測量(liang)不同的(de)介質選(xuǎn)擇不同(tong)的流量(liang)計
廣州(zhou)迪川儀(yí)器儀表(biao)有限公(gōng)司爲了(le)保證流(liú)量儀表(biao)🏃🏻在生産(chan)現❗場過(guo)程中發(fā)揮好、精(jing)确的使(shi)用，流量(liang)計的選(xuan)擇，必須(xū)要根據(ju)生産現(xiàn)場需要(yao)計量的(de)介質而(ér)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(jì)🈲。2、渦街🚶流(liú)量計。如(ru)氣體溫(wēn)度超過(guo)300℃,可選氣(qì)壓式流(liú)量計。
二(èr)、石油、柴(chái)油等油(you)品介質(zhì)，應選擇(ze)的流量(liàng)計品種(zhǒng)是❤️：超聲(shēng)波流量(liàng)計。
三、砂(shā)漿、電粉(fen)漿等大(dà)濃度、固(gu)體顆粒(lì)含量大(dà)的介質(zhì)，應選擇(ze)的流量(liàng)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(liú)量計品(pin)種是：适(shi)用選型(xing)爲智能(neng)電磁流(liu)量計、超(chāo)聲波流(liu)量計。其(qí)他🔞諸如(ru)渦街流(liu)🤞量計、孔(kǒng)闆流量(liàng)計等也(yě)可以。
五(wǔ)、污水、紙(zhǐ)漿等渾(hún)濁液體(tǐ)介質，應(ying)選擇的(de)流量計(ji)品種是(shi)：1、超聲波(bō)流量計(ji)及智能(neng)電磁流(liú)量計。但(dàn)在選用(yòng)電磁流(liu)量計時(shi)要考慮(lü)液體中(zhōng)不含較(jiào)多空氣(qi)或氣泡(pào)。 六、帶💛有(you)較多氣(qi)泡的液(yè)體介質(zhì)，應選擇(zé)的流量(liang)計品種(zhong)是：超聲(shēng)波流量(liàng)計，使用(yòng)該類型(xíng)的流量(liàng)計測量(liang)🍓帶有氣(qi)泡的流(liu)體，效果(guo)十🈲分好(hǎo)。 七、純淨(jìng)水、除鹽(yan)水等電(dian)導率低(dī)的♻️介質(zhì)，應選擇(zé)的流量(liang)計品種(zhong)是：超聲(sheng)波流量(liang)計非常(cháng)适合👨❤️👨測(cè)量這類(lei)流體。 八(bā)、酸、堿液(yè)等強腐(fu)🈚蝕性介(jiè)質，應選(xuǎn)擇的流(liú)量計品(pǐn)種是：1、抗(kàng)酸堿内(nei)襯的電(dian)磁流量(liang)計。2、外夾(jiá)式超聲(shēng)波流量(liang)計。
用以(yǐ)測量管(guan)路中流(liú)體流量(liang)(單位時(shi)間内通(tong)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(jì)、細縫流(liú)量計、容(róng)積流量(liàng)計、電磁(cí)流量計(jì)、超聲波(bō)流量計(ji)和堰等(děng)。
流量測(ce)量方法(fǎ)和儀表(biǎo)的種類(lèi)繁多,分(fen)類方法(fǎ)也很多(duō)。至🔞今爲(wei)止,可供(gòng)工業用(yòng)的流量(liàng)儀表種(zhong)類達60種(zhǒng)之多。品(pǐn)種如此(ci)之😄多的(de)原因就(jiu)在于至(zhi)今還沒(mei)找到一(yī)種對任(rèn)何流體(ti)🔞、任何量(liàng)程、任何(he)流動狀(zhuang)态以及(jí)任何使(shi)用條件(jiàn)都适用(yong)的流量(liàng)儀表。
這(zhe)60多種流(liú)量儀表(biao),每種産(chan)品都有(yǒu)它特定(dìng)的适用(yong)性,也都(dōu)有🌈它的(de)局限性(xìng)。按測量(liàng)對象劃(huà)分就有(yǒu)封閉管(guǎn)道和明(ming)渠🔴兩大(dà)類;按測(cè)量📱目的(de)又可分(fen)爲總量(liang)測量和(hé)流量測(ce)量,其儀(yi)表分🔞别(bié)稱作總(zǒng)量表❄️和(he)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(shi)以短暫(zàn)時間内(nèi)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(liàng)裝置,做(zuò)總量表(biao)使用,而(er)總量表(biao)亦備有(yǒu)流量發(fā)訊裝置(zhi)。因此,以(yi)嚴格意(yi)義來分(fen)流量計(jì)和總量(liang)表已無(wú)實際意(yì)義。
按測(ce)量原理(li)分有力(li)學原理(lǐ)、熱學原(yuan)理、聲學(xué)原理、電(dian)👅學原理(li)、光學原(yuán)理、原子(zǐ)物理學(xue)原理等(děng)。
按照目(mu)前流行(háng)、廣泛的(de)分類法(fǎ),即分爲(wèi):容積式(shì)流量計(ji)、差壓📞式(shì)流量計(ji)、浮子流(liu)量計、渦(wō)輪流量(liang)計、電磁(cí)流量計(ji)、流體振(zhen)蕩流量(liàng)計中的(de)渦街流(liu)量計、質(zhì)量流量(liàng)計和插(chā)入式流(liu)量計、探(tàn)針式流(liú)量計，來(lái)分别闡(chǎn)述各種(zhong)流量計(jì)的原理(lǐ)、特點、應(yīng)用概況(kuang)及國内(nei)外的發(fā)展情況(kuàng)。
差壓式(shì)流量計(jì)是根據(ju)安裝于(yu)管道中(zhong)流量檢(jiǎn)測件産(chan)💃🏻生😘的🔞差(chà)❤️壓,已知(zhī)的流體(ti)條件和(hé)檢測件(jiàn)與管道(dao)的幾何(he)尺寸來(lái)計算流(liu)量的儀(yí)表。
差壓(yā)式流量(liang)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(yí)表)組成(cheng)。通常以(yǐ)檢測件(jian)形式對(duì)差壓式(shi)流量計(jì)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(deng)。
二次裝(zhuang)置爲各(ge)種機械(xiè)、電子、機(ji)電一體(ti)式差壓(ya)計,差壓(yā)變送器(qi)及流量(liàng)顯示儀(yí)表。它已(yi)發展爲(wei)三化(系(xì)列化、通(tōng)㊙️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(tā)既可測(cè)量流量(liang)參數,也(ye)可測量(liàng)其它參(cān)數(如壓(yā)🌂力、物位(wei)、密度等(deng))。
差壓式(shi)流量計(ji)的檢測(ce)件按其(qi)作用原(yuán)理可分(fèn)爲:節流(liu)裝🔴置♍、水(shuǐ)力阻力(lì)式、離心(xin)式、動壓(yā)頭式、動(dòng)壓頭增(zēng)益式及(ji)射流式(shi)幾大類(lèi)。
檢測件(jiàn)又可按(an)其标準(zhǔn)化程度(du)分爲二(èr)大類:标(biao)準的和(hé)⁉️非标準(zhun)的。
所謂(wei)标準檢(jian)測件是(shi)隻要按(àn)照标準(zhun)文件設(shè)計、制造(zao)、安裝和(he)🈲使用,無(wu)須經實(shí)流标定(ding)即可确(que)定其流(liu)量值和(hé)估算測(ce)量誤差(chà)。
非标準(zhǔn)檢測件(jiàn)是成熟(shú)程度較(jiao)差的,尚(shang)未列入(ru)标準中(zhong)的檢👈測(ce)件。
差壓(ya)式流量(liàng)計是一(yi)類應用(yong)廣泛的(de)流量計(ji),在各類(lèi)流量儀(yí)表中其(qí)使用量(liàng)占居*。近(jin)年來,由(yóu)于各種(zhǒng)新型流(liu)量計的(de)☂️問世,它(ta)的使用(yong)✊量百分(fèn)數逐漸(jiàn)下降,但(dan)目前仍(reng)是重要(yao)的一類(lèi)流量計(jì)。
優點:
(1)應(yīng)用多的(de)孔闆式(shì)流量計(jì)結構牢(láo)固,性能(néng)穩定可(ke)靠,使用(yong)壽命長(zhǎng);
(2)應用範(fàn)圍廣泛(fàn),至今尚(shàng)無任何(hé)一類流(liú)量計可(kě)與之相(xiàng)比拟;
(3)檢(jian)測件與(yǔ)變送器(qì)、顯示儀(yí)表分别(bie)由不同(tóng)廠家生(sheng)産,便🛀🏻于(yu)規💋模經(jing)濟生産(chǎn)。
缺點:
(1)測(cè)量精度(du)普遍偏(pian)低;
(2)範圍(wéi)度窄,一(yi)般僅3:1~4:1;
(3)現(xiàn)場安裝(zhuang)條件要(yào)求高;
(4)壓(ya)損大(指(zhǐ)孔闆、噴(pēn)嘴等)。
注(zhu)：一種新(xin)型産品(pin)：引進美(měi)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(chuan)統節流(liu)裝置的(de)5-10倍，永9壓(yā)力損失(shī)1/3。壓力恢(huī)複快2倍(bei)，小直管(guan)段可以(yǐ)小至1.5D，安(ān)裝和使(shǐ)用方便(biàn)，大大減(jiǎn)少流體(ti)運行的(de)能力消(xiao)耗。
