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測(ce)量不同(tóng)的介質(zhi)選擇不(bú)同的流(liu)量計
發(fa)布日期(qi)：2025-12-15 浏覽次(cì)數：1741
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測量(liàng)不同的(de)介質選(xuan)擇不同(tóng)的流量(liàng)計
廣州(zhōu)迪川儀(yi)器儀表(biao)有限公(gong)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(jīng)确的使(shi)用，流量(liang)計的選(xuǎn)擇🙇🏻，必須(xū)要根據(ju)生産現(xiàn)場需要(yao)計量的(de)介質而(er)定💛。
一、氣(qi)體介質(zhì)，應選擇(zé)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(liu)量計。如(ru)氣體溫(wen)度超過(guo)300℃,可選氣(qi)壓式流(liú)量計。
二(er)、石油、柴(chái)油等油(you)品介質(zhi)，應選擇(zé)的流量(liang)計品種(zhong)是：超聲(shēng)波流量(liang)計。
三、砂(shā)漿、電粉(fen)漿等大(da)濃度、固(gu)體顆粒(li)含量大(da)的介質(zhi)📧，應選擇(ze)的流量(liang)計品種(zhong)是：電磁(ci)流量計(ji)。 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(neng)電磁流(liú)量🔴計、超(chāo)聲波流(liú)量計。其(qi)他諸如(rú)渦街流(liú)量計、孔(kong)闆流量(liàng)計等也(yě)可以。
五(wǔ)、污水、紙(zhi)漿等渾(hún)濁液體(ti)介質，應(yīng)選擇的(de)流量計(ji)品種是(shi)：1、超聲♈波(bō)流量計(jì)及智能(neng)電磁流(liú)量計。但(dan)在選用(yong)電磁流(liú)量計時(shí)要考慮(lǜ)液體中(zhōng)不含較(jiào)多空氣(qì)或氣泡(pao)。 六、帶有(yǒu)較多氣(qì)泡的液(yè)體介質(zhi)，應選擇(zé)的流量(liàng)計品種(zhong)是：超🏃♂️聲(shēng)波流量(liang)計，使用(yòng)該類型(xíng)的流量(liàng)計測量(liàng)帶有氣(qi)泡的🏃🏻♂️流(liú)體，效果(guǒ)十分好(hao)。 七、純淨(jìng)水、除鹽(yán)水等電(dian)導率低(dī)的介質(zhi)，應選擇(zé)的流量(liang)計品種(zhǒng)是：超聲(shēng)波流量(liàng)計非常(chang)适合測(ce)量這類(lèi)流體。 八(ba)、酸、堿液(ye)等強腐(fu)蝕性介(jie)質，應選(xuan)擇的💔流(liú)量計品(pin)種是：1、抗(kang)🤩酸🔞堿内(nei)襯的電(dian)磁流量(liang)計。2、外夾(jiá)式超聲(sheng)波流量(liang)計。
用以(yǐ)測量管(guǎn)路中流(liu)體流量(liang)(單位時(shi)間内通(tōng)過的流(liú)體體積(ji))的儀💃🏻表(biǎo)。有轉子(zǐ)流量計(jì)、節流式(shì)流量計(ji)、細縫流(liu)量計、容(rong)🔴積流量(liang)計、電磁(ci)🔞流量計(ji)、超聲波(bo)流量計(jì)和堰等(deng)。
流量測(ce)量方法(fǎ)和儀表(biao)的種類(lei)繁多,分(fen)類方法(fǎ)也很多(duō)。至今爲(wei)止,可供(gòng)工業用(yong)的流量(liàng)儀表種(zhǒng)類達60種(zhǒng)之多。品(pǐn)種如此(ci)之多的(de)原因就(jiù)在于至(zhì)今還沒(méi)找到一(yī)❓種對任(rèn)何流體(tǐ)、任何量(liang)程、任何(he)流動狀(zhuàng)❤️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(liu)量儀表(biǎo),每種産(chan)品都有(yǒu)它特定(ding)的适用(yòng)性,也都(dōu)有它的(de)局限性(xìng)。按測量(liang)對象劃(hua)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(zǒng)量表和(he)流量計(ji)。
總量表(biao)測量一(yī)段時間(jiān)内流過(guò)管道的(de)流量,是(shi)以短暫(zan)時間内(nei)流過的(de)總量除(chú)以該時(shí)間的商(shāng)來表示(shi),實際上(shàng)流量計(jì)通常亦(yì)備有累(lèi)積流量(liàng)裝置,做(zuo)總量表(biao)使用,而(ér)總量表(biǎo)亦備有(you)流量發(fā)訊裝置(zhi)。因此,以(yǐ)嚴格意(yi)義來分(fen)流量計(jì)和☁️總量(liàng)表已無(wu)實際意(yì)義。
按測(ce)量原理(lǐ)分有力(lì)學原理(li)、熱學原(yuán)理、聲學(xue)原理、電(diàn)學原理(li)🎯、光學🤩原(yuan)理、原子(zi)物理學(xue)原理等(deng)。
按照目(mù)前流行(háng)、廣泛的(de)分類法(fǎ),即分爲(wei):容積式(shi)流量🈲計(ji)、差壓式(shi)流量計(ji)、浮子流(liú)量計、渦(wo)輪流量(liàng)計、電磁(cí)流量計(ji)🥵、流體振(zhen)蕩流量(liang)計中的(de)渦街流(liú)量計、質(zhì)量流量(liang)計和插(cha)入式流(liú)量計、探(tan)針式流(liu)量計，來(lái)分别闡(chǎn)述各種(zhǒng)流量計(ji)的原理(lǐ)、特點、應(ying)用概況(kuang)及國内(nei)外的發(fa)展🧡情況(kuàng)。
差壓式(shì)流量計(ji)是根據(ju)安裝于(yú)管道中(zhōng)流量檢(jian)測件産(chǎn)生的差(chà)壓🌐,已知(zhī)的流體(ti)條件和(hé)檢測件(jiàn)與管道(dào)的幾何(hé)尺寸來(lai)計算流(liú)量的儀(yí)表。
差壓(ya)式流量(liang)計由一(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(yi)檢測件(jian)形式對(dui)差壓式(shì)💋流量計(ji)分類,如(rú)孔闆流(liu)量計、文(wén)丘裏流(liú)量計、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)及流量(liàng)顯示儀(yí)表。它已(yǐ)發展爲(wèi)三化(系(xi)列化、通(tong)用化及(ji)标準化(huà))程度很(hen)高的、種(zhong)類規格(ge)龐雜的(de)一大類(lei)儀表,它(ta)既可測(ce)量流量(liàng)參數,也(yě)可測量(liàng)其它參(can)數(如壓(ya)力、物位(wèi)、密度等(deng))。
差壓式(shi)流量計(ji)的檢測(cè)件按其(qí)作用原(yuan)理可分(fèn)爲:節流(liu)裝置、水(shui)力阻力(li)式、離心(xin)式、動壓(yā)頭式、動(dong)壓頭增(zeng)益式及(jí)🌈射流式(shi)幾大類(lèi)。
檢測件(jiàn)又可按(àn)其标準(zhǔn)化程度(du)分爲二(er)大類:标(biāo)準的和(he)🚩非❄️标準(zhǔn)的。
所謂(wèi)标準檢(jiǎn)測件是(shì)隻要按(àn)照标準(zhǔn)文件設(she)計、制造(zao)、安裝和(hé)使用,無(wu)須經實(shí)流标定(ding)即可确(què)定其流(liú)量值和(he)估算測(ce)量誤差(chà)。
非标準(zhun)檢測件(jiàn)是成熟(shú)程度較(jiào)差的,尚(shàng)未列入(rù)标準中(zhōng)的檢測(ce)🔞件。
差壓(ya)式流量(liang)計是一(yī)類應用(yong)廣泛的(de)流量計(jì),在各類(lei)流量🔴儀(yi)表中其(qí)使用量(liàng)占居*。近(jin)年來,由(yóu)于各種(zhong)新型流(liu)量計的(de)問世🛀,它(tā)的使用(yong)量百分(fèn)數逐漸(jian)下降,但(dàn)目前仍(réng)是重要(yao)的一類(lèi)流量計(ji)。
優點:
(1)應(ying)用多的(de)孔闆式(shì)流量計(ji)結構牢(lao)固,性能(néng)穩定可(ke)靠,使用(yòng)📐壽命💞長(zhang);
(2)應用範(fàn)圍廣泛(fan),至今尚(shàng)無任何(he)一類流(liu)量計可(ke)與之㊙️相(xiang)比拟;
(3)檢(jian)測件與(yu)變送器(qì)、顯示儀(yí)表分别(bie)由不同(tóng)廠家生(shēng)産🐆,便✨于(yú)⛹🏻♀️規模經(jīng)濟生産(chǎn)。
缺點:
(1)測(ce)量精度(dù)普遍偏(piān)低;
(2)範圍(wéi)度窄,一(yī)般僅3:1~4:1;
(3)現(xiàn)場安裝(zhuang)條件要(yao)求高;
(4)壓(ya)損大(指(zhi)孔闆、噴(pen)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(heng)流量計(jì)，這種流(liu)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(yā)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(an)裝和使(shi)用方便(biàn)，大大減(jiǎn)少流☎️體(ti)運行的(de)能力消(xiāo)耗🧑🏽🤝🧑🏻。
