(ta)類型流(liú)量計的(de)功能價(jià)格比越(yue)*。被認爲(wei)是較好(hao)的大管(guǎn)徑流量(liang)測量儀(yí)表，多普(pu)勒法超(chāo)聲波流(liú)量計可(ke)測雙相(xiang)介質的(de)流量，故(gù)可用于(yu)下水道(dào)及排污(wu)水等髒(zang)污流的(de)測量。在(zài)發電廠(chang)中，用便(bian)攜式超(chāo)聲波流(liú)♋量計測(cè)量水輪(lun)機進水(shui)量、汽輪(lun)機🤟循環(huan)水量等(deng)大管✍️徑(jìng)流量，比(bǐ)🚩過去的(de)皮脫管(guǎn)流速計(jì)方便☔得(de)多。超聲(shēng)被流量(liàng)汁也可(ke)用于氣(qi)體測量(liang)。管徑的(de)适用範(fàn)圍從🌈2cm到(dào)🧑🏾🤝🧑🏼5m，從幾米(mi)寬的明(míng)渠、暗渠(qú)到500m寬的(de)河流都(dōu)可适用(yong)。
另外，超(chao)聲測量(liang)儀表的(de)流量測(ce)量準确(què)度幾乎(hu)不受被(bei)測流體(ti)溫度、壓(ya)力、粘度(dù)、密度等(děng)參數的(de)影響，又(yòu)可制成(cheng)非接🧑🏽🤝🧑🏻觸(chu)及便攜(xié)式測量(liàng)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(shi)😄性、非導(dao)電性、放(fang)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(fēi)接🐅觸測(ce)量特點(diǎn)，再配以(yǐ)合理的(de)電子線(xian)路，一台(tai)儀表可(ke)❤️适應多(duō)種管徑(jing)測量和(hé)多種流(liú)量範圍(wéi)測量。超(chao)聲波☀️流(liu)量計的(de)适應能(néng)⭐力也是(shì)其它儀(yí)表不可(ke)比拟的(de)。超❄️聲波(bo)流量計(jì)具有上(shàng)述一些(xiē)優點因(yin)此它越(yue)來越受(shou)✏️到重視(shì)并且向(xiàng)産品系(xi)列化、通(tong)用化發(fā)展，現已(yi)制成🤞不(bú)同聲道(dào)的标準(zhǔn)型、高溫(wen)😄型、防爆(bao)型、濕式(shi)🏃型儀表(biao)以适應(yīng)不同介(jie)質，不同(tong)場合和(hé)不同管(guǎn)道條件(jian)的流量(liàng)測量。
超(chāo)聲波流(liu)量計目(mu)前所存(cun)在的缺(quē)點主要(yao)是可測(cè)流體的(de)溫度範(fan)圍受超(chao)聲波換(huan)能鋁及(jí)換能器(qì)與管道(dao)🌏之間的(de)耦合材(cái)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(qian)我國隻(zhī)能用于(yú)測量200℃以(yi)下的流(liu)體。另外(wài)，超聲波(bō)流量計(ji)的測量(liàng)‼️線路比(bǐ)一般流(liú)量計複(fú)雜💚。這是(shi)因爲，一(yi)般工業(yè)計量中(zhōng)液體的(de)流速常(cháng)常是每(mei)秒幾米(mǐ)，而聲波(bo)在液體(ti)中的傳(chuan)播速度(du)約爲1500m/s左(zuo)右，被測(cè)流體流(liu)速(流量(liang))變化帶(dai)給聲速(sù)的變化(huà)量大也(yě)是10-3數量(liàng)級.若要(yào)🌈求測量(liàng)流速✔️的(de)準确度(du)爲1%，則對(duì)聲速的(de)測量準(zhǔn)确度需(xū)爲10-5～10-6數量(liang)級🔴，因此(ci)必須有(yǒu)完善的(de)測量線(xian)路才能(néng)實現，這(zhe)也正是(shì)超聲波(bo)流量計(jì)隻有在(zài)集成🈚電(diàn)路技術(shu)迅速發(fa)展的前(qian)題下才(cai)能得到(dao)實際應(yīng)用的原(yuan)因。