應用(yòng)概況:
差(cha)壓式流(liú)量計應(yīng)用範圍(wei)特别廣(guang)泛,在封(fēng)閉管道(dao)的流量(liang)測量中(zhong)各種對(duì)象都有(you)應用,如(ru)流體方(fang)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(wēn)、高溫、低(dī)溫等;管(guǎn)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(sù)、脈動流(liú)等💯。它在(zai)各工業(ye)部門的(de)用量約(yuē)占流量(liang)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(chēng)轉子流(liú)量計,是(shi)變面積(jī)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(guan)中,圓形(xing)橫截面(miàn)的浮子(zi)🙇♀️的重力(lì)是由液(yè)體動力(lì)承受的(de),從而使(shi)浮子可(kě)以在錐(zhui)管内🈲自(zì)由地上(shàng)升和下(xià)降。
浮子(zi)流量計(ji)是僅次(cì)于差壓(yā)式流量(liang)計應用(yòng)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(zhòng)的作用(yong)🌏。
80年代中(zhōng)期,日本(ben)、西歐、美(měi)國的銷(xiao)售金額(e)占流量(liang)儀表的(de)15%~20%。中國産(chan)量1990年估(gu)計在12~14萬(wàn)台,其中(zhōng)95%以上爲(wei)玻璃錐(zhuī)管浮子(zi)流量計(ji)。
特點:
(1)玻(bō)璃錐管(guǎn)浮子流(liu)量計結(jié)構簡單(dān),使用方(fāng)便,缺點(dian)是耐壓(yā)力低,有(yǒu)玻璃管(guǎn)易碎的(de)較大風(feng)險;
(2)适用(yòng)于小管(guan)徑和低(di)流速;
(3)壓(ya)力損失(shi)較低。
3.3容(rong)積式流(liú)量計
容(róng)積式流(liú)量計,又(you)稱定排(pai)量流量(liang)計,簡稱(chēng)PD流量計(jì),在🔴流量(liang)儀表😘中(zhōng)是精度(dù)高的一(yī)類。它利(li)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(yǐ)知的體(ti)積部分(fen),根據測(ce)量室逐(zhu)次重🥵複(fu)地充滿(man)和排放(fang)該體積(jī)部分流(liú)體的次(ci)數來測(ce)量流體(ti)體積總(zong)量。
容積(jī)式流量(liàng)計按其(qi)測量元(yuan)件分類(lei),可分爲(wèi)橢圓齒(chǐ)☁️輪流量(liang)計、刮闆(pǎn)流量計(jì)、雙轉子(zǐ)流量計(jì)、旋轉活(huo)塞流量(liang)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(jí)膜式氣(qì)量計等(děng)。
優點:
(1)計(jì)量精度(dù)高;
(2)安裝(zhuang)管道條(tiao)件對計(jì)量精度(dù)沒有影(ying)響;
(3)可用(yong)于高粘(zhān)度液體(tǐ)的測量(liang);
(4)範圍度(dù)寬;
(5)直讀(dú)式儀表(biǎo)無需外(wài)部能源(yuan)可直接(jiē)獲得累(lèi)計,總量(liang),清晰明(ming)了,操作(zuò)簡便。
缺(quē)點:
(1)結果(guǒ)複雜,體(ti)積龐大(da);
(2)被測介(jie)質種類(lei)、口徑、介(jiè)質工作(zuò)狀态局(ju)限性較(jiào)大;
(3)不适(shì)用于高(gao)、低溫場(chǎng)合;
(4)大部(bu)分儀表(biǎo)隻适用(yong)于潔淨(jing)單相流(liú)體;
(5)産生(sheng)噪聲及(jí)振動。
應(ying)用概況(kuang):
容積式(shì)流量計(ji)與差壓(ya)式流量(liang)計、浮子(zi)流量計(jì)并列爲(wei)✨三類使(shǐ)用🐇量大(dà)的流量(liang)計,常應(ying)用于昂(ang)貴介質(zhi)(油品、天(tiān)然氣等(deng))的總量(liang)測量❗。
工(gong)業發達(da)國家近(jìn)年PD流量(liang)計(不包(bao)括家用(yong)煤氣表(biao)和家用(yong)💛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(jì)爲34萬台(tai),其中橢(tuo)圓齒輪(lún)式和腰(yāo)輪式分(fèn)别約占(zhàn)70%和20%。
3.4 渦輪(lun)流量計(jì)
渦輪流(liú)量計,是(shì)速度式(shi)流量計(ji)中的主(zhu)要種類(lei),它采用(yong)多葉片(piàn)👨❤️👨的🔞轉子(zǐ)(渦輪)感(gǎn)受流體(ti)平均流(liu)速,從而(ér)且推導(dao)出流量(liàng)或總量(liang)的儀表(biao)。
一般它(ta)由傳感(gan)器和顯(xian)示儀兩(liang)部分組(zǔ)成,也可(ke)做成整(zheng)體式。
渦(wō)輪流量(liang)計和容(róng)積式流(liú)量計、科(ke)裏奧利(li)質量流(liu)量🐉計稱(cheng)爲流🆚量(liang)🚶♀️計中三(san)類重複(fú)性、精度(dù)佳的産(chan)品,作爲(wèi)類型流(liu)量計之(zhi)一,其☀️産(chǎn)品🍉已發(fā)展爲多(duō)品種、多(duo)系列批(pi)量生産(chǎn)的規模(mo)。
優點:
(1)高(gao)精度,在(zai)所有流(liú)量計中(zhong),屬于精(jing)确的流(liu)量計;
(2)重(zhòng)複性好(hǎo);
(3)元零點(diǎn)漂移,抗(kang)幹擾能(néng)力好;
(4)範(fan)圍度寬(kuan);
(5)結構緊(jin)湊。
缺點(dian):
(1)不能長(zhǎng)期保持(chí)校準特(tè)性;
(2)流體(tǐ)物性對(duì)流量特(tè)性有較(jiao)大影響(xiang)。
應用概(gài)況:
渦輪(lún)流量計(jì)在以下(xià)一些測(cè)量對象(xiàng)獲得廣(guǎng)泛應用(yong):石油、有(yǒu)機液🏃體(tǐ)、無機液(ye)、液化氣(qi)、天然氣(qì)和低溫(wen)流體✔️統(tǒng)在歐洲(zhōu)和美國(guó),渦輪流(liú)量計在(zai)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(tian)然氣管(guǎn)線上就(jiù)采用了(le)2600多台各(gè)種尺寸(cun)🚶♀️,壓力從(cong)0.8~6.5MPa的氣體(ti)渦輪☁️流(liu)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(diàn)性液體(ti)的儀表(biao)。
電磁流(liú)量計有(you)一系列(liè)優良特(te)性,可以(yǐ)解決其(qí)它流量(liang)🈲計不易(yì)應用的(de)問題,如(ru)髒污流(liú)、腐蝕流(liu)的測量(liang)。
70、80年代電(dian)磁流量(liàng)在技術(shù)上有重(zhong)大突破(po),使它成(chéng)爲應㊙️用(yòng)廣泛📞的(de)一類流(liú)量計,在(zài)流量儀(yí)表中其(qí)使用量(liàng)百分數(shù)不斷上(shang)升。
優點(dian):
(1)測量通(tōng)道是段(duàn)光滑直(zhí)管,不會(huì)阻塞,适(shì)用于測(ce)量含固(gu)體顆粒(lì)的液固(gù)二相流(liu)體,如紙(zhǐ)漿、泥漿(jiang)、污水等(deng);
(2)不産生(sheng)流量檢(jiǎn)測所造(zào)成的壓(yā)力損失(shī),節能效(xiào)果好;
(3)所(suǒ)測得體(tǐ)積流量(liàng)實際上(shang)不受流(liú)體密度(du)、粘度、溫(wen)度、壓🏃♂️力(li)和電導(dǎo)🌈率變化(hua)的明顯(xian)影響;
(4)流(liu)量範圍(wei)大,口徑(jing)範圍寬(kuān);
(5)可應用(yong)腐蝕性(xìng)流體。
缺(que)點:
(1)不能(néng)測量電(diàn)導率很(hen)低的液(ye)體,如石(shi)油制品(pin);
(2)不能測(ce)量氣體(ti)、蒸汽和(he)含有較(jiao)大氣泡(pao)的液體(ti);
(3)不能用(yòng)于較高(gāo)溫度。
應(ying)用概況(kuang):
