它(ta)是由俄羅斯(si)科學工程中(zhong)心工業儀表(biao)公司開發,是(shì)基于懸浮效(xiao)應理論研制(zhì)的。該儀表已(yǐ)在若幹現場(chang)成功的應用(yong)(例如在核電(diàn)站安裝2000餘台(tái)測量熱水流(liu)量,連續使用(yong)8年),且還在改(gai)進以擴大應(ying)用領域。
二次(ci)裝置爲各種(zhǒng)機械、電子、機(ji)電一體式差(cha)壓計,差🌂壓變(biàn)送💃🏻器📐及流量(liang)顯示儀表。它(ta)已發展爲三(sān)化(系列化、通(tong)用化🐆及标㊙️準(zhǔn)化🈲)程度🍓很高(gao)的、種類規格(gé)龐雜的一大(da)類儀表,它既(ji)可測量流量(liang)參數,也可測(cè)量其它參數(shu)(如壓力、物位(wei)、密度等)。
USF在60年(nián)代後期進入(rù)工業應用,80年(nián)代後期起在(zai)流量儀㊙️表銷(xiao)售金額中已(yǐ)占4%~6%。1992年世界範(fàn)圍估計銷售(shou)量爲3.54.8萬台,同(tóng)期國😄内産品(pǐn)估計在8000~9000台。
(1)結(jié)構簡單牢固(gu);
(2)不産生流量(liàng)檢測所造成(chéng)的壓力損失(shī),節能效果好(hǎo)👉;
容積式流量(liang)計按其測量(liang)元件分類,可(ke)分爲橢圓齒(chi)🐅輪流量計、刮(gua)闆流量計、雙(shuang)轉子流量計(jì)、旋轉活塞流(liú)量計🌐、往複活(huo)塞流量計、圓(yuán)盤流量計、液(yè)封轉筒式流(liu)量計、濕式氣(qì)量計及膜式(shì)氣量計等。
(1)測(ce)量精度普遍(biàn)偏低;
由上述(shu)可知,流量計(ji)發展到今天(tiān)雖然已日趨(qū)成熟,但其種(zhong)類仍然極其(qí)繁多,至今尚(shang)無一種對于(yu)任何場合都(dou)适用的流量(liang)🏃計。
1.8科裏奧利(li)質量流量計(jì)
與前述幾種(zhǒng)不同,它是在(zai)非滿管狀敞(chǎng)開渠道測量(liang)🌈表面自然流(liu)的流量儀表(biǎo)。
電磁流量計(ji)有一系列優(you)良特性,可以(yi)解決其它流(liu)👄量🚶計不易應(yīng)用的問題,如(ru)髒污流、腐蝕(shí)流的測量。
(3)儀(yi)表系數較低(di)(與渦輪流量(liàng)計相比);
電磁(ci)流量計應用(yòng)領域廣泛,大(dà)口徑儀表較(jiao)多應用于給(gei)排水工程;中(zhōng)小口徑常用(yòng)于高要求或(huo)難測場合,如(rú)鋼鐵工業高(gao)爐🔞風口冷卻(què)水控制,造紙(zhi)工業測量紙(zhǐ)漿液和黑♻️液(ye),化學♊工業的(de)強腐蝕液,有(yǒu)色冶金工業(ye)的礦漿;小口(kǒu)徑、微小口徑(jing)常用于醫藥(yào)工業、食品工(gong)業、生物化學(xue)等有衛生要(yào)求的場所。
EMF從(cóng)50年代初進入(rù)工業應用以(yǐ)來,使用領域(yù)日益擴展,80年(nian)🚶♀️代後期起在(zai)流量儀表銷(xiāo)售金額中已(yi)占16%~20%。
渦街流量(liàng)計是屬于zui年(nian)輕的一類流(liú)量計,但其發(fa)展迅速🐆,目前(qián)已成爲通用(yòng)的一類流量(liàng)計。