超聲(sheng)波流量(liang)計由超(chao)聲波換(huàn)能器、電(dian)子線路(lù)及流量(liàng)顯示和(he)累積系(xi)統三部(bù)分組成(cheng)。超聲波(bō)發射換(huan)能器将(jiang)電能轉(zhuǎn)換爲超(chao)聲波能(néng)量，并将(jiāng)其發射(she)到被測(cè)流體中(zhōng)，接收器(qì)接收到(dào)的超聲(sheng)波㊙️信号(hào)，經電子(zi)線路放(fàng)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(hang)顯示和(he)積算。這(zhe)樣就實(shi)現了流(liu)量的檢(jiǎn)測和顯(xian)示。
超聲(shēng)波流量(liang)計常用(yong)壓電換(huan)能器。它(ta)利用壓(ya)電材料(liao)的壓電(dian)效應，采(cǎi)用适出(chu)的發射(shè)電路把(bǎ)電能加(jia)到發👅射(shè)換能器(qì)的壓電(dian)元件上(shang)，使其産(chan)生超聲(sheng)波振勸(quan)。超聲波(bo)以某一(yi)角度射(she)入流體(tǐ)中傳播(bō)，然後由(yóu)接收換(huàn)能器接(jie)收，并經(jīng)壓電元(yuán)件變爲(wèi)電能，以(yǐ)便檢測(ce)。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(ze)是利用(yòng)壓電效(xiao)應。
超聲(sheng)波流量(liang)計換能(néng)器的壓(yā)電元件(jiàn)常做成(chéng)圓形薄(bao)片，沿☀️厚(hòu)度振動(dong)。薄片直(zhí)徑超過(guò)厚度的(de)10倍，以保(bao)證振動(dòng)的方向(xiang)性。壓🚶♀️電(dian)元件材(cai)料多采(cai)用锆钛(tai)酸鉛。爲(wèi)固🏃♂️定壓(yā)電元件(jian)，使超聲(shēng)波以合(he)适的角(jiǎo)度射入(ru)到流體(ti)中，需把(ba)元件故(gù)人聲楔(xie)中，構成(chéng)換能器(qì)整體(又(yòu)稱探📐頭(tóu))。聲楔的(de)材料不(bu)僅要求(qiu)強度高(gāo)、耐老化(huà)，而且要(yào)求🍓超聲(shēng)波經聲(sheng)楔後能(neng)量損失(shi)小㊙️即透(tou)射系數(shù)接近1。常(chang)用的聲(sheng)楔材料(liào)是有機(ji)玻🍉璃，因(yin)爲它透(tòu)明，可以(yǐ)觀察到(dao)聲楔中(zhōng)壓電元(yuan)件的組(zǔ)裝情況(kuang)。另外，某(mou)些橡膠(jiāo)、塑料及(jí)膠木♉也(yě)可作聲(sheng)楔材料(liào)。
超聲波(bō)流量計(jì)的電子(zi)線路包(bāo)括發射(she)、接收、信(xin)号處🔞理(lǐ)和顯示(shì)電路。測(cè)得的瞬(shùn)時流量(liang)和累積(jī)流量值(zhi)用📧數字(zi)量或模(mo)拟⛹🏻♀️量顯(xiǎn)示。
根據(ju)對信号(hao)檢測的(de)原理，目(mu)前超聲(sheng)波流量(liàng)計大緻(zhì)可分傳(chuán)🐉播速度(du)差法(包(bāo)括：直接(jie)時差法(fǎ)、時差法(fǎ)、相位差(cha)法🍉、頻差(chà)👄法)波束(shù)偏移法(fǎ)、多普勒(lè)法、相關(guan)法、空間(jiān)濾波法(fa)及噪聲(shēng)法等類(lèi)型，如圖(tu)所示。其(qi)中以噪(zào)聲法原(yuán)理及結(jie)構簡單(dān)，便于測(ce)量和攜(xié)帶，價格(gé)便宜但(dan)準确度(dù)較低，适(shì)于在流(liú)量測量(liang)準确度(du)要求不(bu)高的場(chang)合使用(yòng)。由于直(zhi)接💚時差(chà)法、時差(cha)法、頻差(cha)法和相(xiang)位差法(fa)的基本(běn)原理都(dou)是通過(guo)測🧑🏾🤝🧑🏼量超(chāo)聲波脈(mò)沖順流(liú)和逆流(liu)傳報時(shí)速度之(zhī)差‼️來反(fan)映流體(ti)的流速(sù)的，故又(you)統稱爲(wèi)傳播速(su)度差法(fa)。