電磁流(liu)量計應(ying)用領域(yù)廣泛,大(dà)口徑儀(yí)表較多(duo)應用于(yu)給排水(shui)工程;中(zhōng)小口徑(jing)常用于(yú)高要求(qiu)或難測(ce)場合,如(rú)鋼鐵工(gong)業高爐(lu)風口冷(leng)卻水控(kòng)制,造紙(zhǐ)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(kuang)漿;小口(kǒu)徑、微小(xiǎo)口徑常(cháng)用于醫(yī)藥工業(ye)、食品工(gōng)業、生物(wu)化學等(děng)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(ān)放一根(gēn)非流線(xiàn)型遊渦(wō)💃🏻發生體(ti),流體💋在(zai)發生體(tǐ)兩側交(jiāo)替地分(fen)離釋放(fàng)出兩串(chuan)規則地(di)交錯排(pai)列的遊(you)⚽渦的儀(yi)表。
渦街(jiē)流量計(jì)按頻率(lü)檢出方(fang)式可分(fèn)爲:應力(li)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(jiē)流量計(ji)是屬于(yu)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(lei)流量計(ji)。
優點:
(1)結(jié)構簡單(dan)牢固;
(2)适(shi)用流體(ti)種類多(duo);
(3)精度較(jiao)高;
(4)範圍(wei)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(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(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(jì)
超聲波(bo)流量計(ji)是通過(guò)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(liàng)流量的(de)儀表。
根(gen)據對信(xìn)号檢測(ce)的原理(lǐ)超聲流(liú)量計可(kě)分爲傳(chuán)播☂️速🌈度(dù)差法(直(zhi)接時差(cha)法、時差(cha)法、相位(wei)差法和(he)頻差法(fǎ)㊙️)、波束偏(pian)移法、多(duo)普勒法(fa)、互相關(guān)法、空間(jiān)濾法及(jí)噪聲㊙️法(fǎ)等。
超聲(sheng)流量計(jì)和電磁(ci)流量計(jì)一樣,因(yin)儀表流(liú)通通道(dào)未設⚽置(zhi)任何阻(zu)礙件,均(jun)屬*流量(liang)計,是适(shi)于解決(jue)流量測(cè)量困難(nán)問題的(de)一🈲類流(liu)量計,特(tè)别在大(dà)口徑流(liú)量測量(liàng)方🈲面有(yǒu)較突出(chu)的優點(diǎn),近年來(lai)它是發(fā)展迅速(su)的一類(lei)流量計(jì)之一。
優(you)點:
(1)可做(zuò)非接觸(chù)式測量(liang);
(2)爲無流(liú)動阻撓(nao)測量,無(wú)壓力損(sun)失;
(3)可測(ce)量非導(dǎo)電性液(ye)體,對無(wú)阻撓測(cè)量的電(dian)磁流量(liang)計是一(yī)種💁補充(chong)。
缺點:
(1)傳(chuan)播時間(jian)法隻能(néng)用于清(qīng)潔液體(tǐ)和氣體(ti);而多普(pǔ)勒法隻(zhi)能用于(yu)測量含(han)有一定(dìng)量懸浮(fú)顆粒和(he)氣泡的(de)液體;
(2)多(duō)普勒法(fǎ)測量精(jīng)度不高(gao)。
應用概(gai)況:
(1)傳播(bō)時間法(fǎ)應用于(yú)清潔、單(dān)相液體(ti)和氣體(ti)。典型應(yīng)☔用有🥵工(gong)廠排放(fang)液、:怪液(ye)、液化天(tian)然氣等(deng);
(2)氣體應(yīng)用方面(mian)在高壓(ya)天然氣(qì)領域已(yi)有使用(yòng)良好🌐的(de)經驗;
(3)多(duo)普勒法(fǎ)适用于(yu)異相含(hán)量不太(tai)高的雙(shuang)相流體(tǐ),例🌈如:未(wèi)處🈲理污(wū)水、工廠(chǎng)排放液(ye)、髒流程(chéng)液;通常(cháng)不适用(yòng)于非常(chang)清潔的(de)💞液體。
[編(biān)輯本段(duan)]3.8 科裏奧(ào)利質量(liàng)流量計(ji)
科裏奧(ào)利質量(liang)流量計(ji)(以下簡(jian)稱CMF)是利(lì)用流體(ti)在振動(dòng)管🔆中❗流(liu)動時,産(chǎn)生與質(zhì)量流量(liàng)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(yi)表。
我國(guo)CMF的應用(yong)起步較(jiào)晚,近年(nian)已有幾(jǐ)家制造(zao)廠(如太(tài)行儀表(biǎo)廠)自行(háng)開發供(gong)應市場(chang);還有幾(ji)家制造(zao)廠組建(jian)合資企(qǐ)業或引(yin)用生産(chan)☂️系列儀(yí)表。
熱式(shì)氣體質(zhì)量流量(liàng)計
熱式(shi)流量計(jì)傳感器(qi)包含兩(liang)個傳感(gǎn)元件，一(yi)個速度(du)傳感🧑🏾🤝🧑🏼器(qi)🙇♀️和一個(ge)溫度傳(chuán)感器。它(ta)們自動(dong)地補償(cháng)和校正(zheng)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(jiā)熱👣到高(gao)于工況(kuang)溫度的(de)某一個(ge)定值，使(shǐ)速度傳(chuán)感器和(hé)測量工(gōng)況溫度(du)的傳感(gan)器之間(jian)形成恒(héng)定溫差(cha)。當保持(chí)溫差不(bú)變時，電(dian)加熱消(xiāo)耗的能(neng)量，也可(kě)以說熱(re)消散值(zhí)，與流過(guò)氣體的(de)質量流(liu)量成正(zheng)比。
熱式(shi)氣體質(zhi)量流量(liang)計即Mass Flow Meter(縮(suo)寫爲MFM)，它(tā)是氣體(tǐ)流量計(jì)量中新(xīn)型🚩儀❗表(biao)，區别于(yú)其它氣(qì)體流量(liàng)計不需(xu)要進❄️行(hang)壓力和(he)溫度修(xiū)正，直接(jie)測量氣(qi)體的質(zhi)量流量(liàng)，一支傳(chuan)感器可(kě)以做到(dao)量程從(cóng)極低到(dao)高量程(cheng)。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(tǐ)質量流(liú)量計是(shì)用于測(ce)量和控(kong)制氣體(tǐ)質量🐆流(liu)量🙇♀️的🧑🏽🤝🧑🏻新(xin)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(mén)的空氣(qi)、烴類氣(qì)體、可燃(rán)性氣體(tǐ)、煙道氣(qì)體的監(jian)測。
特 點(diǎn)
可靠性(xing)高 重複(fu)性好 測(cè)量精度(du)高 壓損(sun)小
無活(huo)動部件(jiàn) 量程比(bi)寬 響應(yīng)速度快(kuài) 無須溫(wen)壓補償(cháng)
應 用
•工(gong)業管道(dao)中氣體(ti)質量流(liu)量測量(liang) •煙囪排(pai)出的煙(yān)氣流速(su)測量♍
•煅(duàn)燒爐煙(yān)道氣流(liú)量測量(liàng) •燃氣過(guò)程中空(kong)氣流量(liàng)測量
•壓(yā)縮空氣(qi)流量測(cè)量 •半道(dào)體芯片(piàn)制造過(guo)程中氣(qi)體流量(liang)測☁️量
•污(wu)水處理(lǐ)中氣體(ti)流量測(ce)量 •加熱(re)通風和(he)空調系(xi)統中的(de)氣體流(liu)量測量(liang)
•熔劑回(hui)收系統(tong)氣體流(liú)量測量(liàng) •燃燒鍋(guō)爐中燃(ran)燒氣體(ti)流量測(ce)量
•天然(rán)氣、火炬(ju)氣、氫氣(qi)等氣體(ti)流量測(ce)量
•啤酒(jiu)生産過(guo)程中二(er)氧化碳(tan)氣體流(liu)量測量(liàng)
•水泥、卷(juàn)煙、玻璃(li)廠生産(chan)過程中(zhong)氣體質(zhì)量流量(liàng)測量🛀🏻
如(ru)：美國SIERRA
中(zhong)國DSN
3.9 明渠(qu)流量計(jì)
與前述(shu)幾種不(bu)同,它是(shi)在非滿(mǎn)管狀敞(chǎng)開渠道(dao)測量自(zì)由表面(miàn)自然流(liú)的流量(liàng)儀表。
非(fēi)滿管态(tai)流動的(de)水路稱(chēng)作明渠(qú),測量明(ming)渠中水(shuǐ)流🌈流量(liang)的🈲稱作(zuò)👌明渠流(liu)量計(open channel flowmeter)。
明(ming)渠流量(liàng)計除圓(yuan)形外,還(hái)有U字形(xing)、梯形、矩(ju)形等多(duō)種形狀(zhuàng)。
明渠流(liú)量計應(yīng)用場所(suo)有城市(shi)供水引(yin)水渠;火(huo)電廠引(yǐn)⭕水和排(pai)水渠、污(wū)水治理(li)流入和(hé)排放渠(qú);工礦企(qi)業✉️水排(pái)放以♋及(ji)水利工(gōng)程和農(nóng)業灌溉(gai)用渠道(dào)。有人估(gū)計1995台,約(yue)占流量(liàng)儀表整(zheng)體的1.6%,但(dan)是國内(nei)應用尚(shang)無估👅計(ji)數據。