應用(yòng)概況:
差(chà)壓式流(liu)量計應(ying)用範圍(wei)特别廣(guang)泛,在封(feng)閉管道(dào)的流量(liang)測量中(zhong)各種對(dui)象都有(you)應用,如(rú)流體方(fang)面:單相(xiang)、混相、潔(jie)淨、髒污(wū)、粘性流(liú)等;工作(zuo)狀态方(fāng)面:常壓(yā)、高壓、真(zhēn)空、常溫(wen)、高溫✍️、低(di)溫等;管(guan)徑方面(mian):從幾mm到(dào)幾m;流動(dong)條件方(fāng)面:亞音(yīn)速、音速(su)、脈動流(liú)等。它在(zai)各工業(yè)部門的(de)用量約(yue)占流量(liang)計全部(bù)用量的(de)1/4~1/3。
3.2 浮子流(liú)量計
浮(fú)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(yī)根由下(xià)向上擴(kuo)大的垂(chuí)直錐管(guan)中,圓形(xíng)橫截面(miàn)的浮子(zi)的重力(li)是由液(ye)體動力(lì)承受的(de),從而使(shǐ)浮子可(kě)以在錐(zhuī)管内自(zì)由地♍上(shang)升和下(xia)降。
浮子(zǐ)流量計(ji)是僅次(ci)于差壓(yā)式流量(liang)計應用(yòng)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(é)占流量(liang)儀表的(de)15%~20%。中國産(chan)🌈量1990年估(gu)計在12~14萬(wan)台,其中(zhong)95%以上爲(wei)玻璃錐(zhui)管浮子(zi)流量😘計(jì)。
特點:
(1)玻(bo)璃錐管(guan)浮子流(liu)量計結(jié)構簡單(dan),使用方(fāng)便,缺點(diǎn)是耐壓(ya)力低,有(yǒu)玻璃管(guan)易碎的(de)較大風(fēng)險;
(2)适用(yong)于小管(guǎn)徑和低(dī)流速;
(3)壓(ya)力損失(shi)較低。
3.3容(róng)積式流(liu)量計
容(rong)積式流(liú)量計,又(yòu)稱定排(pai)量流量(liang)計,簡稱(cheng)PD流量計(jì),在👈流量(liang)儀表中(zhong)💘是精度(dù)高的一(yī)類。它利(lì)用機械(xie)測量元(yuán)件把流(liu)體連續(xù)不斷地(di)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(fú)地充滿(mǎn)和排🍓放(fàng)該體積(ji)部分流(liú)體的次(ci)數來測(ce)量流體(tǐ)體積總(zong)量。
容積(ji)式流量(liàng)計按其(qí)測量元(yuan)件分類(lei),可分爲(wei)橢圓齒(chi)輪流💚量(liàng)計、刮闆(pǎn)流量計(ji)、雙轉子(zǐ)流量計(jì)、旋轉活(huo)塞流♍量(liàng)計、往複(fu)活塞流(liu)量計、圓(yuan)盤流量(liàng)計、液封(feng)轉筒式(shì)流量計(ji)、濕式氣(qi)量計及(ji)膜☁️式氣(qi)量計等(děng)。
優點:
(1)計(jì)量精度(du)高;
(2)安裝(zhuāng)管道條(tiao)件對計(ji)量精度(du)沒有影(ying)響;
(3)可用(yong)于高粘(zhan)度液體(ti)的測量(liang);
(4)範圍度(dù)寬;
(5)直讀(du)式儀表(biǎo)無需外(wài)部能源(yuán)可直接(jiē)獲得累(lèi)計,總量(liàng),清晰明(ming)✌️了,操作(zuò)簡便。
缺(quē)點:
(1)結果(guo)複雜,體(ti)積龐大(da);
(2)被測介(jiè)質種類(lei)、口徑、介(jie)質工作(zuo)狀态局(ju)限性較(jiao)大;
(3)不适(shi)用于高(gāo)、低溫場(chang)合;
(4)大部(bù)分儀表(biao)隻适用(yòng)于潔淨(jing)單相流(liú)體;
(5)産生(shēng)噪聲及(ji)振動。
應(yīng)用概況(kuang):
容積式(shi)流量計(ji)與差壓(ya)式流量(liàng)計、浮子(zǐ)流量計(ji)并列爲(wèi)三類🐆使(shǐ)用量大(da)的流量(liàng)計,常應(ying)用于昂(áng)貴介質(zhì)(油品、天(tiān)然氣等(deng))的總量(liàng)測量📐。
工(gong)業發達(dá)國家近(jin)年PD流量(liang)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(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(qì)表)估計(jì)爲34萬台(tai),其中橢(tuo)圓齒輪(lun)式和腰(yāo)輪式分(fen)别約占(zhàn)70%和20%。
3.4 渦輪(lun)流量計(ji)
渦輪流(liu)量計,是(shì)速度式(shì)流量計(jì)中的主(zhǔ)要種類(lei),它采用(yong)多葉片(pian)🈲的轉子(zi)(渦輪)感(gan)受流體(tǐ)平均流(liú)速,從而(ér)且推導(dǎo)出流量(liàng)或總量(liang)的儀表(biǎo)。
一般它(ta)由傳感(gan)器和顯(xian)示儀兩(liǎng)部分組(zǔ)成,也可(kě)做成整(zhěng)㊙️體式。
渦(wō)輪流量(liang)計和容(rong)積式流(liú)量計、科(kē)裏奧利(lì)質量流(liu)量🛀計稱(cheng)爲流量(liang)計中三(sān)類重複(fú)性、精度(dù)佳的産(chan)品,作爲(wei)類型流(liu)量計之(zhī)一,其🔞産(chan)品已發(fa)展爲多(duo)品種、多(duō)系列🌍批(pī)量生産(chǎn)的規模(mo)。
優點:
(1)高(gāo)精度,在(zai)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(kang)幹擾能(neng)力好;
(4)範(fàn)圍度寬(kuan);
(5)結構緊(jǐn)湊。
缺點(dian):
(1)不能長(zhang)期保持(chi)校準特(te)性;
(2)流體(ti)物性對(dui)流量特(te)性有較(jiào)大影響(xiang)。
應用概(gai)況:
渦輪(lún)流量計(ji)在以下(xià)一些測(ce)量對象(xiang)獲得廣(guang)泛應用(yòng)👅:石油、有(you)機液♈體(ti)、無機液(yè)、液化氣(qi)、天然氣(qi)和低溫(wen)流體統(tǒng)在歐洲(zhōu)㊙️和美🤩國(guo),渦輪流(liu)💜量計在(zài)用量上(shàng)是僅次(ci)于♌孔闆(pǎn)流量計(jì)的天然(ran)計量儀(yi)表,僅荷(hé)蘭在天(tiān)然氣管(guan)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(tǐ)渦輪🈚流(liu)量計,它(tā)們已成(cheng)爲優良(liáng)的天然(rán)氣計量(liàng)儀表。
3.5電(dian)磁流量(liàng)計
電磁(ci)流量計(jì)是根據(ju)法拉弟(dì)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)制成的(de)一種測(cè)量導電(diàn)性液體(tǐ)的儀表(biao)。
電磁流(liu)量計有(you)一系列(liè)優良特(te)性,可以(yi)解決其(qi)它流量(liang)計不易(yì)應㊙️用的(de)問題,如(rú)髒污流(liu)、腐蝕流(liu)的測量(liang)。
70、80年代電(dian)磁流量(liang)在技術(shù)上有重(zhòng)大突破(po),使它成(cheng)爲應📐用(yòng)廣泛的(de)一🈚類流(liú)量計,在(zai)流量儀(yi)表中其(qi)使用量(liang)百分數(shù)不斷上(shang)升。
優點(diǎn):
(1)測量通(tōng)道是段(duàn)光滑直(zhí)管,不會(hui)阻塞,适(shì)用于測(cè)量含固(gu)體顆粒(lì)的💘液固(gù)二相流(liu)體,如紙(zhi)漿、泥漿(jiang)、污水等(děng);
(2)不産生(sheng)流量檢(jian)測所造(zào)成的壓(ya)力損失(shi),節能效(xiao)果好;
(3)所(suo)測得體(ti)積流量(liang)實際上(shàng)不受流(liú)體密度(du)、粘度、溫(wen)度💰、壓☀️力(lì)和電導(dao)率變化(hua)的明顯(xiǎn)影響;
(4)流(liu)量範圍(wei)大,口徑(jìng)範圍寬(kuan);
(5)可應用(yòng)腐蝕性(xing)流體。
缺(quē)點:
(1)不能(neng)測量電(dian)導率很(hěn)低的液(yè)體,如石(shí)油制品(pǐn);
(2)不能測(cè)量氣體(ti)、蒸汽和(hé)含有較(jiào)大氣泡(pao)的液體(ti);
(3)不能用(yòng)于較高(gao)溫度。
應(ying)用概況(kuang):