其💃🏻中頻(pín)差法和(hé)時差法(fǎ)克服了(le)聲速随(suí)流體溫(wēn)度🏃🏻♂️變化(hua)帶來的(de)誤差，準(zhǔn)确度較(jiào)高，所以(yǐ)被廣泛(fàn)采用。按(àn)照換能(neng)器✨的配(pei)置方法(fǎ)不同，傳(chuán)播速度(dù)✂️差撥又(you)分爲：Z法(fa)(透過法(fǎ))、V法(反射(shè)法)、X法(交(jiao)叉法)等(deng)✉️。波束偏(piān)移法是(shi)利用超(chao)聲波束(shù)在流體(ti)中的傳(chuan)播方向(xiang)随流體(tǐ)流速變(biàn)化而産(chǎn)生偏移(yi)來反映(yìng)流體流(liu)速的，低(dī)流速時(shi)，靈敏度(du)很低适(shi)用性不(bú)大.多普(pu)勒法是(shi)利用聲(sheng)學多普(pu)勒原理(lǐ)，通過測(cè)量不均(jun)勻流體(ti)中散射(shè)體散射(shè)的超聲(shēng)波多普(pu)
勒頻移(yí)來确定(ding)流體流(liu)量的，适(shì)用于含(hán)懸浮顆(kē)粒、氣泡(pao)等流🤩體(tǐ)流量測(ce)量。相關(guan)法是利(li)用相關(guan)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(sù)無關，因(yin)而與流(liú)🆚體溫度(du)，濃度等(děng)無關，因(yin)而測量(liang)準确度(dù)高，适用(yòng)㊙️範圍廣(guang)。但相關(guan)器價格(ge)貴，線路(lù)比較複(fú)雜。在微(wei)處理機(ji)👉普及應(ying)用後，這(zhe)個缺點(diǎn)可🌈以克(ke)服。噪聲(shēng)☂️法(聽音(yin)法)是利(lì)📱用管道(dao)内流體(tǐ)流動時(shi)産生的(de)噪聲與(yǔ)流體的(de)流速有(yǒu)關的原(yuan)🌍理，通過(guò)檢測噪(zào)聲表示(shì)流速或(huò)流量值(zhí)。其方法(fa)簡單，設(she)備價格(ge)便宜🌐，但(dàn)準确度(dù)低。
流量計(ji)的種類(lèi)很多，一(yī)般市場(chang)上用得(de)比較廣(guǎng)泛的有(yǒu)：電磁流(liú)量計、渦(wō)街流量(liàng)計、渦輪(lún)流量計(jì)、孔闆流(liú)量計、V錐(zhui)流量計(jì)、金屬轉(zhuan)子流量(liàng)計、玻璃(lí)轉子流(liu)量計、旋(xuan)進旋渦(wo)流量計(jì)、橢圓齒(chǐ)🏃🏻♂️輪流量(liàng)計、均速(su)管流量(liàng)計、超聲(sheng)波流量(liang)計等。它(ta)們的安(an)裝條件(jiàn)對直管(guan)段的要(yào)求V錐流(liu)量計是(shi)低，而電(dian)磁、渦♉街(jiē)、孔闆等(deng)對直管(guan)段要求(qiu)就較高(gao)，一般是(shì)前5D後3D,對(duì)于流量(liang)計前端(duan)有彎頭(tou)、閥門電(diàn)磁流量(liàng)計等的(de)直管段(duan)要求就(jiù)更高，高(gāo)要求直(zhí)管段是(shi)前50D後5D,因(yīn)此在選(xuǎn)購流量(liang)計時一(yi)定要考(kao)慮流量(liang)計現場(chǎng)安裝的(de)環境、位(wèi)置等因(yin)素，從而(er)選擇更(gèng)加适🍉合(hé)現場工(gong)礦的流(liu)量計。
現(xian)在流量(liàng)計所需(xu)要的參(can)數：
1、被測(ce)量的介(jiè)質
2、被測(cè)量介質(zhì)的溫度(du)
3、被測量(liang)介質的(de)壓力
4、被(bei)測量介(jie)質的流(liú)量
5、要求(qiu)的測量(liàng)精度
6、現(xiàn)場工礦(kuang)情況
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