4, 新(xīn)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(liang)計
(electrostatic flowmeter)
日本(ben)東京技(ji)術學院(yuàn)研制适(shì)用于石(shi)油輸送(sòng)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(jīn)屬測量(liang)管絕緣(yuán)地與管(guan)系連接(jie),測量電(diàn)容器上(shàng)靜電荷(hé)便可知(zhi)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(děng)金屬和(hé)塑料測(cè)量管儀(yi)表的⚽實(shi)流試驗(yan),試驗表(biao)明流量(liàng)與電荷(hé)之間接(jie)近于線(xian)性。
4.2 複合(he)效應流(liú)量儀表(biao)
(combined effects meter)
該儀表(biao)的工作(zuo)原理是(shì)基于流(liú)體的動(dong)量和壓(yā)力作用(yòng)于🔴儀表(biao)👌腔體産(chǎn)生的變(bian)形,測量(liàng)複合效(xiao)應的變(bian)形求取(qu)流量。本(běn)儀表由(yóu)✊美國GMI工(gōng)程和管(guan)理學院(yuàn)開發,已(yǐ)申請兩(liǎng)項專力(li)✌️。
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(ying)理論研(yan)制的。該(gai)儀表已(yǐ)在若幹(gàn)現場成(cheng)功的💘應(yīng)用👣(例如(ru)在核電(dian)站安裝(zhuāng)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(jin)以擴大(da)應用領(ling)域。
5, 幾種(zhǒng)流量儀(yi)表應用(yòng)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(ji)(EMF)
EMF從50年代(dài)初進入(ru)工業應(ying)用以來(lái),使用領(lǐng)域日益(yi)擴展,80年(nian)🥵代後期(qī)⛱️起🤩在各(ge)國流量(liàng)儀表銷(xiāo)售金額(e)中已占(zhan)16%~20%。
我國近(jìn)年發展(zhǎn)迅速,1994年(nián)銷售估(gū)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(jìng)3m的設備(bèi)能力。
5.3 渦(wō)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(hou)期起在(zai)各國流(liú)量🌈儀表(biao)銷售金(jīn)額中已(yǐ)占4%~6%。1992年世(shì)界範圍(wéi)估計銷(xiao)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(bā)流量計(ji)
威立巴(bā)流量計(ji)計采用(yòng)了*符合(hé)空氣動(dòng)力學原(yuan)理的工(gong)程結🤞構(gou)⭐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(zhuó)yue程度的(de)傳感元(yuan)件。
6, 結論(lun)
由上述(shu)可知,流(liu)量計發(fa)展到今(jīn)天雖然(rán)已日趨(qu)成熟,但(dan)其種類(lèi)仍然極(jí)其繁多(duō),至今尚(shàng)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(jì)都有其(qi)适用範(fan)圍,也都(dou)有局限(xian)性。這就(jiu)要求🐪我(wo)們:
(1)在選(xuǎn)擇儀表(biao)時,一定(ding)要熟悉(xi)儀表和(he)被測對(duì)象兩方(fāng)🌏面的情(qing)況,并要(yao)兼顧考(kǎo)慮其它(ta)因素,這(zhe)樣測量(liàng)才會準(zhun)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(wan)善。
差壓(yā)式流量(liang)計
差壓(ya)式流量(liang)計(以下(xià)簡稱DPF或(huò)流量計(jì))是根據(jù)安裝于(yu)管道中(zhōng)流量檢(jian)測件産(chan)生的差(chà)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(liú)量的儀(yí)表。DPF由一(yī)次裝置(zhi)(檢測件(jian))和二次(ci)裝置(差(chà)壓轉換(huàn)和流量(liang)顯示儀(yí)表)組成(cheng)。通常🌈以(yǐ)檢測件(jiàn)的型式(shì)對DPF分類(lei)，如孔🔆扳(bān)流量計(jì)、文丘裏(lǐ)管流量(liang)計及均(jun)速管流(liú)量計等(deng)。二次裝(zhuāng)置爲各(ge)種機械(xiè)、電子、機(jī)電一體(ti)式差壓(yā)計，差壓(yā)變送器(qì)和流量(liang)顯💰示及(jí)計算儀(yi)表，它已(yi)發展爲(wèi)三化(系(xi)列化、通(tong)用化及(jí)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。差(chà)壓計既(jì)可用于(yu)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(du)等🈲)。
DPF按其(qí)檢測件(jiàn)的作用(yong)原理可(ke)分爲節(jiē)流式、動(dòng)壓頭式(shi)、水力阻(zǔ)力式、離(li)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。
節流(liú)式DPF的檢(jiǎn)測件按(an)其标準(zhun)化程度(du)分爲标(biāo)準型和(hé)非👨❤️👨标準(zhǔn)型兩大(da)類。所謂(wei)标準節(jiē)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(shi)流校準(zhun)即可确(què)定其流(liú)量值并(bìng)估算流(liu)量🔞測量(liàng)誤差，非(fēi)标準節(jie)流裝置(zhì)是👣成熟(shu)程度較(jiao)差，尚未(wèi)🚩列入标(biao)準文件(jiàn)中的☁️檢(jiǎn)測件。
标(biao)準型節(jie)流式DPF的(de)發展經(jīng)過漫長(zhang)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(zhi)試驗研(yan)究。用得(de)普遍的(de)節🐅流裝(zhuāng)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(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(pan)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(hua)有很深(shēn)遠的意(yi)義，因爲(wei)隻有節(jie)流裝置(zhi)結構形(xing)式标準(zhǔn)化了，才(cai)有可🏃🏻能(néng)把💋上衆(zhōng)多研究(jiū)成果🤞彙(huì)集到一(yī)起，它促(cù)🐕進檢測(cè)件的理(lǐ)論和實(shí)踐向深(shen)度和廣(guang)度拓展(zhǎn)，這是其(qí)他流量(liang)計所不(bu)及的。1980年(nián)ISO(标準化(hua)組織⭐)正(zheng)式通過(guò)标準ISO 5167，至(zhi)此流㊙️量(liàng)測量節(jiē)流裝置(zhì)*個标準(zhǔn)誕生了(le)。ISO 5167總結了(le)幾十年(nián)來上對(duì)爲數有(you)限的幾(jǐ)種節流(liú)裝置(孔(kǒng)闆、噴嘴(zui)和文丘(qiu)裏管)的(de)理論與(yǔ)試驗的(de)研究成(chéng)果，反🤟映(ying)了此類(lèi)檢測件(jiàn)的當代(dài)科學與(yu)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(lu)出許多(duō)亟待解(jie)決的問(wen)題，這些(xiē)問題㊙️主(zhǔ)要有以(yǐ)下幾個(ge)方面。
1)ISO 5167試(shi)驗數據(jù)的陳舊(jiù)性 ISO 5167中采(cǎi)用的數(shu)據大多(duo)是30年代(dài)的試驗(yàn)結果🧑🏾🤝🧑🏼，今(jin)天無論(lùn)節流裝(zhuang)置制造(zào)技術，流(liú)量試驗(yàn)設備及(ji)實驗技(jì)術都有(yǒu)巨大的(de)進步，重(zhòng)新進行(háng)系統地(di)試驗以(yǐ)獲得更(geng)高精确(què)度及更(geng)可靠的(de)數據是(shi)必要的(de)。進入80年(nian)代美國(guó)和歐洲(zhou)都進行(hang)大規模(mó)的試驗(yàn)😄，爲修訂(ding)ISO 5167打下基(ji)礎。