電磁流(liu)量計應(yīng)用領域(yu)廣泛,大(da)口徑儀(yí)表較多(duō)應用于(yu)給排水(shuǐ)工程;中(zhong)小口徑(jìng)常用于(yú)高要求(qiú)或難測(ce)場合,如(ru)鋼鐵工(gong)業高爐(lu)風口冷(leng)卻水控(kòng)制,造紙(zhi)工業測(cè)量紙漿(jiāng)液和黑(hei)液,化學(xué)🏃🏻♂️工業的(de)強腐蝕(shí)液,有色(se)冶金工(gōng)業的礦(kuang)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(wù)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(jiē)流量計(jì)是在流(liu)體中安(ān)放一根(gen)非流線(xian)型遊渦(wō)發生體(ti),流體在(zai)發生體(ti)兩側交(jiao)替地分(fèn)離釋放(fàng)出兩串(chuàn)規則地(dì)交錯排(pai)列的遊(yóu)渦的儀(yi)表。
渦街(jiē)流量計(ji)按頻率(lǜ)檢出方(fang)式可分(fèn)爲:應力(li)式、應變(biàn)式、電容(róng)式、熱敏(min)式、振動(dòng)體式、光(guang)電式及(jí)超聲式(shi)等。
渦街(jie)流量計(jì)是屬于(yu)年輕的(de)一類流(liú)量計,但(dàn)其發展(zhǎn)迅速,目(mu)前已成(chéng)爲通用(yòng)的一類(lei)流量計(jì)。
優點:
(1)結(jie)構簡單(dān)牢固;
(2)适(shì)用流體(ti)種類多(duo);
(3)精度較(jiao)高;
(4)範圍(wéi)度寬;
(5)壓(yā)損小。
缺(que)點:
(1)不适(shi)用于低(dī)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(yu)渦輪流(liú)量計相(xiang)比);
(4)儀表(biao)在脈動(dòng)流、多相(xiàng)流中尚(shàng)缺乏應(yīng)用經驗(yàn)。
3.7 超聲波(bo)流量計(ji)
超聲波(bo)流量計(jì)是通過(guo)檢測流(liu)體流動(dong)對超聲(sheng)束(或超(chāo)聲脈沖(chong))的作用(yong)以測量(liang)流量的(de)儀表。
根(gēn)據對信(xìn)号檢測(cè)的原理(li)超聲流(liú)量計可(ke)分爲傳(chuán)播速度(dù)差法(直(zhi)接時差(cha)法、時差(chà)法、相位(wèi)差法和(he)頻差法(fa))、波束偏(piān)移法、多(duo)♻️普勒✨法(fǎ)、互相關(guān)法、空間(jian)濾法及(jí)噪聲法(fǎ)等。
超聲(shēng)流量計(jì)和電磁(cí)流量計(jì)一樣,因(yīn)儀表流(liu)通通道(dào)❌未設置(zhi)任何阻(zǔ)礙件,均(jun1)屬*流量(liàng)計,是适(shì)于解決(jué)流量測(ce)量🔞困難(nán)問題的(de)一類流(liú)❌量計,特(te)别在大(da)口徑流(liu)量測量(liàng)方面有(yǒu)較突出(chu)的優點(dian),近年來(lái)它是發(fa)展迅速(sù)的一類(lei)流量計(jì)之一。
優(yōu)點:
(1)可做(zuo)非接觸(chù)式測量(liàng);
(2)爲無流(liú)動阻撓(náo)測量,無(wú)壓力損(sǔn)失;
(3)可測(cè)量非導(dǎo)電性液(yè)體,對無(wú)阻撓測(ce)量的電(diàn)磁流量(liang)計是一(yi)種補充(chōng)。
缺點:
(1)傳(chuán)播時間(jian)法隻能(neng)用于清(qing)潔液體(tǐ)和氣體(ti);而多普(pu)勒法隻(zhī)能用于(yú)測量含(hán)有一定(ding)量懸浮(fú)顆粒和(hé)氣泡的(de)♻️液體🐇;
(2)多(duō)普勒法(fǎ)測量精(jing)度不高(gao)。
應用概(gai)況:
(1)傳播(bo)時間法(fǎ)應用于(yú)清潔、單(dān)相液體(tǐ)和氣體(tǐ)。典型應(yīng)用有工(gōng)💔廠排放(fàng)液、:怪液(ye)、液化天(tiān)然氣等(děng);
(2)氣體應(yīng)用方面(mian)在高壓(ya)天然氣(qi)領域已(yi)有使用(yong)良好的(de)經驗;
(3)多(duō)普勒法(fa)适用于(yú)異相含(han)量不太(tài)高的雙(shuāng)相流體(tǐ),例如:未(wei)🈲處理污(wū)水、工廠(chang)排放液(yè)、髒流程(chéng)液;通常(cháng)不适用(yong)于非常(cháng)清潔的(de)液體。
[編(biān)輯本段(duan)]3.8 科裏奧(ao)利質量(liang)流量計(jì)
科裏奧(ào)利質量(liàng)流量計(ji)(以下簡(jian)稱CMF)是利(lì)用流體(tǐ)在振🤩動(dong)管中流(liú)✌️動時,産(chǎn)生與質(zhi)量流量(liang)成正比(bi)的科裏(li)奧利力(li)原理制(zhì)成的一(yi)種直接(jie)式質量(liàng)流量儀(yí)表。
我國(guo)CMF的應用(yòng)起步較(jiao)晚,近年(nián)已有幾(jǐ)家制造(zao)廠(如太(tai)行儀✨表(biao)廠)自行(hang)開發供(gòng)應市場(chǎng);還有幾(ji)家制造(zao)廠組建(jiàn)合資企(qi)業或📞引(yin)用生産(chan)系列儀(yí)表。
熱式(shi)氣體質(zhì)量流量(liàng)計
熱式(shi)流量計(ji)傳感器(qi)包含兩(liang)個傳感(gan)元件，一(yī)個速度(du)傳感🌈器(qì)👅和💘一個(gè)溫度傳(chuán)感器。它(ta)們自動(dong)地補償(cháng)和校正(zhèng)氣體溫(wen)度變化(huà)。儀🐪表的(de)電加熱(rè)部分将(jiang)速度傳(chuán)感器加(jia)熱到高(gao)于工況(kuang)溫度的(de)某一個(gè)定🈲值，使(shi)速度傳(chuán)💚感器和(hé)測量工(gong)況溫♉度(dù)的傳感(gan)器之間(jiān)形🔴成恒(heng)定溫差(cha)。當保持(chí)溫差不(bu)變時，電(diàn)加熱消(xiāo)耗的能(neng)量，也可(ke)以🔞說熱(re)消散值(zhí)💋，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(suo)寫爲MFM)，它(tā)是氣體(tǐ)流量計(ji)🍓量中新(xin)🧑🏾🤝🧑🏼型儀表(biao)，區别于(yú)其它氣(qi)體流量(liàng)計不需(xu)要進行(hang)壓力和(hé)溫度修(xiū)正，直接(jiē)測量氣(qì)體的質(zhì)量流量(liàng)，一支傳(chuan)感器可(ke)以做到(dao)量程從(cóng)極低到(dào)高⛷️量程(chéng)。它适合(hé)單一氣(qì)體和固(gu)定比例(lì)多組份(fen)氣體的(de)測量。
熱(re)式氣體(ti)質量流(liu)量計是(shì)用于測(cè)量和控(kong)制氣體(ti)質量👅流(liú)量的新(xīn)型儀表(biao)。可用于(yu)石油、化(hua)工、鋼鐵(tiě)、冶金、電(diàn)力、輕工(gōng)、醫藥、環(huan)保等工(gong)業部門(mén)的空氣(qì)、烴類氣(qì)體、可燃(ran)性氣體(ti)、煙道氣(qì)體的監(jian)測。
特 點(dian)
可靠性(xing)高 重複(fú)性好 測(ce)量精度(du)高 壓損(sǔn)小
無活(huó)動部件(jian) 量程比(bi)寬 響應(yīng)速度快(kuai) 無須溫(wen)壓補償(cháng)
應 用
•工(gōng)業管道(dào)中氣體(tǐ)質量流(liú)量測量(liàng) •煙囪排(pái)出的煙(yan)氣流速(su)測量
•煅(duàn)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(ya)縮空氣(qi)流量測(ce)量 •半道(dào)體芯片(pian)制造過(guo)程中氣(qì)體🤞流量(liàng)測量
•污(wū)水處理(li)中氣體(ti)流量測(cè)量 •加熱(re)通風和(hé)空調系(xì)統中的(de)氣體流(liu)㊙️量測量(liang)
•熔劑回(hui)收系統(tǒng)氣體流(liu)量測量(liang) •燃燒鍋(guo)爐中燃(rán)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(jiǔ)生産過(guo)程中二(er)氧化碳(tan)氣體流(liu)量測量(liàng)
•水泥、卷(juan)煙、玻璃(lí)廠生産(chan)過程中(zhōng)氣體質(zhì)量流量(liang)測量
如(ru)：美國SIERRA
中(zhong)國DSN
3.9 明渠(qú)流量計(jì)
與前述(shù)幾種不(bu)同,它是(shi)在非滿(man)管狀敞(chang)開渠道(dao)測量自(zi)由表☂️面(miàn)自然流(liú)的流量(liang)儀表。
非(fēi)滿管态(tài)流動的(de)水路稱(cheng)作明渠(qu),測量明(míng)渠中水(shuǐ)流流🥰量(liàng)👈的稱作(zuo)🈲明渠流(liú)量計(open channel flowmeter)。
明(ming)渠流量(liàng)計除圓(yuán)形外,還(hái)有U字形(xíng)、梯形、矩(jǔ)形等多(duō)種形狀(zhuang)。
明渠流(liu)量計應(ying)用場所(suǒ)有城市(shì)供水引(yin)水渠;火(huǒ)電廠引(yin)水和排(pai)水🌈渠、污(wu)水治理(lǐ)流入和(hé)排放渠(qú);工礦企(qi)業水排(pai)放以及(ji)水利工(gong)程和👉農(nóng)業灌溉(gài)用渠道(dao)。有人估(gū)😘計1995台,約(yue)占流量(liang)儀表整(zheng)體的1.6%,但(dàn)是國内(nèi)☁️應用尚(shang)無估計(ji)數據。