流量測量(liang)方法和儀表(biao)的種類繁多(duō),分類方法也(yě)很多🌍。至今爲(wei)止,可供工業(ye)用的流量儀(yi)表種類達60種(zhong)之⛷️多。品種如(rú)✨此之🚶♀️多的🚶原(yuán)因就在于至(zhì)今還沒找到(dào)一種對任何(he)流體、任何量(liàng)程、任何🍉流動(dòng)狀态以及任(rèn)何❓使用條件(jiàn)都适用的流(liu)量儀表。
特點(diǎn):
1概述
(5)直讀式(shì)儀表無需外(wai)部能源可直(zhi)接獲得累計(jì),總量,清♌晰明(ming)了,操作簡便(bian)。
應用概況:
日(rì)本東京技術(shù)學院研制适(shi)用于石油輸(shū)送管線低導(dao)電液體流量(liang)測量的靜電(diàn)流量計。
(3)元零(ling)點漂移,抗幹(gan)擾能力好;
1.1差(chà)壓式流量計(ji)
(1)玻璃錐管浮(fú)子流量計結(jié)構簡單,使用(yòng)方便,缺點是(shì)👈耐壓力低☀️,有(yǒu)玻璃管易碎(suì)的較大風險(xiǎn);
(3)可測量非導(dǎo)電性液體,對(duì)無測量的電(diàn)磁流量計是(shi)一種補充。
優(yōu)點:
(3)所測得體(ti)積流量實際(jì)上不受流體(tǐ)密度、粘度、溫(wen)度、壓力和電(diàn)導率變化的(de)明顯影響;
(5)産(chǎn)生噪聲及振(zhèn)動。
電磁流量(liàng)計是根據法(fa)拉弟電磁定(ding)律制成的一(yī)種測量🏃導電(diàn)性液體的儀(yí)表。
70、80年代電磁(ci)流量在技術(shu)上有重大突(tu)破,使它成爲(wei)應用廣泛的(de)一類流量計(jì),在流量儀表(biao)中其使用量(liàng)百分數不斷(duàn)上升。
(2)被測介(jie)質種類、口徑(jìng)、介質工作狀(zhuàng)态局限性較(jiào)大;
差壓式流(liú)量計的檢測(cè)件按其作用(yong)原理可分爲(wei):節💋流裝😄置🙇🏻、水(shuǐ)力㊙️阻力式、離(li)心式、動壓頭(tou)式、動壓頭增(zēng)益式及射流(liú)式幾大類。
1.3容(róng)積式流量計(ji)
(2)多普勒法測(cè)量精度不高(gao)。
(1)高精度,在所(suo)有流量計中(zhong),屬于zui的流量(liang)計;
差壓式流(liu)量計由一次(ci)裝置(檢測件(jian))和二次裝置(zhi)(差壓轉💋換和(hé)流量顯示儀(yí)表)組成。通常(cháng)以檢測件形(xing)式✉️對差壓式(shi)🥵流量計分類(lèi),如㊙️孔闆流量(liang)計、文丘裏流(liú)量計、均速管(guan)流量計等。
國(guo)外CMF已發展30餘(yú)系列,各系列(liè)開發在技術(shù)上着眼點在(zài)于:流量檢測(cè)測量管結構(gou)上設計創新(xin);提高儀表🔴零(ling)點✊穩定❓性和(hé)度等性能;增(zēng)加測量管撓(náo)度,提高靈敏(min)度;改善測量(liang)管應力分布(bù),降✊低疲勞損(sǔn)壞,加強抗💛振(zhen)動幹擾能力(li)等。
(4)流量範圍(wéi)大,口徑範圍(wéi)寬;
(2)流體物性(xing)對流量特性(xing)有較大影響(xiang)。
2新工作原理(li)流量儀表的(de)研究和開發(fa)
(1)時間法應用(yòng)于清潔、單相(xiang)液體和氣體(tǐ)。典型應用有(yǒu)工🌈廠排放液(ye)、:怪液、液化天(tian)然氣等;
(3)檢測(cè)件與變送器(qi)、顯示儀表分(fèn)别由不同廠(chǎng)家生産,便🐉于(yú)規模🤩經濟生(sheng)産。