2) ISO 5167中關(guān)于直管(guan)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(piào)，其主要(yào)原因是(shi)對直管(guan)段長度(dù)的規定(ding)有不同(tóng)意見，這(zhe)個🏃🏻問題(tí)應是ISO 5167修(xiū)訂的主(zhu)要問題(tí)之一。
3) ISO 5167中(zhōng)各項規(guī)定的科(ke)學性問(wèn)題 影響(xiang)節流裝(zhuang)置流出(chū)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(lei)諾數、節(jie)🧑🏾🤝🧑🏼流件安(ān)裝偏心(xin)度、前後(hou)阻流件(jiàn)類型及(ji)直管🆚段(duan)長度、孔(kong)闆入口(kǒu)邊緣尖(jian)銳度、管(guan)壁粗糙(cāo)度🌍、流體(ti)流動☂️湍(tuan)流度等(děng)，衆多因(yin)素影響(xiang)錯綜複(fu)雜，有的(de)參數難(nán)以直接(jiē)測量，因(yin)此标準(zhǔn)中有些(xiē)規定并(bìng)非科學(xue)地确定(dìng)，而是爲(wèi)了取得(dé)一緻，不(bú)得不人(ren)爲地确(què)定。*流量(liàng)專家斯(si)賓塞(E.A.Spencer)提(tí)出一系(xì)列應重(zhòng)新檢讨(tao)的問題(tí)⁉️，如💛孔闆(pan)平直度(du)、同心㊙️度(du)、直角邊(bian)緣尖銳(rui)度、管道(dào)粗糙度(dù)、上遊流(liu)速分布(bu)及流動(dong)調整器(qi)的作用(yong)等。
4)關于(yú)節流式(shi)DPF測量精(jing)确度提(tí)高的問(wèn)題 鑒于(yú)節流式(shì)DPF在♍流🤩量(liàng)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(lì)次學術(shu)會議認(rèn)爲必須(xu)使流量(liàng)測量工(gōng)作者、流(liu)體力學(xue)與計算(suan)機💞技術(shù)工作者(zhě)緊🤩密合(he)作共同(tong)攻關才(cái)能解決(jué)此問題(ti)。
20世紀80年(nián)代美國(guó)和歐洲(zhōu)開始進(jin)行大規(gui)模的孔(kǒng)闆流量(liang)計🈚試✏️驗(yàn)😄研究，歐(ōu)洲爲歐(ōu)共體實(shi)驗計劃(huà)(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(ce)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(jiu)，爲修訂(ding)ISO 5167打下技(ji)術基礎(chǔ)。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(cao)案，它在(zai)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(lái)預定于(yú)2025年12月在(zai)美國丹(dān)佛舉行(háng)的ISO/TC30/SC2會議(yi)🌈上審查(cha)通過爲(wei)DIS(标準草(cao)案)，但是(shì)會議認(ren)爲尚有(you)細節問(wèn)題應再(zài)商榷而(ér)未能通(tōng)過。新的(de)ISO 5167标準何(he)時正式(shì)頒布尚(shàng)不得而(ér)知。ISO 5167新标(biao)準在📱标(biao)準的兩(liǎng)個核心(xīn)内容皆(jiē)有實質(zhi)性變化(hua)，一是孔(kong)闆🔞的流(liú)出系數(shu)公式，用(yòng)Reader-Harris/Gallagher計算式(shi)(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(guǎn)段長度(dù)的規定(ding)以及流(liu)動調整(zhěng)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(wei)标準節(jiē)流裝置(zhì)，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(xie)節流裝(zhuāng)置結構(gòu)與标難(nán)節流裝(zhuang)置相異(yi)的，如果(guo)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(zhi)，例如，标(biāo)準孔闆(pǎn)在混相(xiàng)流或标(biao)準文丘(qiū)裏噴嘴(zui)在臨界(jie)💃🏻流下工(gong)作的🈲都(dōu)是。
目前(qián)非标準(zhun)節流裝(zhuāng)置大緻(zhi)有以下(xià)一些種(zhong)類：
1)低雷(lei)諾數用(yòng) 1/4圓孔闆(pan)，錐形入(ru)口孔闆(pǎn)，雙重孔(kǒng)闆，雙斜(xié)孔闆，半(bàn)圓孔闆(pan)等；
2)髒污(wū)介質用(yòng) 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(jiàn)等；
3)低壓(yā)損用 羅(luó)洛斯管(guǎn)，道爾管(guan)，道爾孔(kǒng)闆，雙重(zhòng)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(duan)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(wei)度節流(liú)裝置 彈(dan)性加載(zai)可變面(miàn)積可變(bian)壓頭流(liu)量計(線(xiàn)性孔闆(pan))；
7)毛細管(guan)節流件(jian) 層流流(liu)量計；
8)脈(mò)動流節(jie)流裝置(zhi)；
9)臨界流(liu)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(shi)DPF現場應(yīng)用的不(bú)斷拓展(zhǎn)必然提(ti)出發展(zhǎn)非标準(zhun)節📞流🍓裝(zhuang)置的要(yao)求，十餘(yú)年來ISO亦(yi)在不斷(duan)制訂有(you)關非标(biao)🏃🏻準節流(liu)裝置的(de)技術文(wén)件，在它(tā)們不能(néng)成爲正(zhèng)式标準(zhǔn)之前作(zuò)爲技術(shù)報告發(fa)表。可以(yi)預見，今(jīn)後有可(ke)能若幹(gàn)較爲成(chéng)熟的非(fei)标準節(jiē)流裝置(zhì)會晉升(sheng)爲标準(zhun)型的。
20世(shi)紀90年代(dài)中後期(qī)世界範(fan)圍内各(gè)式DPF銷售(shou)量在流(liu)量儀表(biǎo)總量中(zhong)台數占(zhan)50%-60%(每年約(yuē)百萬台(tai))，金額占(zhàn)30%左右。我(wǒ)國銷售(shou)台‼️數約(yue)占流量(liang)儀表總(zǒng)量(不包(bao)括*表和(hé)家用水(shui)表及💜玻(bo)璃管📧浮(fu)子流量(liàng)計)的🏃♀️35%-42%(每(měi)年6萬-7萬(wàn)台)。
2 工作(zuo)原理
2.1 基(jī)本原理(lǐ)
充滿管(guan)道的流(liu)體，當它(tā)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(zai)節流件(jian)處形成(chéng)局部收(shou)縮，因而(er)流速增(zēng)🏃♂️加，靜壓(ya)力降低(di)，于是🍉在(zài)節流件(jian)前後便(biàn)産生了(le)♻️壓差。流(liu)體流量(liàng)愈大，産(chan)生的壓(ya)差愈大(dà)，這樣可(kě)依據壓(yā)差來衡(héng)量流量(liàng)的大小(xiao)。這種測(cè)量方法(fa)是以流(liu)動連續(xu)性方程(cheng)✉️(質量守(shǒu)恒定律(lü))和伯努(nu)利📞方程(cheng)(能量守(shou)恒定律(lǜ))爲基😄礎(chu)🌈的。壓差(chà)的大小(xiǎo)不僅與(yu)流量還(hái)與其他(ta)許多因(yin)素有關(guān)，例如當(dāng)節流裝(zhuāng)置形式(shì)或管道(dao)内流體(tǐ)的物理(li)性質(密(mì)度、粘度(dù))不同時(shí)，在同樣(yang)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(jin)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(liàng)，kg/s;
qv--體積流(liu)量，m3/s;
C--流出(chu)系數；
ε--可(kě)膨脹性(xing)系數；
β--直(zhí)徑比，β=d/D;
d--工(gōng)作條件(jian)下節流(liú)件的孔(kǒng)徑，m；