4, 新(xīn)工作原(yuan)理流量(liang)儀表的(de)研究和(hé)開發
4.1 靜(jing)電流量(liàng)計
(electrostatic flowmeter)
日本(ben)東京技(jì)術學院(yuàn)研制适(shì)用于石(shí)油輸送(song)管線低(dī)導電液(ye)🐆體流量(liàng)測量的(de)靜電流(liu)量計。
靜(jìng)電流量(liang)計的金(jin)屬測量(liang)管絕緣(yuan)地與管(guǎn)系連接(jie),測量🔆電(diàn)容器上(shàng)靜電荷(hé)便可知(zhi)道測量(liang)管内的(de)電荷。他(tā)們分别(bié)作了内(nèi)徑4~8mm銅、不(bu)鏽鋼等(děng)金屬和(hé)塑料測(ce)量管儀(yí)表的實(shi)流試驗(yan),試驗表(biao)明流量(liàng)與電荷(he)之間接(jie)近于線(xiàn)性。
4.2 複合(hé)效應流(liu)量儀表(biao)
(combined effects meter)
該儀表(biǎo)的工作(zuò)原理是(shì)基于流(liú)體的動(dòng)量和壓(yā)力作用(yòng)于儀表(biao)腔體産(chǎn)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(yǐ)申請兩(liǎng)項專力(li)。
4.3 轉速表(biao)式流量(liang)傳感器(qi)
(tachmetric flowrate sensor)
它是由(yóu)俄羅斯(si)科學工(gong)程中心(xīn)工業儀(yi)表公司(si)開發，是(shi)基于懸(xuan)浮效應(ying)理論研(yán)制的。該(gai)儀表已(yi)在若幹(gan)現場成(chéng)🌂功的📐應(ying)用(例如(ru)在核電(dian)站安裝(zhuang)2000餘台測(cè)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(ling)域。
5, 幾種(zhong)流量儀(yí)表應用(yòng)和發展(zhan)動向
5.1 科(kē)裏奧利(lì)質量流(liu)量計(CMF)
國(guó)外CMF已發(fa)展30餘系(xì)列，各系(xì)列開發(fa)在技術(shu)上着眼(yǎn)點在于(yú)🔴:流量檢(jiǎn)測測量(liang)管結構(gòu)上設計(ji)創新;提(tí)高儀表(biao)零點穩(wěn)定性和(hé)精确✏️度(du)等👅性能(néng);增加測(ce)量管撓(nao)度,提高(gāo)靈敏度(dù);改善測(ce)量管應(ying)力分布(bù),降低⭐疲(pí)勞損壞(huai),加❗強抗(kang)振動幹(gàn)擾能力(lì)等。
5.2 電磁(cí)流量計(ji)(EMF)
EMF從50年代(dai)初進入(ru)工業應(yīng)用以來(lai),使用領(lǐng)域日益(yì)擴展,80年(nián)代後期(qi)起在各(ge)國流量(liang)儀表銷(xiao)售金額(e)中已占(zhàn)16%~20%。
我國近(jin)年發展(zhǎn)迅速,1994年(nián)銷售估(gū)計爲6500~7500台(tái)。國内已(yi)生産大(da)🈲口徑爲(wei)2~6m的👨❤️👨ENF,并有(yǒu)實流校(xiào)驗口徑(jing)3m的設備(bèi)能力。
5.3 渦(wo)街流量(liang)計(USF)
USF在60年(nián)代後期(qī)進入工(gōng)業應用(yòng),80年代後(hòu)期起在(zài)各國流(liu)⭐量儀表(biao)銷售⚽金(jin)額中已(yi)占4%~6%。1992年世(shì)界範圍(wei)估計銷(xiāo)售量爲(wèi)3.54.8萬♍台,同(tong)期國✂️内(nei)産品估(gu)計在8000~9000台(tai)。
5.4威力巴(ba)流量計(ji)
威立巴(bā)流量計(ji)計采用(yòng)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(zài)精度、功(gōng)效及可(ke)靠方面(miàn)達到了(le)無比卓(zhuo)yue程度的(de)傳感元(yuán)件。
6, 結論(lun)
由上述(shù)可知,流(liú)量計發(fa)展到今(jin)天雖然(ran)已日趨(qu)成熟🏃🏻,但(dan)其種類(lèi)仍🏃🏻然極(ji)其繁多(duō),至今尚(shang)無一種(zhong)對于任(ren)何場合(he)都适用(yòng)的流量(liàng)計。
每種(zhong)流量計(jì)都有其(qí)适用範(fan)圍,也都(dou)有局限(xiàn)性。這就(jiù)要求🔴我(wo)們👌:
(1)在選(xuǎn)擇儀表(biǎo)時,一定(ding)要熟悉(xī)儀表和(hé)被測對(duì)象兩方(fang)㊙️面💃🏻的情(qíng)況📱,并要(yào)兼顧考(kǎo)慮其它(tā)因素,這(zhè)樣測量(liang)才會準(zhun)确;
(2)努力(lì)研制新(xīn)型儀表(biǎo),使其在(zai)現有的(de)基礎上(shang)更加完(wan)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(chan)生的差(cha)壓、已知(zhī)的流體(ti)條件和(he)檢測件(jian)與管道(dào)的幾何(he)尺寸來(lai)測量流(liu)量的儀(yí)表。DPF由一(yī)次裝置(zhi)(檢測件(jiàn))和⛱️二次(cì)裝🌈置(差(chà)壓轉換(huan)和流量(liàng)顯示儀(yí)表)組成(cheng)。通常以(yi)檢測件(jiàn)的型式(shi)對DPF分類(lèi)，如孔扳(ban)流量計(jì)、文丘裏(li)管流量(liàng)計及均(jun1)速管流(liu)量計等(děng)。二💰次裝(zhuāng)置爲各(gè)種機械(xie)、電子、機(ji)電🔴一體(ti)式差壓(ya)計♌，差壓(ya)♍變送器(qi)和🔴流量(liang)顯示及(ji)計算儀(yi)表，它已(yi)發展爲(wèi)三化(系(xì)列化、通(tōng)用化及(jí)标準化(huà))程度很(hěn)高的❄️種(zhǒng)類規格(ge)龐雜的(de)一大✍️類(lei)儀表。差(chà)壓🌈計既(ji)可用于(yú)測量流(liú)量參數(shù)♊，也可測(ce)量其他(ta)參數(如(rú)壓力、物(wù)位、密度(dù)等)。
DPF按其(qi)檢測件(jian)的作用(yong)原理可(ke)分爲節(jiē)流式、動(dòng)壓頭式(shi)、水力阻(zu)力式、離(li)心式、動(dong)壓增益(yì)式和射(shè)流式等(deng)幾大類(lèi)，其🍓中以(yǐ)🛀🏻節流式(shi)和動壓(yā)頭式應(ying)用爲廣(guǎng)泛。
節流(liu)式DPF的檢(jian)測件按(an)其标準(zhǔn)化程度(du)分爲标(biāo)準型和(he)👨❤️👨非标⭐準(zhǔn)型兩✊大(dà)類。所謂(wèi)标準節(jie)流裝置(zhì)是指按(àn)照标準(zhun)文件設(shè)計、制📱造(zao)、安裝和(hé)使用，無(wu)須經實(shí)流校準(zhun)即可确(que)定📱其流(liú)量值并(bing)估算流(liu)量測量(liàng)誤差，非(fei)标準節(jie)🌈流裝置(zhi)是成熟(shú)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(jiē)流式DPF的(de)發展經(jing)過漫長(zhǎng)的過程(cheng)，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(zhi)試驗研(yán)究。用得(dé)普遍的(de)節流裝(zhuāng)置--孔闆(pǎn)和噴嘴(zui)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(hé)形☀️狀就(jiu)是30年代(dai)标準化(hua)的，而标(biāo)準♍孔闆(pǎn)亦曾💰稱(chēng)爲ISA l932孔闆(pan)。節流裝(zhuāng)置結🏃♂️構(gòu)形式的(de)标準化(huà)有很深(shēn)遠的意(yì)義，因😄爲(wei)隻有節(jiē)流裝置(zhi)結構形(xing)式标準(zhǔn)化了，才(cai)有可能(neng)把上衆(zhōng)多研究(jiu)成果彙(huì)集到一(yi)起，它促(cu)進檢測(ce)件的理(li)論和實(shí)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(huà)組織)正(zhèng)式通過(guò)标準ISO 5167，至(zhi)此流😘量(liang)測量節(jiē)流裝置(zhì)*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(ji)種節流(liu)裝置(孔(kǒng)闆、噴嘴(zuǐ)和文丘(qiū)裏管☔)的(de)理㊙️論與(yǔ)試驗的(de)研究成(cheng)果，反映(ying)了此類(lèi)檢測件(jian)的當代(dài)科學♊與(yǔ)生産的(de)技術水(shui)平。但是(shì)從ISO 5167正式(shì)頒布之(zhī)日起，它(ta)就暴露(lù)出許多(duo)亟待解(jie)決的問(wèn)題，這些(xiē)問題主(zhǔ)要有以(yǐ)下幾個(gè)方面。