(4)範圍度寬(kuan);
(3)可用于高粘(zhān)度液體的測(cè)量;
缺點:
每種(zhong)流量計都有(you)其适用範圍(wéi),也都有局限(xian)性。這就要求(qiu)我們:
優點:
3幾(jǐ)種流量儀表(biao)應用和發展(zhan)動向
1.2浮子流(liú)量計
應用概(gai)況:
浮子流量(liàng)計,又稱轉子(zǐ)流量計,是變(biàn)面積式流量(liang)計的💜一種,在(zài)一⁉️根由下向(xiang)上擴大的垂(chuí)直錐管中,圓(yuan)形⭐橫截面的(de)浮子的重力(li)是由液體動(dòng)力承受的,從(cong)而使浮子可(kě)以在錐管内(nei)👣地上升和下(xià)降。
3.2電磁流量(liàng)計(EMF)
所謂标準(zhun)檢測件是隻(zhī)要按照标準(zhǔn)文件設計、制(zhì)造、安裝和使(shi)用,無須經實(shi)流标定即可(kě)确定其流量(liàng)值⭐和估💚算測(cè)量誤差。
根據(jù)對信号檢測(cè)的原理超聲(shēng)流量計可分(fèn)爲速度差法(fǎ)(直接🔴時差法(fa)、時差法、相位(wèi)差法和頻差(chà)法)、波束偏移(yí)法、多普勒法(fǎ)、互相關法、空(kōng)間濾法及噪(zào)聲法等。
靜電(dian)流量計的金(jīn)屬測量管絕(jue)緣地與管系(xi)連接,測量電(diàn)容器上靜電(diàn)荷便可知道(dao)測量管内的(de)電荷。他們分(fèn)别作了内徑(jìng)4~8mm銅、不鏽鋼等(děng)金屬和塑料(liào)測量管儀表(biao)的實流試驗(yan),試驗表明流(liú)量與電荷之(zhī)間接近于線(xian)性。
2.2複合效應(yīng)流量儀表(combinedeffectsmeter)
(2)安(ān)裝管道條件(jian)對計量精度(du)沒有影響;
(2)不(bú)能測量氣體(tǐ)、蒸汽和含有(you)較大氣泡的(de)液體;
(2)氣體應(yīng)用方面在高(gāo)壓天然氣領(lǐng)域已有使用(yong)良好的經驗(yan);
差壓式流量(liang)計是一類應(yīng)用zui廣泛的流(liu)量計,在各類(lei)流量儀表⛱️中(zhōng)👄其使用量占(zhan)居*。近年來,由(yóu)于各種新型(xíng)流量計的⁉️問(wen)世,它的使用(yòng)量百分數逐(zhu)漸下降,但目(mu)前仍是zui重要(yào)的一類流量(liang)計。
容積式流(liú)量計與差壓(yā)式流量計、浮(fu)子流量計并(bìng)列爲三類😍使(shǐ)用📞量zui大的流(liú)量計,常應用(yong)于昂貴介質(zhi)(油品、天然氣(qì)等)的總量測(ce)量。
(2)适用于小(xiǎo)管徑和低流(liu)速;
(1)結果複雜(za),體積龐大;
優(you)點:
我國CMF的應(yīng)用起步較晚(wǎn),近年已有幾(ji)家制造廠(如(rú)太行儀表廠(chang))自💛行開發供(gong)應市場;還有(you)幾家制造廠(chang)組建合資企(qi)業或引用生(sheng)産系列儀表(biǎo)。
3.1科裏奧利質(zhì)量流量計(CMF)
1.9明(ming)渠流量計
非(fei)滿管态流動(dòng)的水稱作明(míng)渠,測量明渠(qú)中水流流量(liang)的稱作明渠(qú)流量計(openchannelflowmeter)。
(4)壓損(sǔn)大(指孔闆、噴(pen)嘴等)。
(3)現場安(an)裝條件要求(qiú)高;