D--工作(zuò)條件下(xià)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(yóu)上式可(kě)見，流量(liang)爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個參(can)數的函(hán)數，此6個(ge)參數可(kě)分爲❤️實(shí)測量[d，ρ，P，β(D)]和(he)💯統計量(liang)(C、ε)兩類。
(1)實(shí)測量
1)d、D 式(shi)(4.1)中d與流(liú)量爲平(ping)方關系(xì)，其精确(que)度對流(liú)量總精(jīng)度影響(xiǎng)👈較大，誤(wù)差值一(yī)般應控(kong)制在±0.05%左(zuǒ)右，還應(ying)計及工(gong)作溫度(du)對材料(liào)熱膨脹(zhàng)的影響(xiang)。标準規(gui)定管道(dao)内徑D必(bi)須實測(cè)，需在⭐上(shàng)遊管🌈段(duàn)的幾個(gè)截面😄上(shang)進行多(duō)次測量(liang)求其平(ping)均值，誤(wù)差不應(ying)大于±0.3%。除(chu)對數值(zhi)測量精(jīng)度要求(qiú)較高外(wài)，還應考(kǎo)慮内徑(jìng)偏差會(huì)對節流(liú)件上遊(you)通道造(zào)成不正(zhèng)常節流(liú)現象所(suo)帶來的(de)嚴重影(yǐng)響。因此(cǐ)，當不是(shi)成套✊供(gong)應節流(liu)裝置時(shí)，在現場(chǎng)配管應(yīng)充分注(zhù)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(jiu)是說，當(dang)追求㊙️差(cha)💜壓變送(song)器高精(jīng)度等級(ji)時，絕不(bu)要忘記(ji)ρ的測量(liang)精度亦(yì)應與之(zhī)相匹配(pei)。否則P的(de)提高将(jiang)會被ρ的(de)降低所(suo)抵消。
3)P 差(cha)壓P的精(jīng)确測量(liang)不應隻(zhī)限于選(xuǎn)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(fǒu)接受到(dào)真實的(de)差壓值(zhi)還決定(ding)于一系(xì)列因素(su)，其中正(zheng)确的取(qu)壓孔及(jí)引壓❤️管(guǎn)線的制(zhì)造、安裝(zhuang)及使🥰用(yòng)是保👈證(zheng)獲得真(zhēn)實差壓(ya)值的關(guan)鍵，這些(xiē)🔆影響因(yin)素很多(duō)是難以(yǐ)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(huà)工作📞才(cai)能達到(dào)目📞的。
(2)統(tong)計量
1)C 統(tong)計量C是(shi)無法實(shí)測的量(liang)(指按标(biāo)準設計(jì)制造安(an)裝，不經(jing)校準🔞使(shi)用)，在現(xian)場使用(yòng)時複雜(zá)的情況(kuàng)出現在(zai)👌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(shi)由設計(ji)、制造、安(ān)裝及使(shi)用一系(xì)列因素(sù)造成的(de)。應該明(míng)确，上述(shu)各環節(jiē)全部嚴(yán)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(ding)性估計(ji)(不确定(dìng)度的幅(fu)值與方(fāng)向)。但是(shi)在現實(shí)中，有時(shí)不僅是(shi)一個條(tiao)件偏離(li)，這就帶(dai)來非常(cháng)複雜的(de)情況，因(yīn)爲🚶♀️一般(ban)資料中(zhong)隻介紹(shào)某一條(tiao)件偏離(li)引起的(de)誤差。如(ru)果許多(duo)條件同(tong)時偏離(li)，則缺少(shǎo)相關的(de)資料可(ke)🌂查。
2)ε 可膨(péng)脹性系(xi)數ε是對(duì)流體通(tong)過節流(liu)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(yi)爲常用(yòng)流量下(xià)ε的誤差(chà)，即标準(zhǔn)确定值(zhí)的誤差(cha)；其二爲(wei)由😘于流(liú)量變化(huà)ε值将随(sui)之波動(dòng)帶來的(de)誤差。一(yi)般在低(dī)靜壓高(gao)差壓情(qíng)況，ε值有(yǒu)不可忽(hu)略的誤(wu)差。當P/P≤0.04時(shi)，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(cha)壓式流(liú)量計分(fen)類表
分(fen)類原則(ze) 分 類 類(lei) 型
按産(chan)生差壓(yā)的作用(yòng)原理分(fen)類 1)節流(liu)式；2)動壓(ya)頭式；3)水(shuǐ)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(gòu)形式分(fen)類 1)标準(zhun)孔闆；2)标(biāo)準噴嘴(zui)；3)經典文(wén)丘裏管(guan)；4)文丘裏(lǐ)🈲噴嘴；5)錐(zhui)形入口(kou)孔闆；6)1/4圓(yuan)孔闆；7)圓(yuán)缺孔闆(pan)；8)偏心孔(kǒng)闆；9)楔形(xíng)孔闆；10)整(zhěng)體(内藏(cang))孔闆；11)線(xian)性孔闆(pǎn)；12)環形孔(kǒng)闆；13)道爾(er)管；14)羅洛(luo)斯管；15)彎(wan)管；16)可換(huan)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(jie)流裝置(zhì)；2)低雷諾(nuò)數節流(liu)裝置；3)髒(zang)污流節(jie)🔞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(kuan)範圍度(dù)節流裝(zhuang)置；7)臨界(jiè)流節流(liú)裝置；
3.1 按(àn)産生差(chà)壓的作(zuò)用原理(lǐ)分類
1)節(jiē)流式 依(yi)據流體(tǐ)通過節(jie)流件使(shi)部分壓(ya)力能轉(zhuǎn)變爲動(dong)能‼️以産(chan)生差壓(yā)的原理(lǐ)工作，其(qi)檢測件(jian)稱
之爲(wei)節流裝(zhuang)置，是DPF的(de)主要品(pǐn)種。
2)動壓(yā)頭式 依(yi)據動壓(ya)轉變爲(wei)靜壓的(de)原理工(gōng)作，如均(jun1)速管🔴流(liu)量計🎯。
3)水(shui)力阻力(lì)式 依據(ju)流體阻(zǔ)力産生(sheng)的壓差(cha)原理工(gong)作，檢測(ce)件爲毛(mao)💘細管束(shù)，又稱層(céng)流流量(liang)計，一
般(bān)用于微(wēi)小流量(liàng)測量。
4)離(lí)心式 依(yi)據彎曲(qǔ)管或環(huan)狀管産(chan)生離心(xin)力原理(lǐ)形成的(de)壓差工(gōng)作，如彎(wān)管流量(liàng)計，環形(xíng)管流量(liàng)
計等。
5)動(dòng)壓增益(yi)式 依據(jù)動壓放(fang)大原理(li)工作，如(ru)皮托-文(wen)丘裏管(guan)。
6)射流式(shi) 依據流(liu)體射流(liú)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(xíng)式分類(lèi)
1) 标準孔(kǒng)闆 又稱(cheng)同心直(zhi)角邊緣(yuán)孔闆，其(qi)軸向截(jie)面如圖(tu)4.2所🌍示。孔(kong)闆是一(yi)塊加工(gong)成圓形(xíng)同心的(de)具有銳(ruì)利直角(jiao)邊緣的(de)薄闆。孔(kǒng)闆開孔(kong)的上遊(yóu)側邊緣(yuán)應是銳(rui)利的直(zhi)角。标準(zhun)孔闆有(yǒu)三種取(qu)壓方式(shi)：角接、法(fǎ)蘭及D-D/2取(qǔ)壓；如圖(tú)🔴4.3所示。爲(wèi)從兩個(gè)方向的(de)任一個(gè)方向測(ce)量🔅流量(liang)，可采用(yong)對稱孔(kong)闆，節🙇🏻流(liú)孔的兩(liang)個邊緣(yuan)均符合(hé)🌂直角邊(biān)緣孔闆(pǎn)上遊邊(bian)緣的特(te)性，且孔(kǒng)闆全部(bu)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(zuǐ) 有兩種(zhong)結構形(xing)式：ISA 1932噴嘴(zui)和長徑(jìng)噴嘴。
a. ISA 1932噴(pēn)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(duan)弧👄線所(suǒ)❄️确定的(de)收縮段(duàn)、圓筒形(xing)喉部和(hé)凹槽組(zu)🌈成的😄噴(pen)嘴。ISA 1932噴嘴(zuǐ)的取壓(yā)方式僅(jǐn)角接取(qǔ)壓一種(zhong)。
圖4.4 ISA 1932噴嘴(zui)