1)ISO 5167試(shi)驗數據(jù)的陳舊(jiu)性 ISO 5167中采(cai)用的數(shu)據大多(duō)是30年代(dai)的試驗(yàn)⛱️結果，今(jin)天無論(lun)節流裝(zhuang)置制造(zào)技術，流(liú)量試驗(yan)設備及(ji)實驗技(ji)術都有(you)巨大的(de)進步，重(zhong)新進行(háng)系統地(di)試驗以(yǐ)獲得🏃♂️更(geng)高精确(que)度及🏃🏻♂️更(geng)可靠的(de)數據是(shì)必要的(de)。進入80年(nian)代美國(guo)🏒和歐洲(zhou)都進行(hang)大規模(mo)的試驗(yan)，爲修訂(dìng)ISO 5167打下基(jī)礎。
2) ISO 5167中關(guān)于直管(guǎn)段長度(du)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(dìng)有不同(tóng)意見，這(zhe)個問題(ti)應是ISO 5167修(xiū)訂的主(zhu)要問題(tí)之🔴一。
3) ISO 5167中(zhong)各項規(gui)定的科(ke)學性問(wèn)題 影響(xiǎng)節流裝(zhuāng)置流出(chū)系數的(de)因素特(te)别多，主(zhǔ)要有孔(kong)徑與管(guan)徑的比(bi)值β、取壓(ya)裝置、雷(léi)諾數、節(jiē)流件安(an)裝偏心(xin)度、前後(hou)阻流件(jiàn)類型及(jí)直管段(duan)長度、孔(kǒng)闆入口(kǒu)邊緣✌️尖(jiān)銳度、管(guan)壁粗糙(cāo)度、流體(tǐ)流動湍(tuān)流度等(deng)，衆多因(yin)素影響(xiǎng)錯綜複(fú)雜，有的(de)參數難(nán)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(dìng)，而是爲(wei)了取得(dé)一緻，不(bu)得不人(rén)爲地确(què)定。*流量(liàng)專家斯(si)賓塞(E.A.Spencer)提(tí)出一系(xi)列應重(zhòng)新檢讨(tǎo)的問題(tí)，如孔闆(pǎn)平直度(dù)、同心度(du)、直角邊(biān)緣尖銳(rui)度、管道(dao)粗糙度(dù)、上遊流(liú)速分布(bù)及流動(dong)調整器(qi)的作用(yòng)等。
4)關于(yu)節流式(shi)DPF測量精(jing)确度提(tí)高的問(wèn)題 鑒于(yú)節流式(shi)🧡DPF在💜流量(liàng)🔴計中占(zhàn)有重要(yao)地位，提(ti)高其測(ce)量精确(què)度意義(yi)重大。曆(li)次學術(shu)會議認(ren)爲必須(xū)使流量(liang)測量工(gōng)作🥵者、流(liu)體力學(xué)與計算(suan)機技術(shu)工作者(zhě)緊密合(he)作共同(tóng)攻關才(cai)能解決(jue)此問題(ti)。
20世紀80年(nian)代美國(guó)和歐洲(zhou)開始進(jìn)行大規(gui)模的孔(kǒng)闆流量(liàng)計試驗(yàn)研🌈究，歐(ōu)洲爲歐(ou)共體實(shi)驗計劃(huà)(EEC Experimental Program)，美國爲(wèi)API實🌈驗計(jì)劃(API Experimental Program)。試驗(yàn)的目的(de)是用現(xiàn)代新測(cè)試設備(bei)及試驗(yàn)數據的(de)統計處(chù)理技術(shu)進行新(xīn)一輪的(de)範圍廣(guang)泛的試(shì)驗研究(jiu)，爲修訂(dìng)ISO 5167打🙇🏻下技(ji)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(wěi)員會草(cǎo)案，它在(zai)技術内(nei)容與編(bian)輯上都(dōu)⭕有很大(da)改動，是(shì)一份全(quan)新的标(biao)準。本來(lai)預定于(yu)🤩2025年12月在(zài)美國丹(dān)佛舉行(háng)🈲的ISO/TC30/SC2會議(yi)👈上審查(chá)通過爲(wèi)DIS(标準草(cao)案⛹🏻♀️)，但是(shi)會議認(rèn)爲尚有(yǒu)細節問(wèn)題應再(zài)商榷而(ér)未能通(tong)過。新的(de)ISO 5167标準何(he)時正式(shì)頒布尚(shàng)不得而(er)知。ISO 5167新标(biāo)準在标(biāo)準的兩(liang)個核心(xīn)内容皆(jiē)有實質(zhi)性變化(hua)，一是孔(kong)闆📐的流(liu)出系數(shù)公式，用(yòng)Reader-Harris/Gallagher計算式(shi)(R-G式)代替(tì)Stolz計算式(shi)，另一爲(wèi)節流裝(zhuāng)置上遊(yóu)側直管(guǎn)段長度(du)的規定(dìng)以及流(liú)動調整(zhěng)器的使(shi)用等。
我(wǒ)們通常(cháng)稱ISO 5167(GB/T2624)中所(suo)列節流(liú)裝置爲(wei)标準節(jiē)流裝置(zhì)，其👄他的(de)都稱爲(wei)非标準(zhun)節流裝(zhuāng)置，應該(gai)指出，非(fei)标準節(jie)流裝置(zhì)不僅是(shì)指那些(xie)節💁流裝(zhuāng)置結構(gou)與标難(nan)節流裝(zhuāng)置相異(yi)的，如果(guo)标準節(jiē)流裝置(zhi)在偏離(li)标準條(tiao)件下工(gōng)作亦應(ying)稱爲非(fēi)标準節(jie)流🏒裝置(zhi)，例如🙇♀️，标(biāo)準孔闆(pan)💜在混相(xiang)流或标(biao)準文丘(qiu)裏🧑🏾🤝🧑🏼噴嘴(zuǐ)在臨界(jiè)流下工(gōng)作的都(dōu)是。
目前(qián)非标準(zhǔn)節流裝(zhuang)置大緻(zhi)有以下(xia)一些種(zhǒng)類：
1)低雷(lei)諾數用(yòng) 1/4圓孔闆(pan)，錐形入(rù)口孔闆(pǎn)，雙重孔(kong)闆，雙斜(xié)孔闆，半(bàn)圓💋孔闆(pan)等；
2)髒污(wū)介質用(yong) 圓缺孔(kǒng)闆，偏心(xīn)孔闆，環(huan)狀孔闆(pan)，楔形孔(kǒng)闆，彎管(guan)節流👣件(jian)等；
3)低壓(ya)損用 羅(luó)洛斯管(guǎn)，道爾管(guan)，道爾孔(kǒng)闆，雙重(zhong)文丘裏(li)噴🎯嘴，通(tōng)用☂️文丘(qiu)裏管，Vasy管(guǎn)等；
4)小管(guǎn)徑用 整(zheng)體(内藏(cáng))孔闆；
5)端(duān)頭節流(liu)裝置 端(duān)頭孔闆(pan)，端頭噴(pēn)嘴，Borda管等(děng)；
6)寬範圍(wéi)度節流(liu)裝置 彈(dan)性加載(zǎi)可變面(miàn)積可變(bian)壓頭流(liú)量計(線(xiàn)性孔闆(pan))；
7)毛細管(guan)節流件(jiàn) 層流流(liu)量計；
8)脈(mo)動流節(jie)流裝置(zhì)；
9)臨界流(liú)節流裝(zhuāng)置 音速(su)文丘裏(li)噴嘴；
10)混(hun)相流節(jiē)流裝置(zhì)。
節流式(shì)DPF現場應(yīng)用的不(bu)斷拓展(zhǎn)必然提(tí)出發展(zhan)非标準(zhǔn)節流裝(zhuang)置的要(yao)求，十餘(yú)年來ISO亦(yì)在不斷(duan)制訂有(you)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(zheng)♋式标準(zhun)之前作(zuo)爲技術(shù)報告發(fa)🔞表。可以(yǐ)預見，今(jin)後有可(ke)能若幹(gàn)較爲成(cheng)熟的非(fei)标準節(jie)流裝置(zhi)會晉升(shēng)爲✨标準(zhǔn)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(shou)量在流(liu)量儀表(biǎo)⛷️總量中(zhōng)台數占(zhan)50%-60%(每年約(yuē)百萬台(tai))，金額占(zhan)30%左右。我(wǒ)國銷💚售(shòu)台數約(yue)占流量(liang)儀表總(zǒng)量(不包(bao)括*表和(he)家用水(shui)表及玻(bō)璃管浮(fu)子流量(liàng)計)的35%-42%(每(mei)年6萬♍-7萬(wan)台)。
2 工作(zuò)原理
2.1 基(ji)本原理(lǐ)
充滿管(guan)道的流(liu)體，當它(ta)流經管(guan)道内的(de)節流件(jiàn)時，如圖(tu)4.1所示，流(liú)✌️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(dī)，于是在(zài)節流件(jian)前後便(biàn)産生了(le)壓差。流(liu)體流量(liang)愈大，産(chǎn)生的壓(ya)差愈大(da)，這樣可(ke)依據壓(ya)差來衡(héng)✍️量流量(liang)的大小(xiǎo)。這種測(cè)量方法(fǎ)是以流(liu)動連續(xu)性方程(cheng)(質量守(shǒu)恒定律(lǜ))和伯努(nǔ)利方程(chéng)(能量守(shǒu)恒定律(lǜ))爲基礎(chǔ)的。壓差(cha)的大小(xiao)不僅與(yǔ)流量還(hai)⭐與其他(ta)許多因(yin)素有關(guān)🥰，例如當(dang)節流裝(zhuang)置形式(shi)或管道(dào)内流💔體(tǐ)的物理(li)性質(密(mi)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(ye)是不同(tóng)的。
圖4.1 孔(kǒng)闆附近(jìn)的流速(sù)和壓力(lì)分布
2.2 流(liú)量方程(chéng)
式中 qm--質(zhì)量流量(liang)，kg/s;
