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流量儀表發(fā)展的趨勢和(he)應用進展分(fen)析
發布日期(qī):2026-01-09 浏覽次數:3912
一(yi)、發展趨勢
1、流(liu)量傳感器(TRANCDUCCER)的(de)多參數測量(liang)
流量檢測元(yuán)件或流量傳(chuan)感元件(SENSOR)除感(gan)受流量外,還(hai)🈚可能感受其(qí)他變量,并由(yóu)此衍生其他(tā)功能,可簡化(huà)流程的檢🥵測(ce)系📱統,減少儀(yi)表數量和連(lian)接管線,降低(dī)費用。流程管(guan)道🌏開孔的減(jian)少降低潛在(zài)洩漏故障。
A、裏(lǐ)奧利質量流(liu)量計
B、電磁流(liu)量計
非滿管(guǎn)電磁流量計(ji)在測量平均(jun1)流速的同時(shi)還必須測量(liang)管内液體高(gao)度。利用兩勵(lì)磁繞組分别(bié)正向和反向(xiang)串接,産生兩(liǎng)種不同磁場(chǎng)強度和磁場(chang)分布下測得(dé)的流速信号(hao)電勢,兩電勢(shi)之間的比值(zhi)與液🎯位高度(du)有一定的函(han)數關系。
C、渦街(jie)流量計
渦街(jiē)流量計旋渦(wo)發生體分離(lí)的旋渦頻率(lǜ)F正比于流速(su)V(F=K1V,K1爲系數),同時(shí)感受與ρV2成正(zheng)比的升力F(F=K2ρV2,ρ爲(wèi)流體密度,K2爲(wèi)系數)。以F除以(yi)F,在乘流通面(mian)積A,編可求得(de)質量流量QM,即(jí)
QM=(F/F)A=(K2ρV2/K1V)A=KρVA
式中K——儀表系(xì)數K=K2/K2。
D、超聲流量(liang)計
超聲質量(liang)流量計試圖(tú)在傳播時間(jiān)法超聲體積(ji)流量計的基(ji)礎上,在利用(yong)超聲測得第(di)二參量液體(ti)聲🍉阻抗和密(mì)度,演算後♉得(dé)質量流量。
2、配(pei)用第二參量(liàng)檢測元件(或(huò)獨立的第二(er)參量傳感器(qì))組🥰合測量質(zhi)量流量或其(qí)他參量
A、科裏(li)奧利質量流(liú)量計配用差(cha)壓變送器測(cè)量粘度
B、渦街(jie)流量計配用(yòng)差壓變送器(qi)測量質量流(liu)量
C、氣體體積(jī)流量計内裝(zhuāng)壓力/溫度傳(chuán)感元件測量(liang)質量流量
D、電(diàn)磁流量計内(nèi)裝溫度檢測(ce)元件修正體(tǐ)積溫度影響(xiǎng)
日本山武公(gōng)司zui近推向市(shì)場的電磁流(liu)量計,就有電(dian)極内裝PT電阻(zǔ)溫度檢測件(jian),以解決這類(lèi)問題。
3、壓式儀(yí)表的差壓發(fa)生體和差壓(yā)變壓變送器(qì)一體化
将差(chà)壓變送器直(zhi)接與噴嘴等(deng)節流裝置或(huo)均速管裝在(zai)一起,省☁️略了(le)在現場布引(yin)壓管線工程(cheng),改善動态特(tè)性,減少維護(hù)工作和故障(zhang)率,降低初置(zhi)費用和運行(háng)費用。據日本(ben)對1996~1997年🐆間新建(jiàn)四家工📐廠的(de)調查,所💰用近(jìn)400台差壓式流(liu)量儀表中,一(yī)體化直接安(ān)裝型儀表已(yi)占三分之一(yi)。
4、開發普及型(xíng)儀表
适度降(jiàng)低測量度等(deng)性能,取消原(yuán)爲通用功能(neng)改爲選擇功(gōng)能以簡化儀(yi)表組成,設計(jì)成較窄應用(yong)範圍的儀🐪表(biao),從而降低價(jia)格擴大用戶(hu)面。
A、科裏奧利(lì)質量流量計(jì)設計普及型(xíng)
科裏奧利質(zhì)量流量降低(di)度(量程誤差(chà)從±0.2%左右降低(dī)到±0.5%),功⭐能減少(shao),實際普及型(xing)儀表。
B、電磁流(liú)量計從流程(cheng)工業轉向居(ju)住民用領域(yu)
降低電磁流(liu)量計測量度(dù)等性能,如基(ji)本誤差定位(wèi)在±2%,設計成具(jù)有水表特點(dian)的電磁水表(biǎo)。在日本這類(lei)📧電磁式水表(biǎo)已納入日本(ben)❌水表标準。
C、超(chao)聲*表
國外民(min)用計量天然(rán)氣價格低廉(lián)的超聲流量(liàng)計以形成🚶♀️規(gui)模生💛産。平均(jun1)價格約爲流(liu)程工業用超(chāo)聲流量計平(ping)均價格的1/30。
二(er)、應用進展
成(chéng)熟儀表應用(yong)上受到限制(zhi)的某一領域(yù),在技術上有(yǒu)所突🚶♀️破後,開(kāi)發出相适應(ying)的改進型儀(yi)表,使得在該(gāi)領域有較快(kuai)發展,下文讨(tǎo)論幾種流量(liàng)儀表應用領(ling)域的🎯進展。
1、超(chāo)聲流量計
近(jin)年超聲流量(liàng)計應用于氣(qì)體(包括蒸汽(qì))、儲存交接(CUSTODYTRANSFER,常(chang)簡稱CT)和财貿(mào)核算、民用住(zhu)宅天然氣消(xiāo)費計量三🚶♀️個(ge)領域有較大(dà)進展。
A、氣體應(yīng)用
當前國外(wai)能源開發,天(tiān)然氣比石油(yóu)發展快,促進(jìn)了過去發😘展(zhan)緩慢的氣體(tǐ)超聲流量計(jì)發展。有人估(gu)計工業用超(chao)聲流量計,當(dang)前已有近15%用(yòng)于氣體。
近年(nian)還見到國外(wai)至少有3家制(zhì)造廠向市場(chǎng)推出應用于(yu)蒸汽的超聲(sheng)流量計,用一(yi)棒傳送聲速(sù)信号到遠離(li)❓蒸汽的超生(sheng)換✔️能器,可測(cè)高達480℃的過熱(re)蒸汽。
B、進入儲(chu)存交接和财(cai)貿核算應用(yòng)領域
超聲流(liú)量計采用多(duō)聲道測量(4~8聲(sheng)道)技術和短(duan)管流量傳感(gǎn)器結⛱️構設計(ji),并實流校準(zhun),測量度大幅(fu)的提高,液體(ti)用儀表👉精度(dù)等級有高達(da)0.15級,氣體用儀(yi)表普遍爲0.5級(ji)。今後必然将(jiāng)逐步替代♍有(yǒu)活動部件的(de)儀表。
1999年北京(jing)已在進京高(gāo)壓天然氣輸(shū)送管線上裝(zhuāng)用超聲流🈲量(liàng)計,與原裝有(you)的孔闆差壓(yā)流量計對比(bǐ),顯現👌出其*的(de)使📞用性能,得(de)⛹🏻♀️到各方面的(de)認可。
C、進入住(zhu)宅天然氣消(xiao)耗計量應用(yong)領域
90年中期(qī)國外超聲*表(biǎo)已達到取代(dai)應用150餘年的(de)膜式煤氣表(biǎo)🛀的規模。有人(rén)估計世界範(fàn)圍近年銷售(shòu)量已接近👈40萬(wan)台/年。
2、電磁流(liu)量計
A、非滿管(guan)電磁流量計(ji)
傳統電磁流(liú)量計隻能測(cè)量滿管液體(tǐ)流量,非滿管(guan)電磁㊙️流量👅計(jì)應用于具有(yǒu)自由表面自(zì)然流的下水(shui)排放領域,并(bìng)提🏃🏻高該領域(yu)的測量度。将(jiāng)傳統非滿管(guan)✨流或明渠流(liú)流量誤差從(cóng)±(3~5)%FS降低到±(1~2)%FS。
B、測量(liang)更低點導率(lǜ)的液體
現在(zai)可測量比傳(chuán)統電磁流量(liang)計電導率阈(yù)值低2~3個數量(liàng)級的液體,如(ru)以前不能測(cè)量的甘油、乙(yi)二醇等㊙️。除此(cǐ)之外,本類儀(yí)表♋幾乎💃🏻不存(cún)在漿液噪生(sheng)和流動噪聲(shēng),也不會産生(shēng)電極表面效(xiao)應形成的噪(zao)聲。
襯裏内表(biǎo)面覆蓋油脂(zhi)等非導電層(ceng)或結薄絕緣(yuán)垢層也不會(hui)影響測量。
C、低(dī)功耗和二線(xian)制電磁流量(liang)計有較快發(fa)展
二線制不(bu)需另外外接(jiē)激磁回路,僅(jǐn)用4MADC電流提供(gòng)儀表所需功(gōng)率,通常僅數(shù)十毫瓦。低功(gong)耗電磁流量(liàng)計使有可能(neng)采用幹電池(chi)或太陽電池(chi),更方便地将(jiāng)電磁流量計(jì)裝用于無市(shì)🧑🏾🤝🧑🏼電供電的場(chang)所🙇♀️。
D、二維(方向(xiàng))電磁流速計(ji)和多測量點(dian)插入式電磁(ci)流量計
置于(yú)船體外部的(de)船舶電磁航(háng)速儀是插入(rù)式電磁流量(liang)計的🐅雛💋形。後(hou)來插入式電(dian)磁流量計在(zài)大中型💰管道(dao)🌈中卻❤️有較大(dà)發🧑🏽🤝🧑🏻展,也有用(yòng)于明渠,稱作(zuo)電磁流速計(ji)(ELECTROMAGNETICCURRENTMETER)。但在河道流(liú)或水利試驗(yan)模型不僅要(yao)測量流🐉速還(hái)要知📐道流速(sù)方向。二維電(dian)磁流速記又(you)稱向量流速(sù)計,使電✏️磁流(liu)量儀表族可(kě)以進入🙇🏻水文(wén)試驗應用領(ling)域。
此外插入(ru)式電磁流量(liàng)計還參照勻(yun)速管的設計(jì)思路,在♌插入(rù)杆上置多套(tao)電磁流速測(ce)量單元,提高(gao)測量精度,使(shǐ)插入式電磁(cí)流是計在大(da)管經應用處(chù)于有利地位(wei)。
3、熱式質量流(liu)量計
熱式質(zhì)量流量計過(guo)去主要是熱(re)分布式,應用(yòng)于氣體小流(liu)量測量,較多(duo)應用于半導(dǎo)體工業,熱處(chù)理爐、分析儀(yi)器等氫、氧、氨(an)等流量測量(liàng)和控制以及(jí)閥門制造過(guò)程中測定洩(xie)漏量等。國外(wai)近年💋熱消散(san)效應的侵入(rù)式🛀和插入式(shi)熱式流量計(ji)應用與環境(jing)保護和流程(cheng)工業大中型(xing)管道發展迅(xun)速。徑向分段(duan)排列多組檢(jiǎn)測元件🌈組成(chéng)的檢測杆,較(jiao)多以插入方(fāng)式應用于HVAC(暖(nuǎn)氣通風空調(diao))工程大中型(xing)管道;還應用(yong)于鍋🐆爐👈大管(guan)道進風量和(hé)煙道排氣量(liang)監測SO2和NOX排放(fàng)總量🔞。
微小液(yè)體質量熱式(shi)流量計雖然(rán)已有20餘年曆(lì)史,但在工業(yè)❌上應用直到(dao)近幾年才較(jiào)快發展,現在(zai)已有🔅幾家📱制(zhì)造廠生産多(duō)種型号熱分(fèn)布式熱式流(liú)量計投入市(shì)💁場。當前主要(yào)應♊用于化學(xué)、石化、食品等(děng)流程🏃🏻♂️工業實(shi)驗❌性裝置。例(li)如:藥液配比(bi)系統中定流(liú)量配比控制(zhì),液化氣注入(ru)過程👉中液流(liu)測量和控制(zhì)。