b. 長徑噴(pen)嘴(圖4.5) 上(shang)遊面由(you)垂直于(yu)軸的平(ping)面、廓形(xing)爲1/4橢圓(yuan)的收縮(suo)段、圓筒(tǒng)形喉部(bù)和可能(néng)有的凹(āo)槽或斜(xie)角🐆組成(cheng)的噴嘴(zuǐ)。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(qiu)裏管 由(yóu)入口圓(yuán)筒段A、圓(yuán)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(ru)圖4.6 所示(shi)。根據不(bú)同的加(jia)工方法(fa)，有以下(xià)💚結構形(xíng)式：①具有(you)粗鑄收(shou)縮段的(de)；②具有機(jī)械加工(gong)收縮☂️段(duàn)的；③具❄️有(you)鐵闆焊(hàn)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(wén)丘裏噴(pēn)嘴 由進(jin)口噴嘴(zui)、圓筒形(xing)喉部及(ji)擴散段(duan)組成，如(ru)圖4.7所示(shì)。
5)錐形入(rù)口孔闆(pan) 錐形入(rù)口孔闆(pan)與标準(zhun)孔闆相(xiàng)似，相當(dang)于一塊(kuai)倒裝的(de)标準孔(kong)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(xi)
注 粗 鑄(zhu) 入 口 機(ji)械加工(gong)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(zhong)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(hàn)縫除外(wai)
4 R2=3.625d至3.8d R2<0.25D R2=0,焊縫(féng)除外
圖(tú)4.6 經典文(wén)丘裏管(guan)
圖4.7 文丘(qiu)裏噴嘴(zuǐ)
圖4.8 錐形(xíng)入口孔(kong)闆
1一環(huán)隙；2-夾持(chí)環；3一上(shàng)遊端面(miàn)A；4-下遊端(duān)面B；
5-軸線(xiàn)；6-流向；7-取(qǔ)壓口；8-孔(kong)闆；
X-帶環(huan)隙的夾(jia)持環；Y-單(dan)獨取壓(ya)口
超聲(sheng)波流量(liang)計的基(ji)本原理(lǐ)及類型(xing)
超聲波(bo)在流動(dong)的流體(tǐ)中傳播(bō)時就載(zai)上流體(ti)流速的(de)信🌈息🛀🏻。因(yin)此通過(guò)接收到(dao)的超聲(shēng)波就可(ke)以檢測(cè)出流體(ti)的流❄️速(sù)，從🏃而換(huan)㊙️算成流(liú)量。根據(ju)檢測的(de)方式，可(ke)分爲傳(chuan)播速度(dù)差法、多(duo)普勒法(fǎ)、波束偏(piān)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(ji)是近十(shí)🌈幾年來(lai)随着集(ji)成電路(lu)技術迅(xun)速發展(zhǎn)才開始(shi)應用的(de)一種
非(fei)接觸式(shì)儀表，适(shi)于測量(liang)不易接(jie)觸和觀(guan)察的流(liu)體😘以💰及(ji)大管徑(jing)🤩流量。它(ta)與水位(wei)計聯動(dong)可進行(háng)敞開水(shuǐ)流的流(liú)量❄️測量(liang)。使用㊙️超(chāo)聲波流(liu)量比不(bú)用在流(liú)體中安(an)裝測量(liàng)元件故(gù)不會改(gǎi)變流體(tǐ)的流動(dòng)狀态，不(bú)産生附(fù)加阻力(li)，儀表的(de)安裝及(ji)檢修均(jun1)可不影(ying)響生産(chan)管線運(yun)行因🏃♀️而(er)是一種(zhong)理想的(de)節能型(xing)流量計(ji)。
*，目前的(de)工業流(liu)量測量(liang)普遍存(cun)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(jì)随着測(ce)量管徑(jìng)的增大(da)會帶來(lái)制造和(he)運輸上(shang)的困難(nan)，造價提(ti)💰高、能損(sun)加大、安(ān)裝不僅(jin)這些缺(quē)點，超聲(shēng)波流量(liang)計均可(kě)避免。因(yīn)爲各類(lèi)超聲波(bō)流量計(ji)均可管(guǎn)外安裝(zhuang)、非👅接觸(chù)測流，儀(yí)表造價(jia)基本☎️上(shang)與被測(ce)管道口(kou)徑大小(xiao)👄無關，而(er)其它👅類(lei)型的流(liú)量計随(sui)📞着口徑(jing)增加，造(zào)價大幅(fu)度增加(jiā)，故口徑(jing)越大超(chao)聲波流(liú)量計比(bǐ)相同功(gong)能其它(tā)類型流(liú)量計的(de)功能價(jia)格比越(yue)*。被認爲(wei)是較好(hǎo)的大管(guan)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(xiàng)介質的(de)流量，故(gu)可用于(yu)下水道(dao)及排污(wu)水❗等髒(zāng)污流的(de)🌈測量。在(zai)發電廠(chǎng)☀️中，用便(bian)攜式超(chāo)聲波流(liú)🔴量計測(ce)量水輪(lún)機進水(shuǐ)量、汽輪(lun)💛機🍓循環(huán)水量等(deng)大管💘徑(jìng)流量，比(bi)過去的(de)皮脫管(guǎn)流速計(ji)方便得(de)多。超聲(shēng)被㊙️流量(liàng)汁也可(kě)用于氣(qì)體測量(liàng)。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(ce)量準确(què)度幾乎(hū)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(you)可制成(chéng)非接觸(chù)及便攜(xie)✔️式測量(liàng)儀表，故(gù)可解決(jué)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(fei)接觸測(cè)量特點(diǎn)，再配以(yi)合理的(de)電子線(xiàn)路，一台(tai)儀表可(ke)适應多(duō)種管📧徑(jing)測量和(hé)多種流(liu)量範圍(wei)測量。超(chao)聲波流(liu)量計的(de)🐇适應能(neng)㊙️力也是(shì)其它儀(yí)表🔞不可(kě)比拟的(de)。超🤟聲波(bo)流量計(ji)具有上(shang)✔️述一些(xie)優點因(yin)此它越(yuè)來越受(shou)到重視(shì)并且向(xiàng)産品系(xi)列化、通(tong)用化發(fa)展，現已(yǐ)制成不(bu)同聲道(dao)的标準(zhun)型、高溫(wēn)✌️型、防爆(bào)型、濕式(shì)型儀表(biǎo)以🚶适應(yīng)不同介(jie)質，不同(tóng)場合和(he)不同管(guǎn)道條件(jian)的流量(liang)❌測量。
超(chao)聲波流(liu)量計目(mù)前所存(cún)在的缺(quē)點主要(yào)是可測(cè)流體的(de)溫度範(fàn)圍受超(chāo)聲波換(huan)能鋁及(ji)換能器(qi)與管道(dào)之間的(de)耦合材(cái)❤️料耐溫(wēn)程度的(de)限制，以(yǐ)及高溫(wen)下被測(cè)流體傳(chuan)聲速度(du)的原始(shǐ)數據不(bu)全。目前(qián)我國隻(zhi)能用于(yú)測量200℃以(yi)下的流(liu)體。另外(wai)，超聲波(bo)流量計(ji)的測量(liang)線路比(bi)一般流(liu)量計複(fú)雜。這是(shi)因爲，一(yi)♈般工業(ye)計量中(zhōng)液體的(de)流速常(chang)常是每(mei)秒幾米(mǐ)，而聲波(bō)在液體(tǐ)中的傳(chuan)播速度(dù)約爲1500m/s左(zuǒ)右，被測(cè)流體流(liu)速(流量(liàng))變化帶(dai)給聲速(su)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(dù)爲1%，則對(dui)聲速🐪的(de)測量♋準(zhǔn)确度需(xu)爲10-5～10-6數量(liàng)級，因此(ci)必須有(yǒu)完善的(de)測量線(xiàn)路才能(néng)實現，這(zhè)也正是(shì)⭕超聲波(bo)流量計(jì)隻有在(zài)集🌈成電(dian)路技術(shù)迅速發(fa)展的🥵前(qian)題下才(cai)能得到(dào)實際應(yīng)💃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(liang)🏃♂️顯示和(hé)累積🙇🏻系(xi)統三部(bù)分組成(cheng)。超聲波(bō)發射換(huàn)能器将(jiang)電能轉(zhuan)👨❤️👨換爲超(chāo)聲波能(neng)量，并将(jiāng)其發射(shè)到被測(ce)流體中(zhōng)，接收器(qi)接收到(dao)的🙇🏻超聲(shēng)波信号(hao)，經電子(zǐ)線路放(fàng)大并轉(zhuan)換爲代(dài)表流量(liàng)的電信(xìn)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(shēng)波流量(liàng)計常用(yòng)壓電換(huan)能器。它(ta)利用壓(yā)電材料(liào)的壓電(dian)效應，采(cai)用适出(chū)的發射(shè)電路把(ba)電能加(jia)到發射(she)換能器(qì)的壓電(dian)元件上(shang)🌏，使其産(chan)生超聲(shēng)波振勸(quàn)。超聲波(bō)以某一(yi)角度射(shè)入流體(ti)中傳播(bo)，然後由(yóu)接收換(huàn)🏃🏻能器接(jie)收，并經(jing)壓電🧑🏾🤝🧑🏼元(yuán)件變爲(wei)電能，以(yǐ)便檢測(cè)。發射✍️換(huàn)能器利(lì)用🈲壓電(dian)元件的(de)逆壓電(dian)效應，而(er)接收換(huàn)能🧡器則(ze)是利用(yòng)壓電效(xiao)應。
超聲(shēng)波流量(liang)計換能(néng)器的壓(ya)電元件(jian)常做成(cheng)圓形薄(báo)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(dong)的💯方向(xiàng)性。壓🙇♀️電(diàn)元件材(cai)⭐料多采(cǎi)用锆钛(tài)酸鉛。爲(wei)固定壓(ya)電元件(jiàn)，使超聲(sheng)波以合(he)适的角(jiǎo)度射入(rù)到流體(tǐ)中，需把(bǎ)元件故(gù)人聲楔(xiē)中，構成(chéng)換能器(qì)整體(又(yòu)稱探㊙️頭(tou))。聲楔的(de)材料不(bú)僅要求(qiú)強度高(gao)、耐老化(hua)，而且要(yao)求😘超聲(shēng)波經聲(shēng)楔♋後能(neng)量損失(shī)小🔆即透(tòu)射系數(shù)接近1。常(cháng)用的聲(shēng)楔材料(liao)是有機(ji)玻璃，因(yīn)爲它透(tòu)明，可以(yǐ)觀察到(dao)聲楔中(zhōng)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(yě)可作聲(shēng)楔材料(liào)。
超聲波(bō)流量計(ji)的電子(zǐ)線路包(bao)括發射(she)、接收、信(xin)号處理(lǐ)和💁顯示(shi)電路。測(cè)得的瞬(shun)時流量(liàng)和累積(jī)流量值(zhí)用數字(zì)量或模(mó)拟量顯(xiǎn)㊙️示。
根據(jù)對信号(hào)檢測的(de)原理，目(mu)前超聲(sheng)波流量(liàng)計大緻(zhì)可分傳(chuan)播🌈速度(du)差法(包(bao)括：直接(jie)時差法(fa)、時差法(fa)、相位差(chà)法、頻差(cha)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(lei)型，如圖(tú)所示。其(qi)中🈲以噪(zao)聲法原(yuan)理及結(jie)構簡單(dan)，便于測(cè)量和攜(xié)帶，價格(gé)便宜但(dan)準确☁️度(du)較低，适(shì)于在流(liú)量測量(liang)準确度(dù)要求不(bu)高的場(chang)合📱使用(yong)。由于直(zhi)接時差(chà)法、時差(chà)法、頻差(cha)法和相(xiàng)位差法(fa)的基本(ben)原理都(dōu)是通過(guò)測量超(chāo)聲波脈(mò)沖順流(liu)和逆⭕流(liu)傳報時(shí)速度之(zhi)差🛀🏻來反(fǎn)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(pin)差♊法和(hé)時差法(fǎ)克服了(le)‼️聲速随(suí)流體溫(wēn)度變化(huà)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(néng)♉器的配(pei)置方法(fa)不同，傳(chuán)播速度(dù)差撥又(yòu)分爲：Z法(fa)(透過法(fǎ))、V法🈚(反射(shè)法)、X法(交(jiāo)叉法)等(deng)。波束偏(piān)移法是(shì)利用超(chao)聲波束(shù)在流體(ti)中的傳(chuan)播方向(xiàng)随流體(tǐ)流速🏃變(biàn)化而産(chan)生偏移(yí)來反映(yìng)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(shi)利用聲(sheng)學多普(pǔ)勒原理(li)，通過測(ce)量不均(jun1)勻✍️流體(ti)中散射(she)體散射(shè)的超聲(sheng)波多普(pu)♍
勒頻移(yí)來确定(dìng)流體流(liú)量的，适(shi)用于含(hán)懸浮顆(kē)粒、氣泡(pào)等📱流體(tǐ)流量測(cè)量。相關(guān)法是利(li)用相關(guān)技術測(cè)量流量(liàng)，原理🌈上(shang)，此法的(de)測量🌐準(zhun)确度與(yǔ)流體中(zhōng)的聲速(su)無關，因(yīn)而與流(liú)體溫度(dù)，濃度等(děng)🔱無關，因(yin)而測量(liang)準确度(dù)高，适用(yòng)範圍廣(guǎng)。但相關(guān)器價格(gé)貴，線路(lù)比較複(fú)雜。在微(wei)處理機(jī)普及應(ying)用後，這(zhè)個缺點(diǎn)可以克(kè)服。噪聲(sheng)🧑🏽🤝🧑🏻法(聽音(yin)法)是🌈利(lì)♻️用管道(dao)内流體(ti)流動時(shí)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(shi)流✉️速或(huò)流量值(zhí)。其方法(fa)簡單，設(she)備價格(gé)便宜，但(dan)準确度(dù)低。
以上(shang)幾種方(fang)法各有(yǒu)特點，應(ying)根據被(bèi)測流體(tǐ)性質.流(liu)速🔞分布(bu)情況、管(guǎn)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(háng)選擇。一(yī)般說來(lai)由于工(gong)業生産(chan)中工質(zhì)的溫度(dù)常不能(neng)保㊙️持恒(héng)定，故多(duō)采用頻(pín)差法及(jí)時差法(fǎ)。隻有在(zài)管徑很(hen)大時才(cai)采用直(zhí)接時差(cha)法。對換(huàn)能器安(an)裝‼️方法(fǎ)的選擇(ze)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(liu)動方向(xiang)與管鈾(you)不平行(háng)或管路(lu)安裝地(di)點使換(huan)能器安(ān)裝間隔(ge)受到限(xian)制時，采(cai)用V法或(huo)X法。當流(liú)場分布(bu)不均勻(yún)而表前(qián)直管段(duan)又⚽較短(duan)時，也可(kě)采用多(duō)聲🐕道(例(li)如雙聲(shēng)道或四(sì)聲道)來(lái)🐅克服流(liú)速擾動(dong)帶來的(de)流量測(cè)量誤差(chà)。多🙇♀️普勒(lè)法适于(yu)測量兩(liang)相流，可(ke)避免常(cháng)規儀表(biao)由懸浮(fu)粒或氣(qi)泡造成(cheng)的堵塞(sai)、磨損、附(fu)着而不(bu)能🔞運行(hang)的弊病(bìng)，因而得(dé)以迅速(sù)發展。随(sui)着工業(yè)的發展(zhan)及節能(néng)工作的(de)開展，煤(mei)油混合(he)(COM)、煤水泥(ní)合🐅(CWM)燃料(liao)的輸送(song)和應用(yòng)以及燃(rán)♉料油加(jia)水助燃(rán)等節能(néng)方法的(de)發展，都(dou)爲多普(pǔ)勒超聲(shēng)波流量(liàng)計應用(yòng)開辟廣(guang)闊☀️前景(jǐng)。
流量計(jì)的種類(lèi)很多，一(yī)般市場(chang)上用得(de)比較廣(guang)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(liu)量計、V錐(zhuī)流量計(ji)、金屬轉(zhuan)子流量(liang)計、玻璃(lí)轉子流(liú)量計、旋(xuán)進旋渦(wō)🏃♂️流量計(jì)、橢圓齒(chi)輪流量(liàng)計、均速(sù)管流量(liàng)計、超聲(shēng)波流量(liang)計等。它(ta)們的安(an)裝條件(jiàn)對直管(guǎn)🌈段的要(yao)求V錐流(liú)量計是(shì)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(shì)前5D後3D,對(dui)于流量(liàng)🧑🏽🤝🧑🏻計前端(duan)有彎頭(tóu)、閥門電(dian)磁流量(liang)📧計等的(de)直管段(duàn)要求就(jiu)更高，高(gao)要求直(zhí)管段是(shì)前50D後5D,因(yin)此在選(xuan)📧購流量(liàng)計時一(yī)定要考(kǎo)慮流量(liàng)計現場(chǎng)安裝的(de)環境、位(wèi)置等因(yin)素，從而(er)選擇更(geng)加适合(hé)現場工(gong)礦的流(liú)🥰量計。
現(xian)在流量(liàng)計所需(xu)要的參(cān)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(jiè)質的流(liú)量
5、要求(qiú)的測量(liàng)精度
6、現(xiàn)場工礦(kuang)情況