qv--體積流(liú)量，m3/s;
C--流出(chu)系數；
ε--可(kě)膨脹性(xing)系數；
β--直(zhi)徑比，β=d/D;
d--工(gong)作條件(jiàn)下節流(liú)件的孔(kong)徑，m；
D--工作(zuò)條件下(xià)上遊管(guan)道内徑(jìng)，m；
P--差壓，Pa；
ρl--上(shàng)遊流體(tǐ)密度，kg/m3。
由(you)上式可(kě)見，流量(liàng)爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個參(cān)數的函(hán)數，此6個(gè)參數可(ke)分爲實(shi)測量[d，ρ，P，β(D)]和(he)統計量(liàng)(C、ε)兩類。
(1)實(shi)測量
1)d、D 式(shi)(4.1)中d與流(liu)量爲平(píng)方關系(xì)，其精确(què)度對流(liu)量總精(jing)度影響(xiang)較大，誤(wu)差值一(yi)般應控(kòng)制在±0.05%左(zuo)右，還應(yīng)計及工(gōng)作溫度(du)對材料(liao)熱膨脹(zhàng)的影響(xiǎng)。标準規(gui)定管道(dào)内徑D必(bì)須實測(ce)，需在上(shang)遊管段(duàn)的幾🆚個(gè)截面上(shàng)進行多(duō)次🌈測量(liàng)求其平(píng)均值，誤(wù)差不應(ying)大于±0.3%。除(chú)對數值(zhi)測量精(jīng)度要求(qiú)較高外(wai)，還應考(kao)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(suǒ)帶來的(de)嚴重👉影(ying)響。因此(ci)，當不是(shì)成套供(gòng)應節流(liu)裝置時(shi)，在現場(chang)配管應(yīng)充分注(zhu)意這個(ge)問題。
2)ρ ρ在(zài)流量方(fāng)程中與(yǔ)P是處于(yu)同等位(wèi)置，亦就(jiù)是說，當(dāng)追求差(cha)壓變✉️送(song)器高精(jing)度等級(ji)時，絕不(bu)要忘記(jì)ρ的測量(liàng)精度亦(yi)應🌈與之(zhi)相匹配(pei)。否㊙️則P的(de)提高将(jiang)會被ρ的(de)降低💯所(suǒ)抵消。
3)P 差(chà)壓P的精(jīng)确測量(liang)不應隻(zhī)限于選(xuan)用一台(tai)高精度(dù)差🐅壓變(bian)送器。實(shi)際上差(chà)壓變送(song)器能否(fou)接受到(dao)真實的(de)差壓📐值(zhí)還🌏決定(ding)于一系(xi)列因素(su)，其中正(zhèng)确的取(qǔ)壓孔及(jí)引壓管(guǎn)線的♌制(zhì)造、安裝(zhuāng)及使用(yong)是保證(zheng)獲得真(zhen)實差壓(yā)值的關(guān)鍵，這些(xiē)🏃🏻影響因(yīn)素很多(duo)是難以(yi)定量或(huò)✉️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(shi)測的量(liàng)(指按标(biao)準設計(ji)制造安(ān)裝，不經(jīng)校準⭐使(shi)用)，在現(xian)場使用(yòng)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(bu)相符合(hé)。它們的(de)偏離✍️是(shi)由設🏒計(jì)、制造、安(ān)裝及使(shi)用一系(xì)列因素(su)造成的(de)。應該明(ming)确，上述(shù)各環節(jiē)全部嚴(yan)格遵循(xun)标準的(de)規定，其(qí)實際值(zhí)才會與(yǔ)标準确(que)定的值(zhí)相符合(hé)，現場是(shì)難以*這(zhè)種要求(qiú)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(dìng)性估計(ji)(不确定(dìng)度的幅(fú)值與方(fang)向)。但是(shì)在現實(shi)中，有時(shi)🌈不僅是(shì)一個條(tiáo)件偏離(lí)，這就帶(dai)來✊非常(cháng)複雜的(de)情♌況，因(yīn)爲一般(ban)資料中(zhōng)隻介紹(shào)某一條(tiao)件偏離(lí)引起的(de)誤差。如(rú)果許多(duo)條件同(tong)時偏離(lí)，則缺少(shǎo)相關的(de)資料可(kě)查。
2)ε 可膨(peng)脹性系(xì)數ε是對(dui)流體通(tōng)過節流(liu)件時密(mi)度發生(sheng)🚶♀️變化而(ér)引起的(de)流出系(xì)數變化(hua)的修正(zhèng)，它的誤(wu)差由✔️兩(liǎng)部分組(zu)成：其一(yi)爲📞常用(yong)流量下(xià)ε的誤差(cha)，即标準(zhǔn)确定值(zhi)的誤差(chà)；其👈二爲(wei)由💜于流(liú)量變化(hua)ε值🈲将随(suí)之波動(dong)帶來的(de)誤差。一(yī)般在低(dī)靜壓高(gāo)差壓情(qíng)況📧，ε值有(yǒu)不可忽(hu)略的誤(wu)差。當P/P≤0.04時(shí)，ε的誤差(cha)可忽略(lue)不計。
3 分(fèn) 類
差壓(ya)式流量(liang)計分類(lei)如表4.1所(suǒ)示。
表4.1 差(chà)壓式流(liu)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(yong)原理分(fèn)類 1)節流(liu)式；2)動壓(ya)頭式；3)水(shuǐ)力♌阻力(li)式；4)離心(xin)式；5)動壓(yā)增益式(shi)；6)射流式(shi)
按結構(gòu)形式分(fen)類 1)标準(zhǔn)孔闆；2)标(biāo)準噴嘴(zui)；3)經典文(wen)丘裏管(guǎn)✔️；4)文丘裏(li)噴嘴；5)錐(zhuī)形入口(kǒu)孔闆；6)1/4圓(yuán)孔闆；7)圓(yuan)缺孔闆(pǎn)；8)偏心孔(kong)闆；9)楔形(xíng)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(luo)斯管；15)彎(wān)管；16)可換(huan)㊙️孔闆節(jiē)流裝置(zhì)；17)臨界流(liú)節流裝(zhuāng)置
按用(yòng)途分類(lei) 1)标準節(jiē)流裝置(zhì)；2)低雷諾(nuo)數節流(liú)裝置；3)髒(zang)污流節(jiē)流✂️裝置(zhì)；4)低壓損(sǔn)節流裝(zhuāng)置；5)小管(guan)徑節流(liu)裝置❌；6)寬(kuān)範圍度(dù)節流裝(zhuang)置☂️；7)臨界(jiè)流節流(liú)裝置；
3.1 按(an)産生差(cha)壓的作(zuo)用原理(lǐ)分類
1)節(jie)流式 依(yī)據流體(tǐ)通過節(jie)流件使(shǐ)部分壓(yā)力能轉(zhuan)變爲動(dòng)能以産(chan)生差壓(ya)的原理(lǐ)工作，其(qí)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(jun)速管流(liu)量計。
3)水(shuǐ)力阻力(li)式 依據(jù)流體阻(zǔ)力産生(shēng)的壓差(cha)原理工(gong)作，檢測(cè)件爲毛(mao)細管束(shu)，又稱層(ceng)流流量(liang)計，一
般(ban)用于微(wēi)小流量(liang)測量。
4)離(lí)心式 依(yi)據彎曲(qu)管或環(huan)狀管産(chǎn)生離心(xīn)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(yi)式 依據(jù)動壓放(fang)大原理(li)工作，如(rú)皮托-文(wen)丘裏管(guǎn)。
6)射流式(shì) 依據流(liu)體射流(liu)撞擊産(chan)生原理(lǐ)工作，如(ru)射流式(shi)差壓流(liú)量計。
3.2 按(an)結構形(xing)式分類(lèi)
1) 标準孔(kǒng)闆 又稱(chēng)同心直(zhí)角邊緣(yuan)孔闆，其(qi)軸向截(jie)面如圖(tu)4.2所示。孔(kong)闆是一(yī)塊加工(gōng)成圓形(xing)同心的(de)具有銳(ruì)利直角(jiǎo)邊緣的(de)薄闆。孔(kong)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(qu)壓方式(shi)：角接、法(fa)蘭及D-D/2取(qu)壓；如圖(tu)4.3所示。爲(wèi)從兩個(gè)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(liu)孔的兩(liang)個邊緣(yuan)均符合(hé)🤩直角邊(biān)緣孔闆(pǎn)上遊邊(biān)緣的特(te)性，且孔(kong)闆全部(bù)厚度不(bu)超過節(jiē)流孔的(de)厚度。
圖(tu)4.2 标準孔(kǒng)闆
圖4.3 孔(kǒng)闆的三(san)種取壓(ya)方式
2) 标(biāo)準噴嘴(zuǐ) 有兩種(zhǒng)結構形(xing)式：ISA 1932噴嘴(zuǐ)和長徑(jing)噴嘴。
a. ISA 1932噴(pen)嘴(圖4.4) 上(shang)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(suo)确定的(de)收縮段(duàn)、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(yā)方式僅(jǐn)角接取(qu)壓一種(zhǒng)。
圖4.4 ISA 1932噴嘴(zui)