我國近年(nian)發展迅速,1994年(nian)銷售估計爲(wei)6500~7500台。國内已生(shēng)産zui大口徑爲(wei)2~6m的ENF,并有實流(liú)校驗口徑3m的(de)設備能力。
(5)結(jié)構緊湊。
應用(yong)概況:
缺點:
(5)壓(yā)損小。
明渠流(liú)量計應用場(chang)所有城市供(gong)水引水渠;火(huǒ)電廠引水和(he)排水渠、污水(shuǐ)治理流入和(hé)排放渠;工礦(kuang)企業水排放(fàng)以及水利工(gong)程和農業灌(guan)溉用渠道。有(yǒu)人估計1995台,約(yuē)占流量儀表(biao)整體的1.6%,但是(shi)國内應用尚(shang)無估計數據(jù)。
(1)不能測量電(dian)導率很低的(de)液體,如石油(you)制品;
這60多種(zhong)流量儀表,每(měi)種産品都有(you)它特定的适(shi)用性,也🔞都🔅有(you)它的局限性(xìng)。按測量對象(xiàng)劃分就有封(feng)閉管道和明(míng)渠兩大類;按(àn)測量目的又(yòu)可分爲總量(liàng)測量和流量(liàng)測量,其儀表(biao)分别稱作總(zǒng)量表和流量(liàng)計。
渦街流量(liang)計是在流體(ti)中安放一根(gēn)非流線型遊(you)渦💃發⚽生體,流(liu)體在發生體(tǐ)兩側交替地(dì)分離出兩串(chuan)規則地交錯(cuo)排列的遊渦(wō)的儀表。
1.7超聲(sheng)流量計
(1)不适(shì)用于低雷諾(nuò)數測量;
缺點(dian):
渦輪流量計(jì),是速度式流(liú)量計中的主(zhǔ)要種類,它采(cǎi)用多葉片的(de)轉子(渦輪)感(gan)受流體平均(jun)流速,從而且(qiě)推導出流量(liàng)或總量♈的儀(yí)表。
差壓式流(liu)量計應用範(fan)圍特别廣泛(fan),在封閉管道(dao)的流♉量測🏃🏻♂️量(liang)💃🏻中各種對象(xiàng)都有應用,如(rú)流體方面:單(dan)相、混相、潔淨(jing)、髒污、粘性流(liu)等;工作狀态(tài)方面:常壓、高(gāo)壓、真空、常🔞溫(wēn)、高溫、低溫等(deng);管徑方面:從(cong)幾mm到幾m;流動(dòng)條件方面:亞(ya)音速、音速、脈(mo)動流等⭐。它在(zai)各工業部門(men)的用量約占(zhan)流❤️量計全部(bù)用量的1/4~1/3。
(4)儀表(biǎo)在脈動流、多(duo)相流中尚缺(que)乏應用經驗(yàn)。
(1)時間法隻能(neng)用于清潔液(ye)體和氣體;而(ér)多普勒法隻(zhī)能用于測🈲量(liang)含有一定量(liàng)懸浮顆粒和(hé)氣泡的液體(ti);
(4)大部分儀表(biǎo)隻适用于潔(jie)淨單相流體(ti);
2.3轉速表式流(liú)量傳感器(tachmetricflowratesensor)
差(chà)壓式流量計(jì)是根據安裝(zhuāng)于管道中流(liu)量檢測件産(chǎn)生的差壓,已(yǐ)知的流體條(tiao)件和檢測件(jiàn)與管道的🔞幾(ji)何尺寸來計(ji)算流量的儀(yi)表。
該儀表的(de)工作原理是(shì)基于流體的(de)動量和壓力(lì)作用👣于儀表(biao)腔📐體産生的(de)變形,測量複(fú)合效應的變(bian)形求取流量(liàng)。本儀表由美(měi)國GMI工程和管(guǎn)理學院開發(fā),已申請兩項(xiang)。
優點:
渦街流(liú)量計按頻率(lǜ)檢出方式可(kě)分爲:應力式(shi)、應變式、電容(rong)式、熱📐敏式、振(zhen)動體式、光電(diàn)式及超聲式(shì)等。
(1)應用zui多的(de)孔闆式流量(liang)計結構牢固(gu),性能穩定可(ke)靠,使用壽🤞命(mìng)長🏃♂️;
(2)重複性好(hǎo);
(1)可做非接觸(chu)式測量;
(3)壓力(li)損失較低。
1.5電(diàn)磁流量計
工(gong)業發達國家(jiā)近年PD流量計(jì)(不包括家用(yòng)煤氣表和🧡家(jiā)用水🏃表)的銷(xiāo)售金額占流(liu)量儀表的13%~23%;我(wo)國約占20%,1990年産(chǎn)量(不包括家(jia)用煤氣表☔)估(gu)計爲34萬台,其(qí)中橢圓齒輪(lún)式和腰輪式(shì)分别約占70%和(hé)20%。
(2)應用範圍廣(guǎng)泛,至今尚無(wú)任何一類流(liú)量計可與之(zhi)相比拟;
1.6渦街(jiē)流量計
超聲(shēng)流量計是通(tōng)過檢測流體(tǐ)流動對超聲(sheng)束(或超聲脈(mo)沖⭐)的作✂️用以(yi)測量流量的(de)儀表。
(1)測量通(tong)道是段光滑(hua)直管,不會阻(zu)塞,适用于測(ce)量含固體顆(kē)粒🈲的液固二(èr)相流體,如紙(zhi)漿、泥漿、污水(shui)等;
渦輪流量(liàng)計和容積式(shì)流量計、科裏(lǐ)奧利質量流(liu)量計稱🔅爲流(liú)量計中三類(lèi)重複性、精度(du)*的産品,作爲(wèi)類🐅型流量計(jì)之一,其産品(pin)已🆚發展爲多(duo)品種、多系列(liè)批量生産的(de)規模🔴。
按測量(liang)原理分有力(lì)學原理、熱學(xué)原理、聲學原(yuan)理、電學原理(li)、光學原理、原(yuán)子物理學原(yuán)理等。
檢測件(jiàn)又可按其标(biao)準化程度分(fen)爲二大類:标(biao)準的和非🚶标(biao)準的⛱️。
科裏奧(ao)利質量流量(liang)計(以下簡稱(cheng)CMF)是利用流體(ti)在振動管中(zhōng)流🔴動🌍時,産生(sheng)與質量流量(liàng)成正比的科(ke)裏奧利力原(yuán)理制成的一(yi)🍉種直接式質(zhi)量流量儀表(biao)。
容積式流量(liàng)計,又稱定排(pai)量流量計,簡(jiǎn)稱PD流量計,在(zai)流量儀💯表🥰中(zhōng)是精度zui高的(de)一類。它利用(yòng)機械測量元(yuán)件把流體連(lián)續不斷地分(fen)割成單個已(yǐ)知的體積部(bu)分,根據測量(liàng)室💋逐次重複(fu)地充滿和排(pai)放該體積部(bu)分流體的🤟次(cì)數來測量流(liu)體體積總量(liang)。
明渠流量計(ji)除圓形外,還(hái)有U字形、梯形(xíng)、矩形等多種(zhǒng)形狀。
2.1靜電流(liú)量計(electrostaticflowmeter)
(3)不适用(yong)于高、低溫場(chǎng)合;
(1)計量精度(dù)高;
4結論
(4)範圍(wei)度寬;
插入式(shi)渦輪流量計(ji)(2)需較長直管(guan)段;
非标準檢(jiǎn)測件是成熟(shú)程度較差的(de),尚未列入标(biao)準中的🤞檢測(cè)件。
(3)不能用于(yú)較高溫度。
一(yī)般它由傳感(gan)器和顯示儀(yi)兩部分組成(cheng),也可做成整(zheng)體式✨。
(5)可應用(yòng)腐蝕性流體(ti)。
應用概況:
總(zǒng)量表測量一(yī)段時間内流(liu)過管道的流(liu)量,是以短暫(zàn)時間内流🤞過(guo)的總量除以(yi)該時間的商(shāng)來表示,實際(jì)上流量🛀🏻計通(tōng)👅常亦備有累(lèi)積流量裝置(zhì),做總量表🥵使(shi)用,而✉️總量表(biao)亦備有流量(liang)發訊裝置。因(yīn)此,以嚴格意(yì)義來分♋流量(liang)計和總量表(biao)已✨無實際意(yi)💃義。
(1)在選擇儀(yí)表時,一定要(yao)熟悉儀表和(hé)被測對象兩(liǎng)方🌈面的情況(kuàng),并要兼顧考(kao)慮其它因素(su),這樣測量才(cai)會準确;
優點(dian):
(2)爲無流動測(ce)量,無壓力損(sǔn)失;
優點:
渦輪(lun)流量計在以(yǐ)下一些測量(liàng)對象獲得廣(guang)泛應用🔴:石油(you)、有機🏃♀️液體、無(wú)機液、液化氣(qì)、天然氣和低(dī)溫流體統在(zai)歐洲和美國(guo),渦輪流量計(ji)在用量上是(shi)僅次于🌐孔闆(pǎn)流量計的天(tiān)然計量儀表(biao),僅荷蘭在天(tiān)然氣管線上(shang)就采用了2600多(duō)台各種尺寸(cun),壓力從0.8~6.5MPa的氣(qì)體渦輪🔆流量(liang)計,它們已成(cheng)爲優良的天(tian)然氣計🌏量儀(yi)表。
缺點:
本文(wén)按照目前zui流(liú)行、zui廣泛的分(fen)類法,即分爲(wèi):容積式流量(liàng)計、差壓式流(liú)量計、浮子流(liú)量計、渦輪流(liú)量計、電磁流(liu)量計㊙️、流體振(zhèn)蕩流量計中(zhōng)的渦街流量(liàng)計、質量🈚流量(liang)計和插入式(shi)流量計來分(fen)别闡述各種(zhǒng)流量計的原(yuan)理、特點、應用(yong)概況及國内(nei)✊外的發展🔞情(qíng)況。
超聲流量(liang)計和電磁流(liú)量計一樣,因(yin)儀表流通通(tōng)道未設置任(ren)何👄阻礙件,均(jun)屬*流量計,是(shì)适于解決流(liú)量測量困難(nan)問題的一類(lèi)流量計,特别(bie)在大口徑流(liu)量測量方面(mian)有較突出的(de)優點,近年來(lái)它💰是發展迅(xun)速的一類流(liú)量計之一。
1.4渦(wō)輪流量計
(2)努(nu)力研制新型(xing)儀表,使其在(zài)現有的基礎(chǔ)上更加完善(shàn)。
(3)多普勒法适(shì)用于異相含(han)量不太高的(de)雙相流體,例(li)📧如:未處理污(wu)水、工廠排放(fang)液、髒流程液(yè);通常不适用(yòng)于非📐常清潔(jie)的♈液體。
(1)不能(neng)長期保持校(xiao)準特性;
(4)範圍(wéi)度寬;
80年代中(zhong)期,日本、西歐(ou)、美國的銷售(shòu)金額占流量(liàng)儀表的15%~20%。我國(guó)産量💃1990年估計(ji)在12~1談工業流(liú)量計的概述(shu)和分類4萬台(tai),其中95%以上爲(wèi)玻璃錐管浮(fú)子流量計。
應(ying)用概況:
3.3渦街(jie)流量計(USF)
浮子(zǐ)流量計是僅(jin)次于差壓式(shi)流量計應用(yòng)範圍zui寬廣的(de)一類♈流量計(jì),特别在小、微(wei)流量方面有(you)舉足輕重的(de)作用。
(3)精度較(jiào)高;
缺點:
(2)适用(yong)流體種類多(duo);
(2)範圍度窄,一(yi)般僅3:1~4:1;
缺點: