測量(liang)不同的(de)介質選(xuan)擇不同(tóng)的流量(liàng)計
廣州(zhou)迪川儀(yí)器儀表(biao)有限公(gong)司爲了(le)保證流(liu)量儀表(biǎo)在生産(chan)♋現場過(guò)程中發(fa)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(xiàn)場需要(yào)計量的(de)介質而(er)定☎️。
一、氣(qi)體介質(zhì)，應選擇(ze)的流量(liàng)計品種(zhong)是：1、超聲(shēng)波氣體(tǐ)流量計(jì)。2、渦❗街流(liu)量計。如(rú)氣體溫(wēn)度超過(guò)300℃,可選氣(qi)壓式流(liu)量計。
二(èr)、石油、柴(chai)油等油(you)品介質(zhì)，應選擇(zé)的流量(liang)計品種(zhǒng)是：超聲(shēng)波流量(liang)計。
三、砂(sha)漿、電粉(fěn)漿等大(dà)濃度、固(gu)體顆粒(lì)含量大(da)的介質(zhì)，應選擇(ze)的流量(liàng)計品種(zhǒng)是：電磁(cí)流量計(ji)。 四、自來(lai)水大流(liu)量❓的介(jiè)質，應選(xuan)擇的流(liú)量計品(pin)種是：适(shi)用選型(xíng)爲♉智能(néng)電磁流(liu)量計、超(chao)聲波流(liu)量計。其(qi)他諸如(ru)渦街流(liu)量計、孔(kǒng)闆流量(liàng)計等✏️也(ye)可以。
五(wǔ)、污水、紙(zhǐ)漿等渾(hun)濁液體(ti)介質，應(yīng)選擇的(de)流量計(ji)品種😍是(shì)：1、超聲波(bo)流量計(jì)及智能(neng)電磁流(liu)量計。但(dan)在選用(yòng)電磁流(liú)量㊙️計時(shi)要考慮(lü)液體中(zhōng)不含較(jiao)多空氣(qì)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(liang)計，使用(yòng)該類型(xíng)的流量(liang)計測量(liang)帶有氣(qi)泡的流(liú)體，效果(guo)十☁️分好(hao)。 七、純淨(jìng)水、除鹽(yan)水等電(diàn)導率低(dī)的介㊙️質(zhì)，應選擇(ze)的流量(liang)計品種(zhǒng)是：超聲(shēng)波流量(liang)計非常(chang)适合測(cè)量這💯類(lei)流體。 八(bā)、酸、堿液(ye)等強腐(fǔ)蝕性介(jiè)質，應選(xuan)擇的⭐流(liú)量計品(pin)種是：1、抗(kang)酸堿内(nei)襯的🛀電(diàn)磁流量(liang)計。2、外夾(jiá)式超聲(shēng)波流量(liàng)計。
用以(yi)測量管(guǎn)路中流(liu)體流量(liang)(單位時(shí)間内通(tong)過的流(liu)🤞體體積(ji))的❄️儀表(biao)。有轉子(zi)流量計(jì)、節流式(shi)流量計(jì)、細縫流(liu)量計、容(rong)積流量(liang)計、電磁(ci)流量計(ji)、超聲波(bō)流量計(jì)和✨堰等(děng)。
流量測(ce)量方法(fa)和儀表(biao)的種類(lèi)繁多,分(fèn)類方法(fa)也很多(duo)。至今爲(wei)止,可供(gong)工業用(yong)的流量(liang)儀表種(zhong)類達60種(zhǒng)之多。品(pǐn)種如❤️此(ci)之多的(de)原因就(jiù)在于至(zhi)今還沒(mei)找到一(yi)種對任(rèn)何流體(ti)🌈、任何量(liang)程、任何(hé)流動狀(zhuàng)态以及(ji)任何使(shi)用條件(jiàn)都适用(yòng)的流量(liàng)儀表。
這(zhe)60多種流(liu)量儀表(biao),每種産(chǎn)品都有(yǒu)它特定(dìng)的适用(yòng)性,也都(dou)有💋它‼️的(de)局限性(xìng)。按測量(liàng)對象劃(hua)分就有(you)封閉管(guan)道和明(míng)渠兩大(da)類;按測(ce)量目的(de)又可分(fen)爲總量(liàng)測量和(he)流量測(ce)量,其儀(yi)表分别(bié)稱作總(zong)量表和(hé)流量計(ji)。
總量表(biǎo)測量一(yi)段時間(jiān)内流過(guò)管道的(de)流量,是(shì)以短暫(zàn)♌時間❗内(nei)流過的(de)總量除(chu)以該時(shí)間的商(shang)來表示(shi),實際上(shàng)流量🏃♂️計(ji)通常亦(yi)備有💯累(lei)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(fa)訊裝置(zhì)📞。因此,以(yǐ)嚴格意(yi)義來分(fèn)流量計(ji)和總量(liang)表已無(wu)實際意(yì)義。
按測(ce)量原理(li)分有力(lì)學原理(li)、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(děng)。
按照目(mu)前流行(hang)、廣泛的(de)分類法(fǎ),即分爲(wèi):容積式(shi)流量🐇計(ji)、差壓式(shì)流量計(ji)、浮子流(liu)量計、渦(wo)輪流量(liang)計、電磁(ci)流量計(ji)、流體振(zhen)蕩🐆流量(liang)♈計中的(de)渦街流(liú)量計、質(zhi)量流量(liang)計和插(cha)入式流(liu)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(yīng)用概況(kuàng)及國内(nèi)外的發(fā)展🤩情況(kuàng)。
差壓式(shi)流量計(jì)是根據(jù)安裝于(yu)管道中(zhōng)流量檢(jiǎn)測件産(chan)生的差(chà)壓☂️,已知(zhī)的流體(ti)條件和(he)檢測件(jiàn)與管道(dào)的幾何(he)⭐尺寸⭕來(lái)計算流(liu)量的🐪儀(yi)表。
差壓(ya)式流量(liàng)計由一(yi)次裝置(zhi)(檢測件(jiàn))和二次(ci)裝置(差(cha)壓轉換(huàn)和流量(liang)顯示儀(yi)表)組成(cheng)。通常以(yǐ)檢測件(jiàn)形式對(dui)差壓式(shi)流量😄計(ji)分類,如(ru)孔闆流(liú)量計、文(wen)丘裏流(liú)量計、均(jun1)速管流(liú)量計等(deng)。
二次裝(zhuāng)置爲各(ge)種機械(xie)、電子、機(ji)電一體(ti)式差壓(yā)計,差壓(yā)變送器(qi)及流量(liang)顯示儀(yí)表。它已(yǐ)發展爲(wei)三化(系(xì)列化、通(tong)用化及(jí)标準化(hua))程度🌈很(hěn)高的、種(zhǒng)類規格(gé)龐雜的(de)一大類(lei)儀表,它(ta)既可測(cè)量流量(liàng)參數,也(yě)可測量(liàng)其它參(cān)數(如壓(yā)✨力、物位(wèi)、密🐉度等(deng))。
差壓式(shì)流量計(ji)的檢測(ce)件按其(qi)作用原(yuan)理可分(fen)爲:節流(liú)裝置、水(shui)力阻力(li)式、離心(xin)式、動壓(ya)頭式、動(dong)壓頭增(zeng)益式及(ji)🌈射流式(shi)幾大類(lei)🏃♂️。
檢測件(jiàn)又可按(an)其标準(zhun)化程度(du)分爲二(èr)大類:标(biāo)準的和(hé)非🔞标💃🏻準(zhǔn)的。
所謂(wèi)标準檢(jian)測件是(shi)隻要按(an)照标準(zhǔn)文件設(shè)計、制造(zào)、安裝和(hé)💜使㊙️用,無(wú)須經實(shí)流标定(ding)即可确(què)定其流(liu)量值👨❤️👨和(he)估♋算測(ce)量誤差(chà)。
非标準(zhun)檢測件(jian)是成熟(shú)程度較(jiao)差的,尚(shang)未列入(ru)标準中(zhong)的檢測(cè)件🍉。
差壓(ya)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(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(ta)的使用(yong)量百分(fen)數逐漸(jiàn)下降,但(dàn)目前仍(réng)是重要(yao)的一類(lei)流量計(jì)。
優點:
(1)應(ying)用多的(de)孔闆式(shì)流量計(jì)結構牢(lao)固,性能(néng)穩定可(ke)靠,使用(yong)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(xiang)比拟;
(3)檢(jian)測件與(yu)變送器(qi)、顯示儀(yi)表分别(bié)由不同(tóng)廠家生(shēng)産💘,便于(yu)規💘模經(jīng)濟生産(chǎn)。
缺點:
(1)測(cè)量精度(dù)普遍偏(piān)低;
(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(pen)嘴等)。
注(zhù)：一種新(xin)型産品(pǐn)：引進美(měi)國航天(tian)*而開發(fa)的平衡(heng)流量計(ji)，這🚶♀️種流(liú)量計的(de)測量精(jing)度是傳(chuán)統節流(liú)裝置的(de)5-10倍，永9壓(ya)力損失(shi)1/3。壓力恢(hui)複快2倍(bei)，小直管(guǎn)段可以(yi)小至1.5D，安(ān)裝和使(shi)用方便(biàn)，大大🧑🏽🤝🧑🏻減(jian)少流體(tǐ)運行的(de)能力消(xiao)耗。
應用(yòng)概況:
差(cha)壓式流(liú)量計應(ying)用範圍(wei)特别廣(guang)泛,在封(feng)閉管道(dao)的🐉流🙇🏻量(liàng)測量‼️中(zhōng)各種對(dui)象都有(yǒu)應用,如(ru)流體方(fāng)面:單相(xiàng)、混相、潔(jie)淨、髒污(wū)、粘性流(liú)等;工作(zuò)狀态方(fang)面:常壓(yā)、高壓、真(zhēn)空、常溫(wen)、高溫、低(di)溫等;管(guan)徑方面(miàn):從幾mm到(dào)幾m;流動(dòng)條件方(fang)面:亞音(yīn)速、音速(sù)、脈動流(liú)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(chēng)轉子流(liu)量計,是(shi)變面積(jī)式流量(liang)計的💛一(yī)種,在一(yi)根由下(xia)向上擴(kuo)大的垂(chuí)直錐管(guan)中,圓形(xing)橫截面(mian)的浮子(zǐ)的重力(lì)是由液(ye)體動力(li)承受的(de),從而使(shǐ)浮子可(kě)以在錐(zhui)管内自(zi)由地上(shàng)升和下(xia)降。
浮子(zi)流量計(jì)是僅次(cì)于差壓(yā)式流量(liàng)計應用(yong)範圍寬(kuan)廣的🤞一(yi)🔱類流🏃🏻♂️量(liang)計,特别(bié)在小、微(wēi)流量方(fāng)面有舉(jǔ)足輕重(zhong)的作用(yong)㊙️。
80年代中(zhōng)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(zhong)95%以上爲(wèi)玻璃錐(zhuī)管浮子(zǐ)流量計(jì)。
特點:
(1)玻(bo)璃錐管(guǎn)浮子流(liú)量計結(jié)構簡單(dān),使用方(fang)便,缺點(diǎn)是❤️耐壓(yā)力低,有(yǒu)玻璃管(guan)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。
3.3容(rong)積式流(liu)量計
容(róng)積式流(liu)量計,又(yòu)稱定排(pái)量流量(liang)計,簡稱(cheng)PD流量計(ji),在流量(liàng)儀表😄中(zhong)是精度(du)高的一(yi)類。它利(lì)用機械(xiè)測量元(yuan)件把流(liu)體連續(xù)✊不斷地(dì)分割成(cheng)單個已(yǐ)知的體(ti)積部⛱️分(fèn),根據測(cè)量室逐(zhu)次重複(fú)地充滿(man)和排放(fang)該體積(ji)部㊙️分流(liú)體的次(ci)數來測(cè)量流體(ti)體積總(zǒng)量。
容積(ji)式流量(liàng)計按其(qi)測量元(yuán)件分類(lèi),可分爲(wei)橢圓齒(chi)💯輪流量(liang)計、刮闆(pǎn)流量計(ji)、雙轉子(zǐ)流量計(ji)、旋轉活(huó)塞流⭐量(liàng)計☀️、往複(fú)活塞⁉️流(liu)量計、圓(yuán)盤流量(liang)計、液封(fēng)轉筒式(shi)流量計(jì)、濕式氣(qi)量⛷️計及(jí)膜式氣(qì)量計等(děng)。
優點:
(1)計(jì)量精度(dù)高;
(2)安裝(zhuāng)管道條(tiáo)件對計(jì)量精度(du)沒有影(yǐng)響;
(3)可用(yòng)于高粘(zhan)度液體(tǐ)的測量(liàng);
(4)範圍度(du)寬;
(5)直讀(du)式儀表(biǎo)無需外(wai)部能源(yuan)可直接(jie)獲得累(lei)計,總量(liàng),清晰👣明(ming)了,操作(zuò)簡便。
缺(quē)點:
(1)結果(guǒ)複雜,體(tǐ)積龐大(da);
(2)被測介(jiè)質種類(lèi)、口徑、介(jiè)質工作(zuò)狀态局(ju)限性較(jiao)大;
(3)不适(shì)用于高(gāo)、低溫場(chǎng)合;
(4)大部(bu)分儀表(biǎo)隻适用(yòng)于潔淨(jìng)單相流(liu)體;
(5)産生(sheng)噪聲及(jí)振動。
應(yīng)用概況(kuang):
容積式(shì)流量計(ji)與差壓(yā)式流量(liàng)計、浮子(zi)流量計(ji)并列爲(wei)三類💯使(shi)🔞用量大(dà)的流量(liang)計,常應(yīng)用于昂(ang)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(jìn)年PD流量(liàng)計(不包(bao)括家用(yòng)煤氣表(biao)和家🌈用(yòng)水㊙️表)的(de)銷售金(jin)額占流(liu)量儀表(biao)的13%~23%;我國(guo)約占20%,1990年(nián)産量(不(bú)包括家(jiā)用煤氣(qì)表)估計(ji)爲34萬台(tai),其中橢(tuǒ)圓齒輪(lún)式和💋腰(yāo)輪式💚分(fèn)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(ji)中的主(zhǔ)要種類(lei),它采用(yong)❓多葉片(pian)的轉子(zǐ)(渦輪)感(gǎn)受流體(tǐ)平均流(liú)速,從而(er)且推導(dǎo)出流量(liàng)或總量(liàng)的儀表(biao)。
一般它(tā)由傳感(gǎn)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(liang)計和容(rong)積式流(liú)量計、科(ke)裏奧利(lì)質量流(liu)量計稱(chēng)❗爲流量(liàng)計中三(san)類重複(fu)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(fā)展爲多(duo)品種、多(duo)系列批(pī)量生😘産(chan)的規模(mó)。
優點:
(1)高(gāo)精度,在(zài)所有流(liú)量計中(zhong),屬于精(jīng)确的流(liu)量計;
(2)重(zhong)複性好(hǎo);
(3)元零點(diǎn)漂移,抗(kàng)幹擾能(néng)力好;
(4)範(fan)圍度寬(kuān);
(5)結構緊(jin)湊。
缺點(diǎn):
(1)不能長(zhang)期保持(chí)校準特(te)性;
(2)流體(tǐ)物性對(duì)流量特(te)性有較(jiào)大影響(xiang)。
應用概(gai)況:
渦輪(lún)流量計(jì)在以下(xia)一些測(ce)量對象(xiang)獲得廣(guǎng)泛應用(yòng):石油、有(you)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(zhōu)和美國(guó),渦💞輪流(liú)量計在(zai)用量上(shàng)是僅次(cì)于孔闆(pan)流量計(jì)的天然(rán)計量儀(yi)表⭐,僅荷(hé)蘭在天(tiān)然氣管(guǎn)🏃♀️線上就(jiù)采用了(le)2600多台各(gè)種尺寸(cun)㊙️,壓力從(cóng)0.8~6.5MPa的氣體(ti)渦輪流(liú)量計,它(ta)們已成(cheng)爲優良(liáng)的天然(rán)氣計👌量(liang)儀表。
3.5電(dian)磁流量(liàng)計
電磁(ci)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(liú)量計有(yǒu)一系列(lie)優良特(te)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(liu)、腐蝕流(liú)的測量(liang)。
70、80年代電(diàn)磁流量(liang)在技術(shu)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(yí)表中其(qí)使用量(liang)百分數(shù)不斷上(shàng)升。
優點(diǎn):
(1)測量通(tong)道是段(duàn)光滑直(zhí)管,不會(huì)阻塞,适(shi)用于測(cè)量含固(gù)體顆粒(lì)的液固(gù)二相流(liu)體,如紙(zhi)漿、泥漿(jiang)、污水等(deng);
(2)不産生(sheng)流量檢(jian)測所造(zao)成的壓(yā)力損失(shi),節能效(xiào)果好;
(3)所(suǒ)測得體(ti)積流量(liang)實際上(shàng)不受流(liú)體密度(dù)、粘度、溫(wēn)度、壓力(lì)和電導(dao)率變化(hua)的明顯(xiǎn)影響;
(4)流(liú)量範圍(wei)大,口徑(jing)範圍寬(kuan);
(5)可應用(yong)腐蝕性(xing)流體。
缺(quē)點:
(1)不能(néng)測量電(dian)導率很(hen)低的液(ye)體,如石(shí)油制品(pin);
(2)不能測(ce)量氣體(tǐ)、蒸汽和(hé)含有較(jiao)大氣泡(pào)的液體(tǐ);
(3)不能用(yòng)于較高(gāo)溫度。
應(yīng)用概況(kuàng):
電磁流(liu)量計應(ying)用領域(yu)廣泛,大(da)口徑儀(yi)表較多(duō)應用于(yú)給🌈排水(shuǐ)工程;中(zhong)小口徑(jing)常用于(yú)高要求(qiú)或難測(ce)場合,如(ru)鋼鐵工(gōng)業高爐(lú)風口冷(leng)卻水控(kong)制,造紙(zhi)工業測(cè)量紙漿(jiāng)液和黑(hēi)液,化學(xué)工業的(de)強腐蝕(shi)液,有色(sè)冶金工(gōng)業的礦(kuàng)漿;小口(kou)徑、微小(xiǎo)口徑常(cháng)用于醫(yī)藥工業(yè)、食🌈品工(gong)業、生物(wu)化學等(deng)有衛💋生(shēng)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(an)放一根(gēn)非流線(xian)型遊渦(wō)發生體(tǐ),流體在(zài)發生體(tǐ)兩側交(jiao)替地分(fèn)離釋放(fang)出兩串(chuan)規則地(dì)交錯排(pái)列的遊(you)渦的儀(yi)表。
渦街(jie)流量計(ji)按頻率(lü)檢出方(fang)式可分(fen)爲:應力(lì)式、應變(biàn)式、電📞容(rong)❄️式、熱敏(min)式、振動(dòng)體式、光(guang)電式及(ji)超聲式(shi)等。
渦街(jie)流量計(ji)是屬于(yú)年輕的(de)一類流(liu)量計,但(dan)其發展(zhan)迅速,目(mù)前💰已🌈成(cheng)爲通用(yong)的一類(lèi)流量計(jì)。
優點:
(1)結(jié)構簡單(dan)牢固;
(2)适(shì)用流體(tǐ)種類多(duo);
(3)精度較(jiào)高;
(4)範圍(wéi)度寬;
(5)壓(yā)損小。
缺(quē)點:
(1)不适(shì)用于低(di)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(yǔ)渦輪流(liú)量計相(xiang)比);
(4)儀表(biǎo)在脈動(dong)流、多相(xiang)流中尚(shàng)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(jì)是通過(guo)檢測流(liú)體流動(dong)對超聲(shēng)束(或超(chāo)聲🤞脈沖(chòng))的作用(yòng)以測量(liàng)流量的(de)儀表。
根(gēn)據對信(xin)号檢測(cè)的原理(lǐ)超聲流(liú)量計可(ke)分爲傳(chuán)播速度(du)差法(直(zhí)接時差(chà)法、時差(cha)法、相位(wei)差法和(he)頻差法(fa))、波束偏(pian)移法、多(duo)普勒法(fǎ)、互相關(guān)法、空間(jian)濾法及(jí)噪聲法(fa)等。
超聲(shēng)流量計(jì)和電磁(ci)流量計(ji)一樣,因(yin)儀表流(liú)通通道(dào)未設置(zhi)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(nán)問題的(de)一㊙️類流(liú)量計,特(tè)别在大(dà)口徑流(liú)量測量(liang)方面有(you)較突出(chū)的優點(dian),近年來(lai)它是發(fā)展迅速(su)的一類(lei)流量計(ji)之一💁。
優(you)點:
(1)可做(zuò)非接觸(chu)式測量(liàng);
(2)爲無流(liu)動阻撓(nao)測量,無(wu)壓力損(sun)失;
(3)可測(cè)量非導(dao)電性液(yè)體,對無(wu)阻撓測(ce)量的電(dian)磁流量(liang)計是一(yī)🔱種補充(chōng)。
缺點:
(1)傳(chuán)播時間(jian)法隻能(neng)用于清(qīng)潔液體(ti)和氣體(tǐ);而多普(pu)勒法隻(zhī)能💛用于(yu)測量含(han)有一定(dìng)量懸浮(fu)顆粒和(he)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(yú)清潔、單(dān)相液體(tǐ)和氣體(ti)。典型應(ying)用有工(gōng)🚶♀️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(qi)領域已(yǐ)有使用(yòng)良好🏃的(de)經驗;
(3)多(duo)普勒法(fǎ)适用于(yú)異相含(han)量不太(tai)高的雙(shuang)相流體(tǐ),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(cháng)清潔的(de)♌液體。
[編(biān)輯本段(duàn)]3.8 科裏奧(ào)利質量(liàng)流量計(ji)
科裏奧(ao)利質量(liàng)流量計(jì)(以下簡(jian)稱CMF)是利(lì)用流體(ti)在振🔞動(dòng)管中流(liu)動時,産(chan)生與質(zhì)量流量(liàng)成正比(bǐ)的科裏(li)奧🧑🏽🤝🧑🏻利力(li)原理制(zhi)成的一(yī)種直接(jiē)式質量(liang)流量儀(yí)表。
我國(guo)CMF的應用(yong)起步較(jiào)晚,近年(nián)已有幾(jǐ)家制造(zào)廠(如太(tai)行儀表(biǎo)廠)自行(háng)開發供(gòng)應市場(chang);還有幾(jǐ)家制造(zào)廠組⁉️建(jiàn)合資企(qi)業或引(yǐn)用生産(chan)系列儀(yi)表。
熱式(shì)氣體質(zhi)量流量(liàng)計
熱式(shì)流量計(ji)傳感器(qi)包含兩(liǎng)個傳感(gǎn)元件，一(yī)個速度(du)☀️傳感器(qì)和一個(ge)溫度傳(chuán)感器。它(tā)們自動(dòng)地補償(cháng)和校正(zheng)氣體溫(wen)度變化(huà)。儀🔅表的(de)電加熱(re)部分将(jiāng)速度傳(chuan)感器加(jiā)熱到高(gao)于工況(kuàng)溫度的(de)某一個(ge)定🛀🏻值，使(shi)速度傳(chuán)感器和(hé)測量工(gong)況溫🧑🏾🤝🧑🏼度(du)的傳感(gǎn)器之間(jiān)形成恒(heng)定溫💁差(chà)。當保持(chí)溫差不(bú)變時，電(diàn)加熱消(xiao)耗的能(neng)量，也可(ke)以說熱(rè)消散值(zhi)，與🙇🏻流過(guo)氣體的(de)質量流(liu)量成正(zhèng)比。
熱式(shi)氣體質(zhì)量流量(liàng)計即Mass Flow Meter(縮(suō)寫爲MFM)，它(ta)是氣體(tǐ)流量計(jì)🐕量中新(xin)型😍儀表(biao)，區别于(yu)其它氣(qì)體流量(liàng)計不需(xu)要進行(háng)壓力和(he)溫度修(xiu)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(cóng)極低到(dào)高量程(chéng)。它适合(he)單一氣(qì)體和固(gu)定比例(lì)多組份(fen)氣體的(de)測🐉量。
熱(rè)式氣體(ti)質量流(liu)量計是(shi)用于測(ce)量和控(kong)制氣體(tǐ)質量🌈流(liú)量💃的新(xīn)型儀表(biǎo)。可用于(yu)石油、化(huà)工、鋼鐵(tie)、冶金、電(dian)力、輕工(gōng)、醫藥、環(huán)保等工(gōng)業部門(men)的空氣(qì)、烴類氣(qi)體、可燃(ran)性氣體(ti)、煙道🛀🏻氣(qi)體的監(jiān)測。
特 點(dian)
可靠性(xìng)高 重複(fu)性好 測(cè)量精度(dù)高 壓損(sun)小
無活(huo)動部件(jian) 量程比(bi)寬 響應(ying)速度快(kuài) 無須溫(wēn)壓補償(cháng)
應 用
•工(gōng)業管道(dào)中氣體(tǐ)質量流(liú)量測量(liang) •煙囪排(pái)出的煙(yan)氣流速(su)測✨量
•煅(duàn)燒爐煙(yan)道氣流(liu)量測量(liàng) •燃氣過(guo)程中空(kōng)氣流量(liàng)測量
•壓(ya)縮空氣(qì)流量測(cè)量 •半道(dào)體芯片(piàn)制造過(guò)程中氣(qì)體流量(liàng)測量
•污(wū)水處理(li)中氣體(tǐ)流量測(ce)量 •加熱(re)通風和(hé)空調系(xi)統中的(de)氣體流(liu)量測量(liàng)
•熔劑回(huí)收系統(tong)氣體流(liú)量測量(liang) •燃燒鍋(guō)爐中燃(rán)燒氣體(ti)流量測(cè)量
•天然(rán)氣、火炬(jù)氣、氫氣(qi)等氣體(ti)流量測(cè)量
•啤酒(jiu)生産過(guò)程中二(er)氧化碳(tan)氣體流(liú)量測量(liàng)
•水泥、卷(juàn)煙、玻璃(lí)廠生産(chan)過程中(zhōng)氣體質(zhi)量流量(liang)測量
如(rú)：美國SIERRA
中(zhōng)國DSN
3.9 明渠(qú)流量計(jì)
與前述(shù)幾種不(bú)同,它是(shi)在非滿(man)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(fēi)滿管态(tai)流動的(de)水路稱(chēng)作明渠(qu),測量明(ming)渠中水(shuǐ)流流🈲量(liang)🍓的稱作(zuo)明渠流(liú)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(ju)形等多(duo)種❤️形狀(zhuàng)。
明渠流(liú)量計應(yīng)用場所(suǒ)有城市(shì)供水引(yǐn)水渠;火(huǒ)電廠🤟引(yin)水和排(pái)水渠、污(wū)水治理(lǐ)流入和(he)排放渠(qu);工礦企(qi)業水排(pai)放以及(ji)水利工(gōng)程和農(nóng)業灌溉(gai)用渠道(dao)。有人估(gū)計1995台,約(yue)占流量(liang)儀表整(zhěng)體的1.6%,但(dan)是國内(nei)應用尚(shang)無估計(jì)數據。
4, 新(xin)工作原(yuán)理流量(liàng)儀表的(de)研究和(hé)開發
4.1 靜(jing)電流量(liang)計
(electrostatic flowmeter)
日本(ben)東京技(jì)術學院(yuàn)研制适(shi)用于石(shi)油輸送(sòng)管線低(dī)導電液(ye)體流量(liang)測量的(de)靜電流(liú)量計。
靜(jing)電流量(liàng)計的金(jīn)屬測量(liàng)管絕緣(yuan)地與管(guǎn)系連接(jiē),測量電(dian)容🐕器上(shang)靜電荷(he)便可知(zhī)道測量(liàng)管内的(de)電荷。他(ta)們分别(bié)作了内(nèi)徑4~8mm銅、不(bú)鏽鋼等(deng)金屬和(hé)塑料測(ce)量管儀(yi)表的實(shí)流試驗(yàn),試驗表(biǎo)明流量(liàng)與電🔅荷(he)之間接(jiē)近❗于線(xian)性。
4.2 複合(he)效應流(liú)量儀表(biǎo)
(combined effects meter)
該儀表(biao)的工作(zuò)原理是(shi)基于流(liú)體的動(dòng)量和壓(yā)力作用(yòng)于儀表(biǎo)腔🐇體産(chan)生的變(bian)形,測量(liang)複合效(xiào)應的變(bian)形求取(qǔ)流量。本(běn)儀表由(yóu)美國GMI工(gong)程和管(guan)理學院(yuan)開發,已(yi)申請兩(liǎng)🔞項專力(lì)。
4.3 轉速表(biǎo)式流量(liàng)傳感器(qì)
(tachmetric flowrate sensor)
它是由(you)俄羅斯(si)科學工(gong)程中心(xin)工業儀(yí)表公司(sī)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(gàn)現💋場成(chéng)功的👅應(ying)用(例如(rú)在核電(diàn)站安裝(zhuang)2000餘台測(cè)量熱水(shuǐ)♌流量，連(lián)續使用(yong)🔴8年),且還(hái)🚩在改進(jìn)以擴大(dà)應用領(ling)域。
5, 幾種(zhǒng)流量儀(yí)表應用(yong)和發展(zhǎn)動向
5.1 科(kē)裏奧利(lì)質量流(liu)量計(CMF)
5.2 電磁(cí)流量計(jì)(EMF)
EMF從50年代(dài)初進入(rù)工業應(ying)用以來(lái),使用領(ling)域日益(yì)擴展㊙️,80年(nian)代💜後期(qī)起在各(gè)國流量(liang)儀表銷(xiao)售金額(e)中已占(zhàn)16%~20%。
我國近(jìn)年發展(zhan)迅速,1994年(nián)銷售估(gu)計爲6500~7500台(tai)。國内已(yǐ)生産大(da)口徑爲(wei)2~6m的ENF,并有(you)實流校(xiào)驗口徑(jing)3m的設備(bei)能力。
5.3 渦(wo)街流量(liàng)計(USF)
USF在60年(nián)代後期(qi)進入工(gong)業應用(yong),80年代後(hòu)期起在(zai)各國流(liu)量🆚儀表(biao)銷售金(jīn)額中已(yi)占4%~6%。1992年世(shi)界範圍(wei)估計銷(xiao)售量爲(wei)3.54.8萬台,同(tóng)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(he)空氣動(dòng)力學原(yuan)理的工(gōng)☀️程結👈構(gòu)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(zhuo)yue程度的(de)傳感元(yuán)件。
6, 結論(lùn)
由上述(shù)可知,流(liú)量計發(fa)展到今(jīn)天雖然(rán)已日趨(qū)成熟,但(dàn)其♌種類(lèi)仍然極(ji)其繁多(duo),至今尚(shang)無一種(zhǒng)對于任(rèn)何🚶場合(hé)都适用(yong)的流量(liang)計。
每種(zhong)流量計(ji)都有其(qi)适用範(fàn)圍,也都(dou)有局限(xiàn)性。這就(jiù)要求💘我(wǒ)們:
(1)在選(xuǎn)擇儀表(biao)時,一定(dìng)要熟悉(xī)儀表和(hé)被測對(duì)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(lì)研制新(xin)型儀表(biǎo),使其在(zai)現有的(de)基礎上(shang)更加完(wán)善。
差壓(ya)式流量(liang)計
差壓(ya)式流量(liàng)計(以下(xià)簡稱DPF或(huo)流量計(ji))是根據(jù)安裝于(yú)管道中(zhōng)流🈲量檢(jian)測件産(chan)生的差(cha)壓、已知(zhī)的流體(ti)條件和(he)檢測件(jiàn)與管道(dào)的幾何(hé)尺寸來(lai)測量流(liu)量的儀(yi)表。DPF由一(yī)次裝置(zhì)(檢測件(jiàn))和二次(cì)裝🌍置(差(cha)壓轉換(huan)和流量(liàng)顯示儀(yi)表)組成(cheng)。通常以(yǐ)檢測件(jiàn)的型式(shì)對DPF分類(lèi)，如孔🚩扳(bān)流量計(jì)、文🔱丘裏(li)管流量(liàng)計及均(jun1)速管流(liu)量計等(deng)。二🐉次裝(zhuang)置爲各(ge)種機械(xiè)、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(ji)計算儀(yí)表，它已(yi)發展爲(wèi)三化(系(xì)列化、通(tōng)用化及(ji)标準化(huà))程度很(hěn)高的種(zhong)類規格(ge)龐雜的(de)一大類(lei)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(tā)參❤️數(如(rú)壓🍓力、物(wu)位、密度(du)等)。
DPF按其(qi)檢測件(jian)的作用(yong)原理可(ke)分爲節(jie)流式、動(dong)壓頭式(shi)、水🛀🏻力阻(zu)✨力式、離(li)心式、動(dòng)壓增益(yì)式和射(shè)流式等(děng)幾大🔞類(lei)，其中以(yi)節流🐪式(shì)和動壓(yā)頭式應(yīng)用爲廣(guǎng)泛。
節流(liú)式DPF的檢(jiǎn)測件按(an)其标準(zhun)化程度(du)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(he)使用，無(wu)須經實(shí)流校準(zhǔn)即可确(que)定其流(liu)量值并(bing)估算流(liu)量❓測量(liang)誤‼️差，非(fei)标準節(jie)流裝置(zhi)是成熟(shu)程度較(jiao)差，尚未(wei)列入标(biāo)準文件(jiàn)中的檢(jian)測件。
标(biao)準型節(jie)流式DPF的(de)發展經(jīng)過漫長(zhǎng)的過程(cheng)，早在20世(shi)紀20年代(dai)，美☂️國和(hé)歐洲即(ji)開始進(jìn)行大規(guī)模的節(jie)流裝置(zhì)試驗研(yán)究。用得(de)普遍💋的(de)節流裝(zhuang)置--孔闆(pǎn)和噴嘴(zuǐ)開始🚶♀️标(biao)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(he)形狀就(jiu)是30年🧡代(dai)标準化(hua)的，而标(biao)準孔闆(pǎn)亦曾🐉稱(cheng)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(shēn)遠的意(yì)義，因爲(wei)隻有節(jie)流裝置(zhi)結構形(xing)式标😄準(zhun)化了，才(cai)有可能(néng)把上衆(zhōng)多研🧡究(jiu)成果彙(huì)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(guang)度拓展(zhan)，這是其(qi)他流量(liàng)計所不(bú)及的。1980年(nian)ISO(标準化(huà)組織)正(zheng)式通過(guò)标準ISO 5167，至(zhì)此流量(liàng)測☔量節(jiē)流裝置(zhi)*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(yǒu)限的幾(jǐ)種節流(liu)裝置(孔(kǒng)闆、噴嘴(zui)和文丘(qiū)裏管)的(de)理論與(yu)試驗的(de)研究成(chéng)果，反映(ying)了此類(lèi)檢測件(jiàn)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(tā)就暴露(lu)🈲出許多(duō)亟待解(jie)決的問(wèn)題，這些(xiē)問👉題主(zhu)要有以(yi)下幾個(gè)方面。
1)ISO 5167試(shi)驗數據(jù)的陳舊(jiu)性 ISO 5167中采(cǎi)用的數(shu)據大多(duō)是30年代(dai)的試☀️驗(yan)結果，今(jin)天無論(lun)節流裝(zhuang)置制造(zao)技術，流(liu)量試驗(yan)設備及(jí)實驗技(ji)術都有(you)巨大的(de)進步，重(zhòng)新進行(háng)系統地(di)試驗以(yi)獲得更(gèng)高精确(què)度及更(gèng)可靠的(de)數據是(shì)必要的(de)。進入🔞80年(nián)代美國(guó)💞和歐洲(zhōu)都進行(hang)大規模(mo)的試驗(yan)，爲修訂(dìng)ISO 5167打下基(ji)礎。
2) ISO 5167中關(guān)于直管(guan)段長度(du)規定的(de)問題 在(zài)ISO投票通(tong)過ISO 5167時，美(měi)國投了(le)反對票(piao)，其主要(yao)原因是(shi)對直管(guan)段長度(du)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。
3) ISO 5167中(zhong)各項規(guī)定的科(kē)學性問(wèn)題 影響(xiang)節流裝(zhuang)置流出(chu)系數的(de)因素特(te)别多，主(zhu)要有孔(kǒng)徑與管(guǎn)徑的比(bǐ)值β、取壓(ya)裝置🈚、雷(léi)諾♊數、節(jie)流件⛱️安(ān)裝偏心(xīn)度、前後(hòu)阻流件(jian)類型及(ji)直管段(duan)長度、孔(kǒng)闆入口(kǒu)邊緣尖(jiān)銳度🥵、管(guǎn)壁粗糙(cao)度、流體(tǐ)流動🈚湍(tuān)流度等(deng)，衆多因(yīn)素☎️影響(xiǎng)錯綜複(fu)雜，有的(de)㊙️參數難(nan)以直接(jie)測量，因(yīn)此标準(zhǔn)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(rén)爲地确(que)定。*流量(liàng)專家斯(si)賓塞(E.A.Spencer)提(ti)出一系(xi)列應重(zhòng)☔新檢讨(tǎo)的問題(ti)，如☎️孔闆(pan)平直度(du)、同心度(du)、直角邊(bian)緣尖銳(ruì)度、管道(dào)粗糙度(du)、上遊流(liu)速分布(bù)及流🌈動(dong)調整器(qi)的作用(yong)等。
4)關于(yu)節流式(shì)DPF測量精(jīng)确度提(ti)高的問(wen)題 鑒于(yu)節流式(shì)☀️DPF在流量(liang)計中占(zhan)有重要(yào)地位，提(tí)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(xue)與計算(suan)機技術(shù)工作者(zhě)緊密合(he)作共同(tóng)攻關才(cai)能解決(jué)此問🍓題(tí)。
20世紀80年(nian)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(yàn)研究，歐(ou)洲爲歐(ou)共體實(shí)驗計劃(huà)(EEC Experimental Program)，美國爲(wèi)API實驗計(ji)劃(API Experimental Program)。試驗(yàn)的目的(de)是用㊙️現(xian)代新測(cè)試設備(bèi)及試驗(yàn)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(jiu)，爲修訂(ding)ISO 5167打下技(jì)術基礎(chu)。1999年ISO發出(chu)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(bian)輯上都(dōu)有很大(dà)改動，是(shi)一份全(quan)新的标(biāo)準。本來(lai)預定于(yu)2025年12月在(zai)美國丹(dan)佛舉行(hang)的ISO/TC30/SC2會議(yi)上審查(chá)通過爲(wei)DIS(标準草(cao)案)，但是(shi)會議認(ren)爲尚有(you)細節問(wèn)題應再(zai)商榷而(ér)未能通(tōng)過。新的(de)ISO 5167标準何(he)時正式(shi)頒布尚(shang)不得而(er)知。ISO 5167新标(biao)🈲準在标(biāo)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(shì)(R-G式)代替(tì)Stolz計算式(shì)，另一爲(wei)節流裝(zhuāng)置上遊(yóu)側直管(guan)段長度(dù)🔞的規定(ding)以及流(liú)動調整(zheng)器的使(shǐ)用等。
我(wo)們通常(cháng)稱ISO 5167(GB/T2624)中所(suǒ)列節流(liú)裝置爲(wèi)标準節(jie)流裝置(zhi)，其他的(de)都🔴稱爲(wei)🔴非标準(zhun)節流裝(zhuang)置，應該(gai)指出，非(fei)标準節(jie)流裝置(zhi)不僅是(shi)指那些(xiē)節流裝(zhuang)置結構(gòu)與标難(nán)節流裝(zhuang)置相異(yi)的，如果(guo)标準節(jiē)流裝置(zhì)在偏離(li)标準條(tiáo)件下工(gōng)作亦應(yīng)稱爲非(fēi)标準節(jiē)流裝置(zhi)，例如，标(biāo)準孔闆(pǎn)在混相(xiang)流或标(biao)準文丘(qiu)裏噴嘴(zui)在臨界(jiè)💔流下工(gōng)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(zhong)類：
1)低雷(léi)諾數用(yòng) 1/4圓孔闆(pǎn)，錐形入(rù)口孔闆(pǎn)，雙重孔(kong)闆，雙斜(xié)孔闆，半(bàn)圓孔闆(pǎn)等；
2)髒污(wu)介質用(yong) 圓缺孔(kong)闆，偏心(xin)孔闆，環(huán)狀孔闆(pǎn)，楔形孔(kǒng)闆，彎管(guǎn)節流件(jian)等；
3)低壓(ya)損用 羅(luó)洛斯管(guan)，道爾管(guǎn)，道爾孔(kǒng)闆，雙重(zhòng)文丘裏(lǐ)噴嘴🌈，通(tōng)用文丘(qiu)裏管，Vasy管(guǎn)等；
4)小管(guan)徑用 整(zhěng)體(内藏(cáng))孔闆；
5)端(duān)頭節流(liú)裝置 端(duān)頭孔闆(pǎn)，端頭噴(pen)嘴，Borda管等(deng)；
6)寬範圍(wéi)度節流(liú)裝置 彈(dan)性加載(zǎi)可變面(miàn)積可變(biàn)壓頭流(liú)量‼️計🚶(線(xian)性孔闆(pǎn))；
7)毛細管(guan)節流件(jian) 層流流(liu)量計；
8)脈(mo)動流節(jie)流裝置(zhi)；
9)臨界流(liu)節流裝(zhuang)置 音速(su)文丘裏(lǐ)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(tí)出發展(zhǎn)非标準(zhun)🌂節流🏃🏻裝(zhuāng)🐇置👨❤️👨的要(yào)求，十餘(yu)年來ISO亦(yì)在不斷(duàn)制訂有(yǒu)關非标(biāo)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(zhǔn)💞之前作(zuò)爲技術(shu)報告發(fā)表。可以(yi)預見，今(jīn)後有🈲可(kě)能若幹(gàn)較爲成(chéng)熟的非(fēi)标準節(jiē)流裝置(zhi)會晉升(sheng)爲🚶标準(zhǔn)型的。
20世(shì)紀90年代(dai)中後期(qī)世界範(fan)圍内各(gè)式DPF銷售(shou)量在流(liu)量🔅儀表(biao)☔總量🐇中(zhong)📧台數占(zhàn)50%-60%(每年約(yue)百萬台(tai))，金額占(zhàn)30%左右。我(wǒ)國銷售(shòu)台數約(yuē)占流量(liang)儀表總(zong)量(不包(bao)括*表和(hé)家用🤟水(shui)表及玻(bo)璃管浮(fú)子流量(liang)計)的35%-42%(每(mei)年6萬-7萬(wàn)台)。
2 工作(zuò)原理
2.1 基(jī)本原理(lǐ)
充滿管(guan)道的流(liu)體，當它(ta)流經管(guǎn)道内的(de)節流件(jian)時，如圖(tú)4.1所❗示，流(liu)速将在(zài)節流件(jiàn)處形成(chéng)局部收(shōu)縮，因而(ér)流速增(zēng)加，靜壓(ya)力㊙️降低(di)，于是在(zai)節流件(jian)前後便(bian)産生了(le)壓差。流(liú)體流量(liàng)愈大，産(chan)生的壓(yā)差愈大(dà)🍓，這樣可(ke)依據壓(ya)差來衡(héng)量流量(liàng)的大小(xiǎo)。這種測(cè)量方法(fa)是以流(liú)動連續(xù)性方程(cheng)(質量守(shou)恒定🔱律(lü))和伯努(nu)利方程(cheng)(能量守(shou)恒定律(lǜ))爲基礎(chǔ)的。壓差(chà)的大小(xiǎo)不僅與(yǔ)流量還(hái)與其☀️他(ta)許多因(yin)素有關(guan)，例如當(dang)節流裝(zhuāng)置形式(shì)或管道(dao)内🍉流體(ti)的物理(li)性質(密(mi)🌈度、粘度(du))不同時(shí)，在同樣(yàng)大小的(de)流量下(xià)産生的(de)壓差也(yě)是不同(tong)㊙️的。
圖4.1 孔(kong)闆附近(jìn)的流速(su)和壓力(lì)分布
2.2 流(liú)量方程(chéng)
式中 qm--質(zhì)量流量(liàng)，kg/s;
qv--體積流(liu)量，m3/s;
C--流出(chū)系數；
ε--可(kě)膨脹性(xìng)系數；
β--直(zhi)徑比，β=d/D;
d--工(gong)作條件(jian)下節流(liu)件的孔(kǒng)徑，m；
D--工作(zuò)條件下(xia)上遊管(guǎn)道内徑(jìng)，m；
P--差壓，Pa；
ρl--上(shang)遊流體(tǐ)密度，kg/m3。
由(you)上式可(ke)見，流量(liang)爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個參(cān)數的函(hán)數，此6個(ge)參數可(kě)分爲實(shi)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(shì)(4.1)中d與流(liú)量爲平(píng)方關系(xì)，其精确(que)度對流(liu)量總精(jīng)度影響(xiǎng)較大，誤(wù)差值一(yi)般應控(kong)制在±0.05%左(zuo)右，還應(yīng)計及工(gōng)作溫度(dù)對材料(liao)熱膨脹(zhang)的影響(xiǎng)。标準規(gui)定管道(dao)内徑D必(bì)須實🐇測(cè)，需在上(shang)遊管段(duan)的幾個(ge)截面上(shàng)進行多(duō)次測量(liàng)求其平(píng)均值，誤(wu)差不應(ying)大于±0.3%。除(chú)對數值(zhí)測量精(jing)⛱️度要求(qiu)較高外(wài)，還應考(kǎo)慮内徑(jing)偏差會(huì)💰對節流(liu)件上遊(yóu)通道造(zao)成不正(zheng)常節流(liú)現象📱所(suo)帶來的(de)嚴重影(ying)響🔞。因此(ci)，當不是(shì)成套供(gòng)應節流(liú)裝置時(shi)，在現場(chǎng)配管應(ying)充分注(zhù)意這個(ge)問題。
2)ρ ρ在(zài)流量方(fang)程中與(yu)P是處于(yu)同等位(wèi)置，亦就(jiù)是說，當(dang)追🔅求差(cha)壓變送(song)器高精(jing)度等級(ji)時，絕不(bú)要忘記(ji)ρ的測量(liàng)精度亦(yi)應與之(zhī)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(jīng)确測量(liang)不應隻(zhī)限于選(xuǎn)用一台(tái)高精度(du)差壓變(bian)送器。實(shí)際上差(cha)壓變送(sòng)器能否(fǒu)接受到(dao)真實的(de)差壓值(zhí)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(guan)線的制(zhi)造、安裝(zhuāng)及使💃🏻用(yong)是保證(zhèng)獲得真(zhēn)實🧑🏽🤝🧑🏻差壓(ya)值的關(guān)鍵，這些(xie)影響因(yin)素很多(duō)是難以(yǐ)定量或(huo)定性确(que)定的，隻(zhi)有加強(qiáng)制造及(ji)安裝的(de)規範化(hua)工作💰才(cai)能達到(dào)目💘的。
(2)統(tong)計量
1)C 統(tǒng)計量C是(shì)無法實(shí)測的量(liàng)(指按标(biao)準設計(ji)制造安(an)裝，不經(jing)校準使(shǐ)用)，在現(xian)場使用(yong)時複雜(za)的情況(kuang)出現在(zài)實際的(de)C值與标(biāo)🐪準确定(dìng)的C值不(bú)相符合(hé)。它們的(de)偏離是(shì)由設計(ji)、制造、安(ān)裝及使(shǐ)用一系(xi)列因素(su)造成的(de)。應該明(míng)确，上述(shù)各環節(jie)全部嚴(yán)格遵循(xún)标準的(de)規定，其(qí)實際值(zhí)才會與(yu)标準确(què)定的值(zhi)相符合(he)，現場是(shì)難以🌏*這(zhè)種要求(qiú)的。
應該(gai)指出，與(yu)标準條(tiáo)件的偏(piān)離，有的(de)可定量(liang)估算(可(ke)進行修(xiu)正)，有的(de)隻能定(ding)性估計(ji)(不确定(dìng)度的幅(fu)值與❗方(fāng)向)。但是(shì)在現實(shi)中，有時(shi)不僅是(shi)一個條(tiáo)件偏離(lí)，這就帶(dài)來非常(chang)複雜的(de)情況，因(yin)爲一般(bān)資料中(zhong)隻介紹(shào)某一條(tiáo)件偏離(lí)引起的(de)誤差。如(rú)果許多(duo)條件同(tóng)時偏✌️離(li)，則缺少(shǎo)相關的(de)資料可(ke)查。
2)ε 可膨(peng)脹性系(xì)數ε是對(duì)流體通(tōng)過節流(liú)件時密(mì)度發生(sheng)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(zǔ)💚成：其一(yī)爲常用(yòng)流量下(xia)ε的誤差(cha)，即标準(zhun)确定值(zhí)的誤差(cha)；其♉二爲(wèi)由于流(liu)量變化(hua)ε值🈚将随(suí)之波動(dong)⚽帶來的(de)誤差。一(yī)般在低(di)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(shí)，ε的誤差(chà)可忽略(luè)不計🌍。
3 分(fèn) 類
差壓(yā)式流量(liàng)計分類(lèi)如表4.1所(suo)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(lèi) 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(ya)頭式；3)水(shui)力🍓阻力(lì)💰式🔞；4)離心(xin)式；5)動壓(yā)增益式(shì)；6)射流式(shì)
按結構(gou)形式分(fen)類 1)标準(zhǔn)孔闆；2)标(biao)準噴嘴(zui)；3)經典文(wén)丘裏管(guǎn)❌；4)文丘裏(lǐ)噴嘴；5)錐(zhuī)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(kong)闆；13)道爾(er)管；14)羅洛(luò)斯管；15)彎(wan)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(jiē)流裝置(zhi)；2)低雷諾(nuò)數節流(liu)裝置；3)髒(zāng)污🙇🏻流節(jie)流裝置(zhi)；4)低壓損(sǔn)節流裝(zhuāng)置；5)小管(guan)徑節流(liú)裝置；6)寬(kuān)範圍度(du)🧑🏽🤝🧑🏻節流裝(zhuang)置；7)臨界(jiè)流節流(liú)裝置；
3.1 按(àn)産生差(cha)壓的作(zuo)用原理(li)分類
1)節(jie)流式 依(yī)據流體(tǐ)通過節(jie)流件使(shi)部分壓(yā)力能轉(zhuǎn)變爲動(dong)📧能以産(chǎn)生差壓(ya)的原理(lǐ)工作，其(qi)檢測件(jian)稱
之爲(wèi)節流裝(zhuang)置，是DPF的(de)主要品(pǐn)種。
2)動壓(yā)頭式 依(yī)據動壓(yā)轉變爲(wei)靜壓的(de)原理工(gong)作，如均(jun1)速管流(liú)量計。
3)水(shui)力阻力(li)式 依據(ju)流體阻(zu)力産生(sheng)的壓差(cha)原理工(gong)作，檢☎️測(cè)件爲毛(mao)細管束(shù)，又稱層(ceng)流流量(liang)計，一
般(ban)用于微(wēi)小流量(liang)測量。
4)離(li)心式 依(yī)據彎曲(qǔ)管或環(huan)狀管産(chǎn)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(xing)管流量(liang)
計等。
5)動(dong)壓增益(yì)式 依據(ju)動壓放(fàng)大原理(li)工作，如(rú)皮托-文(wén)丘裏管(guǎn)。
6)射流式(shi) 依據流(liú)體射流(liu)撞擊産(chan)生原理(li)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(chēng)同心直(zhi)角邊緣(yuán)孔闆，其(qí)軸向截(jié)面如圖(tú)4.2所示。孔(kǒng)闆是一(yi)塊加工(gong)成圓形(xing)同心的(de)具有銳(rui)利直角(jiǎo)💋邊緣的(de)薄闆。孔(kǒng)闆開孔(kǒng)的上遊(you)側邊緣(yuan)應是銳(ruì)🚶♀️利的直(zhi)角。标準(zhǔn)孔闆有(yǒu)三種取(qǔ)壓方式(shì)：角接、法(fa)蘭及D-D/2取(qǔ)壓；如圖(tu)👈4.3所示。爲(wèi)從兩個(ge)方向的(de)任一個(gè)👄方向測(ce)量流量(liàng)，可采用(yong)對稱孔(kǒng)闆，節流(liu)孔的兩(liang)個邊緣(yuán)均符合(hé)直角邊(biān)緣孔📱闆(pan)上遊邊(biān)緣的特(te)性，且孔(kong)闆全部(bù)厚度不(bú)超過節(jiē)流孔的(de)厚度。
圖(tu)4.2 标準孔(kǒng)闆
圖4.3 孔(kong)闆的三(san)種取壓(ya)方式
2) 标(biāo)準噴嘴(zui) 有兩種(zhong)結構形(xing)式：ISA 1932噴嘴(zui)和長徑(jìng)噴嘴。
a. ISA 1932噴(pen)嘴(圖4.4) 上(shàng)遊面由(you)垂直于(yu)軸的平(píng)面、廓形(xíng)爲圓周(zhōu)的兩🏃段(duan)♉弧線所(suo)确定的(de)收縮段(duan)、圓筒形(xíng)喉部和(hé)凹槽組(zǔ)成的噴(pēn)嘴。ISA 1932噴嘴(zuǐ)🈲的取壓(ya)方式僅(jǐn)角接取(qu)壓一種(zhong)。
圖4.4 ISA 1932噴嘴(zui)
b. 長徑噴(pen)嘴(圖4.5) 上(shàng)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(suō)段、圓筒(tǒng)形喉部(bù)和可能(néng)有的凹(āo)槽或斜(xié)角組成(chéng)💔的噴嘴(zui)。長🔆徑噴(pen)嘴的取(qu)壓方式(shì)僅D-D/2取壓(ya)一種。
3) 經(jīng)典文丘(qiū)裏管 由(yóu)入口圓(yuán)筒段A、圓(yuan)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(rú)圖4.6 所示(shì)。根據不(bú)同的加(jia)工方法(fa)，有以下(xià)結構形(xíng)式：①具有(yǒu)粗鑄收(shōu)縮段的(de)；②具有機(ji)械加工(gōng)收縮段(duan)的；③具有(you)鐵闆焊(han)接收縮(suō)段的。不(bu)同🐕結構(gou)形式的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關(guan)系如表(biǎo)4.2所示。
4)文(wén)丘裏噴(pen)嘴 由進(jin)口噴嘴(zui)、圓筒形(xing)喉部及(ji)擴散段(duàn)組成👄，如(ru)㊙️圖4.7所示(shi)。
5)錐形入(ru)口孔闆(pǎn) 錐形入(ru)口孔闆(pan)與标準(zhǔn)孔闆相(xiang)似，相當(dāng)于一塊(kuài)🐅倒裝的(de)标準孔(kǒng)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(biao)4.2 L1、L2、R1、R2與D、d關系(xì)
注 粗 鑄(zhu) 入 口 機(jī)械加工(gōng)的入口(kou) 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(liang)個量中(zhōng)的小者(zhě) 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(féng)除外
圖(tu)4.6 經典文(wen)丘裏管(guan)
圖4.7 文丘(qiu)裏噴嘴(zui)
圖4.8 錐形(xing)入口孔(kong)闆
1一環(huán)隙；2-夾持(chi)環；3一上(shàng)遊端面(miàn)A；4-下遊端(duan)面B；
5-軸線(xiàn)；6-流向；7-取(qu)壓口；8-孔(kǒng)闆；
X-帶環(huan)隙的夾(jiá)持環；Y-單(dan)獨取壓(yā)口
超聲(sheng)波流量(liàng)計的基(jī)本原理(lǐ)及類型(xíng)
超聲波(bō)在流動(dong)的流體(ti)中傳播(bo)時就載(zǎi)上流體(tǐ)流速的(de)信息。因(yīn)此通過(guo)接收到(dào)的超聲(shēng)波就可(kě)以檢測(ce)出流體(ti)💘的流速(sù)，從而換(huan)🔞算成流(liu)量。根據(jù)檢測的(de)方式，可(kě)分爲傳(chuan)播速度(dù)差法、多(duō)✔️普勒法(fa)、波束偏(pian)移法、噪(zào)聲法及(jí)相關法(fa)等不同(tóng)類型的(de)超聲波(bo)流量計(ji)。起聲波(bo)流量計(ji)是近十(shi)幾年來(lai)随着集(jí)成電路(lù)技術迅(xùn)速發展(zhan)🈲才開始(shi)應用👅的(de)🐉一種
非(fei)接觸式(shì)儀表，适(shi)于測量(liàng)不易接(jie)觸和觀(guan)察的流(liú)體以及(ji)大管徑(jìng)流量。它(ta)與水位(wèi)計聯動(dong)可進行(hang)敞開水(shui)🍓流的流(liú)量測量(liàng)。使用超(chao)聲👉波流(liu)量比不(bu)用在流(liú)體中安(ān)裝測量(liang)元件故(gu)不會改(gǎi)變流體(ti)的流動(dong)狀态，不(bú)産生附(fù)加阻☔力(li)，儀表的(de)安裝及(jí)檢修均(jun)可不☀️影(ying)響生産(chǎn)🏃🏻♂️管線運(yùn)行因而(ér)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(cun)在着大(dà)管徑、大(dà)流量測(cè)量困難(nan)的問題(tí)，這是因(yin)爲一般(bān)流量計(jì)随着測(ce)量管徑(jìng)的增大(da)會帶來(lái)制造㊙️和(hé)運輸上(shàng)的困難(nan)，造價提(ti)高、能損(sǔn)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(bō)流量計(jì)均可管(guǎn)外安裝(zhuang)、非㊙️接觸(chù)測流，儀(yi)表造價(jia)基本上(shàng)與被測(ce)管道口(kǒu)徑大小(xiǎo)㊙️無關，而(ér)其它類(lèi)型的流(liú)量計随(suí)👨❤️👨着口徑(jìng)增加，造(zào)價大幅(fu)度增加(jia)，故口徑(jìng)越大超(chāo)🏒聲波流(liú)量計比(bǐ)相同功(gōng)能其它(ta)類型流(liú)量計的(de)😘功能價(jià)格比越(yuè)*。被認爲(wèi)是較好(hao)的大管(guan)徑流量(liang)測量儀(yí)表，多普(pǔ)勒法超(chāo)聲波流(liu)☀️量計🔞可(kě)測雙相(xiang)介質的(de)㊙️流量，故(gu)可用于(yu)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(liú)量計測(ce)量水輪(lun)機進水(shuǐ)量、汽輪(lun)📐機循環(huán)水量等(děng)大管🌂徑(jing)流量，比(bǐ)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(kě)用于氣(qi)🙇🏻體測量(liàng)。管徑的(de)适用範(fan)圍從🍉2cm到(dao)5m，從幾米(mǐ)寬的明(ming)渠、暗渠(qú)到500m寬的(de)✨河流都(dou)可适用(yong)。
另外，超(chao)聲測量(liàng)儀表的(de)流量測(ce)量準确(que)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(chéng)非接觸(chù)及便攜(xié)式測量(liang)儀表，故(gu)可解決(jué)其它類(lèi)型儀表(biǎo)所難以(yi)測量的(de)強腐蝕(shí)性、非導(dao)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(fēi)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(ke)📐适應多(duo)種管徑(jing)測量和(he)多種流(liú)量範圍(wéi)測量。超(chāo)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(ji)具有上(shang)述一些(xie)優點因(yīn)此它越(yue)來越受(shou)到重視(shi)并且向(xiang)産品系(xì)列化、通(tong)用化發(fā)展，現已(yi)制成不(bú)同聲道(dao)的标準(zhǔn)型、高溫(wēn)型、防爆(bao)型、濕式(shì)型儀表(biao)以❄️适應(ying)不同介(jie)質，不同(tóng)場合🙇♀️和(he)不同管(guǎn)道條件(jiàn)的流量(liàng)測量🏃♀️。
超(chao)聲波流(liu)量計目(mù)前所存(cún)在的缺(que)點主要(yao)是可測(cè)流體的(de)⚽溫❄️度範(fàn)圍受超(chao)聲波換(huan)能鋁及(ji)換能器(qi)與管道(dao)之間🎯的(de)耦合材(cái)料耐溫(wen)程度的(de)限制，以(yǐ)及高溫(wēn)下被🍉測(ce)流體傳(chuan)聲速度(dù)的原始(shǐ)數據不(bú)全。目前(qián)我國隻(zhi)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(bi)一般♈流(liu)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(cháng)常是每(mei)秒幾米(mǐ)，而聲波(bo)在液體(tǐ)中🌈的傳(chuán)播速🍉度(du)約爲🏃♂️1500m/s左(zuo)右，被測(ce)流體流(liu)速(流量(liàng))變化帶(dai)給🔴聲速(su)的變化(huà)量大😄也(ye)是10-3數量(liàng)級.若要(yao)🏃♀️求測量(liang)流速的(de)準确度(du)爲1%，則對(duì)聲速的(de)測量準(zhun)确度需(xū)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(neng)實現，這(zhe)也正是(shi)超聲波(bō)流量計(jì)隻有在(zài)集成電(dian)路技術(shu)迅速發(fā)展的🍓前(qián)題下才(cai)能得到(dao)實際應(ying)用的原(yuán)因。
超聲(sheng)波流量(liàng)計由超(chāo)聲波換(huan)能器、電(diàn)子線路(lù)及流量(liàng)顯示和(he)累💃🏻積系(xi)統三部(bu)分組成(chéng)。超聲波(bō)發射換(huan)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(cè)流體中(zhōng)，接收器(qì)接收到(dao)的超聲(shēng)波信号(hao)，經電子(zǐ)線路放(fang)⚽大并轉(zhuan)換爲代(dai)表流量(liàng)的電信(xin)💔号供給(gei)顯示和(hé)積算㊙️儀(yi)表進行(háng)顯示和(he)積算。這(zhè)樣就實(shi)現了流(liú)量的檢(jian)測🌈和顯(xian)示。
超聲(sheng)波流量(liàng)計常用(yòng)壓電換(huàn)能器。它(tā)利用壓(yā)電材料(liào)☔的🆚壓電(diàn)效應，采(cǎi)用适出(chu)的發射(shè)電路把(ba)電能加(jiā)到發射(shè)換🧡能器(qi)的壓電(dian)元件上(shang)，使其産(chǎn)生超聲(sheng)波振勸(quan)。超聲波(bo)以🔆某一(yī)角度射(shè)入流體(ti)中傳播(bō)，然後由(you)接收換(huan)能器接(jiē)收，并經(jing)壓電元(yuan)件變爲(wèi)電能，以(yǐ)便檢測(ce)。發射☂️換(huan)能器利(lì)用壓電(diàn)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(shēng)波流量(liang)計換能(néng)器的壓(yā)電元件(jian)常做成(cheng)圓形薄(bao)🏃♂️片，沿厚(hou)🆚度振動(dong)。薄片直(zhí)徑超過(guo)厚度的(de)10倍，以保(bao)證振動(dòng)的方向(xiang)✍️性。壓🤟電(diàn)元⛹🏻♀️件材(cái)料多采(cai)用锆钛(tai)酸鉛。爲(wei)固定壓(yā)電元件(jiàn)，使超聲(sheng)波以合(he)适的角(jiao)度射入(rù)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(hua)，而且要(yào)求🐆超聲(shēng)波經聲(shēng)楔🌈後能(neng)量損失(shī)小即透(tou)射系數(shu)接近1。常(chang)用的聲(sheng)楔材料(liao)是有機(ji)玻璃，因(yin)爲它透(tou)明，可以(yi)觀察到(dao)聲楔中(zhong)壓電元(yuán)件的組(zu)裝情況(kuang)。另外，某(mǒu)些橡膠(jiāo)、塑💃料及(jí)膠木也(ye)可作聲(shēng)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(xìn)号處理(li)和顯示(shì)電⛹🏻♀️路。測(cè)得的瞬(shùn)時流量(liang)和累積(ji)流量值(zhi)用數字(zì)💜量或💁模(mo)拟量顯(xian)㊙️示。
根據(jù)對信号(hào)檢測的(de)原理，目(mù)前超聲(shēng)波流量(liang)計大緻(zhì)可分傳(chuán)播速度(dù)差法(包(bao)括：直接(jie)時差法(fǎ)、時差法(fǎ)、相位🈲差(chà)法🔴、頻差(chà)法)波束(shù)偏移法(fǎ)、多普勒(lè)法、相關(guan)法、空間(jian)濾波法(fǎ)及🤟噪聲(sheng)法♈等類(lèi)型，如圖(tu)所示。其(qí)中以噪(zao)聲法原(yuán)理及結(jié)構🤞簡單(dān)，便于測(ce)量和攜(xie)㊙️帶，價格(gé)便☔宜但(dan)準确💘度(dù)較低，适(shi)于在流(liu)量測量(liang)準确度(dù)要求不(bu)高的場(chang)合使用(yong)。由于直(zhí)🔱接時差(chà)法、時差(chà)法、頻差(chà)法和相(xiàng)位差法(fǎ)的基本(ben)原👈理都(dou)是通過(guo)測量超(chāo)聲波脈(mo)沖順流(liu)和逆流(liu)傳報時(shi)速度之(zhī)差🥵來反(fǎn)映流體(ti)的流速(sù)的，故又(you)統稱爲(wei)傳播速(su)度差法(fa)。其中頻(pin)差法和(he)時差法(fa)克服了(le)聲速随(suí)流體溫(wēn)度變化(hua)帶來的(de)誤差，準(zhun)确度較(jiao)高，所以(yi)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(du)差撥又(you)分爲：Z法(fa)(透過法(fa))、V法(反射(shè)法)、X法(交(jiao)叉法)等(děng)。波束偏(piān)移法是(shi)利用超(chao)聲波束(shu)在流體(ti)中的傳(chuán)播方向(xiang)随流體(tǐ)流速😘變(bian)化而産(chǎn)生偏移(yí)來反映(yìng)流體流(liú)速的，低(dī)流速時(shí)，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(jun1)勻流體(tǐ)中散射(she)體散射(shè)的超聲(shēng)波多普(pu)
勒頻移(yí)來确定(dìng)流體流(liu)量的，适(shi)用于含(han)懸浮顆(kē)粒、氣泡(pao)等流❤️體(ti)流💜量測(cè)量。相關(guān)法是利(lì)用相關(guan)技術測(ce)量流量(liang)，原理上(shàng)，此🐪法的(de)測量準(zhǔn)确度與(yu)流體中(zhong)的聲速(sù)無關，因(yin)而與流(liú)體溫度(dù)，濃度等(deng)無關，因(yīn)🔞而測量(liang)準确度(du)高，适用(yòng)㊙️範圍廣(guǎng)。但相關(guan)器價格(gé)貴，線路(lu)比較複(fu)雜。在微(wei)處理機(jī)普及應(ying)用後🔞，這(zhe)個缺點(dian)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(yuán)理，通過(guò)檢測噪(zào)聲表示(shi)流🚩速或(huo)流量值(zhí)。其方法(fǎ)簡單，設(she)備價格(ge)便宜，但(dan)準确度(dù)🔱低。
以上(shàng)幾種方(fang)法各有(yǒu)特點，應(ying)根據被(bei)測流體(tǐ)性質.流(liú)速🌈分布(bù)㊙️情況、管(guan)路安裝(zhuāng)地點以(yi)及對測(cè)量準确(què)度的☂️要(yao)求等因(yin)素進行(hang)選❓擇。一(yi)般說來(lái)由于工(gōng)業生産(chǎn)中工質(zhì)的溫度(dù)常不能(néng)保持恒(heng)定㊙️，故多(duo)采用頻(pín)差法及(jí)時差法(fǎ)。隻有在(zai)管徑很(hěn)大時才(cai)采用直(zhi)接時差(cha)法。對🈲換(huan)能器安(ān)裝🏃方法(fǎ)的選擇(zé)原則一(yī)般是：當(dāng)流體沿(yan)管軸平(píng)行流動(dòng)時，選用(yòng)Z法；當流(liu)動方向(xiang)與管鈾(you)不🆚平行(hang)或管路(lù)安♍裝地(dì)點使換(huan)能器安(ān)裝間隔(ge)受到限(xiàn)制時，采(cai)🌈用V法或(huò)X法。當流(liú)場分布(bù)不均勻(yún)而表💞前(qián)直管段(duàn)又較短(duan)時，也可(kě)采用多(duō)聲道(例(lì)如雙聲(sheng)道或四(si)聲道)來(lái)🔴克服流(liú)速擾動(dòng)帶來的(de)流👌量測(cè)量誤差(chà)。多普勒(le)法适于(yu)測量兩(liǎng)相流，可(ke)避免常(chang)規儀表(biǎo)由懸浮(fu)粒或氣(qì)泡🤩造成(chéng)的堵塞(sāi)、磨損、附(fù)着而不(bú)能運行(hang)的弊病(bing)，因而得(de)以迅速(sù)發展。随(suí)着工業(ye)的發展(zhǎn)及節能(néng)工作的(de)開展，煤(mei)油混合(hé)(COM)、煤水泥(ní)合💯(CWM)燃料(liào)的輸送(sòng)和應用(yong)以及燃(ran)料油加(jiā)水助燃(ran)等節能(néng)方法的(de)發展，都(dōu)爲多普(pu)勒超聲(sheng)波流✏️量(liàng)計應用(yòng)開辟廣(guang)闊前景(jǐng)。
流量計(jì)的種類(lei)很多，一(yi)般市場(chǎng)上用得(dé)比較廣(guang)泛的有(yǒu)♋：電⛱️磁流(liu)量計、渦(wo)街流量(liang)計、渦輪(lun)流量計(ji)、孔闆流(liu)量計、V錐(zhui)流量計(ji)、金屬轉(zhuǎn)子流量(liang)計、玻璃(lí)轉子流(liu)量計、旋(xuan)進旋渦(wō)流量計(ji)、橢圓齒(chi)輪流量(liàng)計、均速(su)管流量(liang)計、超聲(shēng)波流量(liang)計等。它(ta)們的安(an)裝條件(jian)對直管(guan)♻️段的要(yào)求♋V錐流(liu)量計是(shi)低，而電(dian)磁、渦❄️街(jie)、孔闆等(deng)對🆚直管(guan)段要求(qiu)🔞就較高(gao)，一般是(shi)前5D後3D,對(duì)于流量(liang)計前端(duān)有彎頭(tou)、閥門電(diàn)磁流量(liang)計等的(de)直管段(duàn)要求就(jiù)更高，高(gāo)要求直(zhí)管段是(shì)前50D後5D,因(yin)此在選(xuan)💜購流量(liang)計時一(yi)定要✌️考(kao)慮流量(liàng)㊙️計現場(chang)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(gōng)礦的流(liú)量計。
現(xian)在流量(liang)計所需(xū)要的參(can)數：
1、被測(cè)量的介(jie)質
2、被測(ce)量介質(zhì)的溫度(dù)
3、被測量(liàng)介質的(de)壓力
4、被(bèi)測量介(jie)質的流(liu)量
5、要求(qiu)的測量(liàng)精度
6、現(xiàn)場工礦(kuàng)情況