b. 長徑噴(pēn)嘴(圖4.5) 上(shang)遊面由(you)垂直于(yu)軸的平(píng)面、廓形(xíng)爲1/4橢🥵圓(yuán)的收縮(suō)段、圓筒(tong)形喉部(bù)和可能(néng)有的凹(āo)槽或斜(xie)角組成(cheng)的噴嘴(zui)。長徑噴(pen)嘴的取(qǔ)壓方式(shi)僅D-D/2取壓(ya)一種。
3) 經(jing)典文丘(qiū)裏管 由(yóu)入口圓(yuán)筒段A、圓(yuan)錐收縮(suō)段B、圓筒(tong)形喉部(bu)C和圓錐(zhuī)擴散段(duàn)E組成，如(rú)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(xíng)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(duan)的；③具有(you)鐵闆焊(hàn)接收縮(suō)段的。不(bu)同結構(gòu)形式的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關(guan)系如表(biao)4.2所示。
4)文(wén)丘裏噴(pen)嘴 由進(jin)口噴嘴(zui)、圓筒形(xíng)喉部及(jí)擴散段(duàn)組成，如(rú)圖4.7所示(shi)。
5)錐形入(ru)口孔闆(pan) 錐形入(ru)口孔闆(pan)與标準(zhun)孔闆相(xiàng)似，相當(dāng)于㊙️一塊(kuài)倒⚽裝的(de)标準孔(kong)闆，其結(jie)構如圖(tú)4 . 8所示，取(qu)壓方式(shi)爲角接(jie)取㊙️壓。表(biao)4.2 L1、L2、R1、R2與D、d關系(xì)
注 粗 鑄(zhù) 入 口 機(ji)械加工(gong)的入口(kǒu) 粗焊的(de)鐵闆入(ru)口
1 ±0.25D(100mm
L1=0.5D±0.05D L1=0.5D±0.05D
2 L2=1D或0.25D+250mm兩(liǎng)個量中(zhōng)的小者(zhě) L2≥D(入口直(zhi)徑) L2≥D(入口(kou)直徑)
3 R1=1.375D+20% R1<0.25D R1=0,焊(hàn)縫除外(wai)
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(guǎn)
圖4.7 文丘(qiū)裏噴嘴(zuǐ)
圖4.8 錐形(xíng)入口孔(kong)闆
1一環(huán)隙；2-夾持(chi)環；3一上(shàng)遊端面(mian)A；4-下遊端(duan)面B；
5-軸線(xiàn)；6-流向；7-取(qǔ)壓口；8-孔(kong)闆；
X-帶環(huán)隙的夾(jia)持環；Y-單(dān)獨取壓(ya)口
超聲(sheng)波流量(liàng)計的基(ji)本原理(lǐ)及類型(xing)
超聲波(bo)在流動(dong)的流體(ti)中傳播(bo)時就載(zai)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(cè)出流體(ti)的流速(sù)，從而換(huàn)算成流(liú)量。根據(ju)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(bō)流量計(jì)。起聲波(bō)流量計(jì)是近十(shi)幾年來(lai)随着集(ji)成電路(lù)技術迅(xùn)速發展(zhǎn)🛀才開始(shǐ)應用的(de)一種
非(fei)接觸式(shì)儀表，适(shì)于測量(liàng)不易接(jiē)觸和觀(guān)察的流(liu)體🧑🏽🤝🧑🏻以及(ji)大管徑(jìng)流量。它(tā)與水位(wei)計聯動(dong)可進行(háng)敞開水(shuǐ)流的流(liu)量🐉測量(liang)。使用超(chāo)聲波流(liú)量比不(bu)用在流(liú)體中👄安(ān)裝測量(liang)元件故(gù)不會改(gai)變流體(ti)的流💘動(dòng)狀态，不(bú)産生附(fu)加阻力(lì)，儀表的(de)安裝及(ji)檢修均(jun1)可不影(ying)響生産(chan)❄️管線運(yùn)行因而(ér)是一種(zhong)理想的(de)節能型(xing)流量計(ji)。
*，目前的(de)工業流(liú)量測量(liàng)普遍存(cun)在着大(da)管徑、大(dà)流量測(cè)量困難(nán)的問題(ti)，這是因(yin)爲一般(ban)流量計(ji)随着測(cè)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(tí)高、能損(sun)加大、安(ān)裝不僅(jin)這些缺(quē)點，超聲(sheng)✍️波流量(liàng)計均可(ke)避免。因(yin)爲各類(lei)超聲波(bo)流量計(ji)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(kou)徑大小(xiao)無關，而(ér)其它類(lèi)型的流(liu)量計随(suí)着口徑(jing)增加，造(zào)價大幅(fú)度增加(jiā)，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(jia)格比越(yuè)*。被認☎️爲(wèi)是較好(hao)🌈的大管(guan)徑流量(liàng)測量儀(yí)表，多普(pu)⭐勒法超(chao)聲波流(liú)量計🔞可(ke)測雙相(xiàng)介質的(de)流量，故(gu)可用于(yu)下水道(dao)及排污(wū)水👅等髒(zāng)污流的(de)測量。在(zài)發電廠(chǎng)中，用便(biàn)攜式超(chāo)聲波流(liu)量計測(cè)量水輪(lun)機進水(shui)量、汽輪(lún)機循環(huan)水量等(děng)大管徑(jìng)流量，比(bi)⭐過去的(de)皮脫管(guan)流速計(jì)方便得(de)多。超聲(sheng)被🙇🏻流量(liang)汁也可(ke)用于氣(qì)🌏體測量(liang)。管徑的(de)🐇适用範(fàn)圍從2cm到(dao)5m，從幾米(mi)寬的明(míng)渠、暗渠(qú)到500m寬的(de)河流都(dou)❌可适用(yòng)。
另外，超(chāo)聲測量(liàng)儀表的(de)流量測(cè)量準确(què)度幾乎(hu)不受💞被(bei)測流🏃體(tǐ)溫度、壓(ya)力、粘度(du)、密度等(děng)參數的(de)影響，又(you)可制成(cheng)非接☀️觸(chù)及便攜(xie)式測量(liàng)儀表，故(gù)可解決(jué)其它類(lèi)🌏型儀表(biǎo)所難以(yi)測量的(de)強腐蝕(shi)性、非導(dao)電性、放(fàng)射性及(ji)易燃易(yi)爆介質(zhì)的流量(liang)測量問(wèn)題。另外(wai)，鑒于非(fei)接觸測(cè)量特點(dian)，再配以(yǐ)合理的(de)電子線(xian)路，一台(tai)儀表可(ke)适應多(duo)種管徑(jìng)測量和(he)多種流(liu)📞量範圍(wéi)測量。超(chao)聲波流(liu)量計的(de)适應能(neng)力也是(shi)其它儀(yi)表不可(kě)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(shi)并且向(xiàng)産品系(xì)列化、通(tōng)😍用化發(fa)展，現已(yǐ)制成不(bu)同聲道(dào)的标準(zhǔn)型、高溫(wen)型、防爆(bào)型、濕式(shi)型儀表(biao)以适應(ying)不同介(jiè)🌐質，不同(tóng)場合和(he)不同管(guǎn)道條件(jiàn)的流量(liang)🍉測量。
超(chao)聲波流(liu)量計目(mu)前所存(cún)在的缺(quē)點主要(yào)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(dào)之間的(de)耦合材(cái)🔅料耐溫(wen)程度的(de)限制，以(yi)及高溫(wēn)下被測(cè)流體㊙️傳(chuan)聲速🚶度(dù)的原始(shǐ)數據不(bu)全。目前(qián)我國隻(zhi)能✊用于(yú)測量🎯200℃以(yǐ)下的流(liu)體。另外(wài)，超聲波(bo)流量計(jì)的測量(liàng)線路比(bǐ)一般流(liú)量計複(fu)雜。這是(shi)因爲，一(yī)🏃♂️般工業(ye)計量中(zhōng)液體的(de)流速常(cháng)常是每(mei)秒幾米(mǐ)，而聲波(bō)在液體(tǐ)中的傳(chuán)播速🌈度(dù)約爲1500m/s左(zuǒ)右，被測(ce)流體流(liú)♉速(流量(liang))變化帶(dài)給聲速(sù)的變化(huà)量大🐕也(ye)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(cǐ)必須有(yǒu)完善的(de)測量線(xian)路才能(neng)實現，這(zhe)也正是(shi)超聲波(bō)流量計(ji)隻有在(zai)集成電(dian)路技術(shù)迅速發(fa)展的💚前(qian)題下才(cai)能得到(dao)實際應(ying)用的💚原(yuán)因。
超聲(shēng)波流量(liang)計由超(chāo)聲波換(huan)能器、電(diàn)子線路(lu)及流量(liàng)顯示和(hé)累積系(xi)統三部(bù)分組成(chéng)。超聲波(bo)發射換(huan)能器将(jiāng)電♍能轉(zhuǎn)換爲🧑🏾🤝🧑🏼超(chao)聲👉波能(neng)量，并将(jiang)其發射(she)到被測(ce)流體中(zhōng)，接🚩收器(qì)接收到(dao)的超聲(shēng)波信号(hào)，經電子(zǐ)線路放(fang)大并轉(zhuǎn)換爲代(dai)表流量(liang)的電信(xìn)号供給(gei)顯🧑🏽🤝🧑🏻示和(he)積算儀(yi)表進行(hang)顯📱示和(hé)積算。這(zhe)樣就實(shí)現了流(liú)量的檢(jiǎn)測和顯(xiǎn)示。
超聲(shēng)波流量(liàng)計常用(yong)壓電換(huan)能器。它(ta)利用壓(ya)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(jia)到發射(shè)換能器(qi)的壓電(diàn)元件上(shang)，使其産(chǎn)生超聲(sheng)波振勸(quàn)。超聲波(bō)以🔱某一(yī)角度射(she)入流體(ti)中傳播(bō)，然後由(yóu)接收換(huan)能器接(jiē)收，并經(jing)壓電元(yuan)件變爲(wei)電能，以(yǐ)便檢測(cè)。發射換(huan)能器利(li)用壓電(dian)元件的(de)逆壓電(dian)效應，而(ér)接收換(huàn)能器則(zé)是利用(yong)📐壓電效(xiào)應。
超聲(shēng)波流量(liang)計換能(neng)器的壓(ya)電元件(jiàn)常做成(cheng)圓形薄(báo)片，沿🈲厚(hou)度振動(dòng)。薄片直(zhi)徑超過(guo)厚度的(de)10倍，以保(bǎo)證振動(dòng)的方向(xiang)性。壓電(dian)元件材(cai)料多采(cǎi)用锆钛(tài)酸鉛。爲(wei)固定壓(ya)電元件(jian)，使超聲(shēng)波以合(hé)适的角(jiǎo)度射入(ru)到流體(tǐ)中，需把(ba)元件故(gu)人聲楔(xiē)中，構成(chéng)換能器(qi)整體(又(yòu)稱探頭(tou))。聲楔的(de)材♉料不(bu)僅要求(qiu)強度高(gāo)、耐老化(hua)，而且要(yao)求超聲(shēng)波經聲(sheng)🌈楔後能(neng)量損失(shī)小即透(tou)射系數(shu)接近1。常(cháng)用的聲(sheng)楔材料(liao)是有機(jī)玻璃，因(yīn)爲它透(tou)明，可以(yi)觀察到(dao)聲楔中(zhōng)壓電元(yuán)件的組(zu)裝情況(kuàng)。另外，某(mou)些橡膠(jiāo)、塑料及(ji)膠木也(yě)可作聲(sheng)楔材料(liao)。
超聲波(bō)流量計(ji)的電子(zi)線路包(bao)括發射(she)、接收、信(xin)号處理(lǐ)👣和顯示(shì)電路。測(cè)得的瞬(shun)時流量(liàng)和累積(ji)流量值(zhí)用💰數字(zì)量或模(mo)拟量顯(xian)❌示。
根據(ju)對信号(hào)檢測的(de)原理，目(mu)前超聲(shēng)波流量(liang)計大緻(zhì)可分傳(chuan)播速🈲度(du)差法(包(bāo)括：直接(jiē)時差法(fa)、時差法(fa)、相位差(chà)法、頻差(chà)法)波束(shu)偏💋移法(fa)、多普勒(lè)法、相關(guān)法、空間(jiān)濾波法(fa)及噪聲(sheng)法等類(lèi)型，如圖(tu)所示。其(qí)中以噪(zao)聲法原(yuan)理及結(jié)構簡單(dān)，便于測(cè)量和攜(xie)帶，價格(gé)便宜但(dan)準确度(du)較低，适(shì)于在流(liu)量測量(liàng)💜準确度(du)要求🏃🏻不(bu)高的場(chǎng)合使用(yòng)。由于直(zhi)接時差(cha)法、時差(chà)法、頻差(cha)法和相(xiàng)位💯差法(fa)的基本(běn)原理都(dou)是通過(guò)測量超(chao)聲波脈(mò)沖順流(liu)和逆❌流(liu)傳報時(shi)速度之(zhi)差💃來反(fan)映流體(tǐ)的流速(su)的，故又(yòu)統㊙️稱爲(wei)傳播🏒速(su)度差法(fa)。其中頻(pin)差🐉法和(hé)時差法(fǎ)克服了(le)聲速随(sui)流體溫(wēn)度變化(huà)帶來的(de)誤差，準(zhǔn)确度較(jiào)高，所⚽以(yi)被廣泛(fàn)采用。按(àn)照換能(neng)🏃🏻♂️器❓的配(pei)置方法(fa)不同，傳(chuan)播速度(du)♈差撥又(you)分爲：Z法(fǎ)(透過法(fǎ))、V法(反射(she)法)、X法(交(jiāo)叉法)等(deng)。波束偏(piān)移㊙️法是(shi)利用超(chao)聲波束(shù)在流體(tǐ)中的傳(chuán)播方向(xiang)随流體(ti)流速變(bian)化而産(chǎn)生偏移(yi)來反映(ying)流體流(liu)速的，低(dī)流速時(shí)，靈敏度(du)很低适(shì)用性不(bu)大.多普(pu)勒法是(shì)利用聲(sheng)學多🌂普(pu)勒原理(li)，通過測(ce)量不均(jun1)勻流體(tǐ)中散射(shè)體散射(shè)的💋超聲(shēng)波多普(pǔ)
勒頻移(yí)來确定(dìng)流體流(liu)量的，适(shi)用于含(hán)懸浮顆(kē)粒、氣泡(pao)等✌️流♊體(tǐ)流量測(cè)量。相關(guān)法是利(li)用相關(guan)技術測(cè)量流量(liang)，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(dù)，濃度等(deng)無關，因(yin)而測量(liang)準确度(dù)高，适用(yong)範圍廣(guǎng)。但相關(guan)器價格(ge)貴，線路(lu)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(kè)服。噪聲(shēng)法(聽音(yin)法)是利(li)用管道(dao)内流體(ti)流動時(shí)産生的(de)噪聲與(yu)流體的(de)流速有(you)㊙️關的原(yuan)理，通過(guò)檢🈲測噪(zao)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(liu)速分📞布(bu)情況、管(guan)路安裝(zhuang)地點以(yǐ)及對測(cè)量準确(que)度的🌈要(yào)求🔞等因(yīn)素進行(hang)選😄擇。一(yi)🐕般說來(lái)由于工(gōng)業生産(chan)中工質(zhì)的溫度(du)常💚不能(neng)保持恒(heng)定，故多(duo)采用頻(pín)差法及(ji)時差法(fa)。隻有在(zài)管徑㊙️很(hěn)大時才(cái)采用直(zhí)接時差(cha)法。對🌈換(huan)能器安(an)裝方法(fa)的選擇(zé)原則一(yī)般是：當(dang)流體沿(yan)管軸平(píng)行流動(dong)時，選用(yong)Z法；當流(liú)動方向(xiàng)與管鈾(you)不平行(háng)或管路(lu)安裝地(di)點使換(huan)能器安(an)裝間隔(gé)受到限(xiàn)制時，采(cǎi)用V法或(huo)X法。當流(liu)場分布(bù)不均勻(yún)而表前(qian)直管段(duan)又較短(duan)時，也可(ke)采用多(duō)聲道(例(lì)如雙聲(shēng)道或四(si)聲道)來(lai)🌂克服流(liu)速擾動(dong)帶來的(de)流量測(cè)量誤差(cha)。多普勒(le)法适于(yu)測量兩(liǎng)相流，可(ke)避免常(chang)規☎️儀表(biao)由懸浮(fu)粒或氣(qì)泡🛀🏻造成(cheng)的堵塞(sāi)、磨損、附(fu)着而不(bu)能運行(háng)的弊病(bing)，因而得(dé)♊以迅速(sù)發🌈展。随(sui)着工業(yè)的發展(zhǎn)及節能(néng)工作的(de)開展，煤(méi)油混合(he)(COM)、煤水🥰泥(ni)合(CWM)燃料(liào)的輸送(sòng)和應用(yòng)以及燃(rán)料油加(jia)水助燃(rán)等節能(neng)方法的(de)發展，都(dou)爲多普(pǔ)勒超聲(sheng)波流量(liàng)計應用(yòng)開辟廣(guang)闊前景(jing)。
流量計(jì)的種類(lèi)很多，一(yi)般市場(chǎng)上用得(dé)比較廣(guang)泛的有(you)：電磁♻️流(liú)量計、渦(wō)街流量(liang)計、渦輪(lun)流量計(jì)、孔闆流(liu)量🌂計、V錐(zhui)流量計(jì)、金🆚屬轉(zhuan)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(chǐ)輪流量(liàng)🌈計、均速(sù)管流量(liàng)計、超聲(sheng)波流量(liàng)❄️計等。它(tā)們的安(an)裝條件(jian)對直管(guan)段的要(yao)求🏃🏻V錐流(liú)量計是(shi)低，而電(dian)磁、渦💞街(jie)、孔闆等(děng)對直管(guan)段要求(qiu)就較高(gao)，一般是(shi)🔞前5D後3D,對(dui)于流量(liang)計前端(duan)有彎頭(tóu)、閥門電(diàn)磁流量(liang)🔱計等的(de)直管段(duàn)要求就(jiu)更高，高(gao)要求直(zhi)管段🌂是(shi)前50D後5D,因(yīn)此在選(xuan)❗購流量(liang)計時一(yi)定要考(kao)慮流量(liang)計現場(chang)安裝的(de)環境、位(wei)置等因(yīn)素，從而(er)選擇更(geng)加适合(he)現場工(gong)礦的流(liu)量計。
現(xian)在流量(liàng)計所需(xū)要的參(can)數：
1、被測(cè)量的介(jie)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(liu)量
5、要求(qiu)的測量(liàng)精度
6、現(xian)場工礦(kuàng)情況
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