測量(liàng)不同的(de)介質選(xuan)擇不同(tong)的流量(liang)計
廣州(zhōu)迪川儀(yi)器儀表(biǎo)有限公(gong)司爲了(le)保證流(liu)量儀表(biǎo)在生産(chǎn)現場過(guò)程中發(fa)揮好、精(jing)确的使(shǐ)用，流量(liang)計的選(xuǎn)擇，必須(xū)要根據(ju)生産現(xiàn)場需要(yào)計量的(de)介質而(ér)定。
一、氣(qi)體介質(zhì)，應選擇(zé)的流量(liàng)計品種(zhong)是：1、超聲(sheng)波氣體(ti)流量計(ji)。2、渦街流(liu)量計。如(ru)氣體溫(wēn)度超過(guo)300℃,可選氣(qì)壓式流(liú)量計。
二(er)、石油、柴(chái)油等油(yóu)品介質(zhi)，應選擇(ze)的流量(liang)計品種(zhǒng)是：超聲(sheng)波流量(liàng)計。
三、砂(shā)漿、電粉(fěn)漿等大(dà)濃度、固(gu)體顆粒(lì)含量大(da)的介質(zhi)，應⛷️選擇(zé)的流量(liang)計品種(zhong)是：電磁(cí)流量計(ji)。 四、自來(lai)水大📧流(liu)量的介(jiè)✊質，應🌍選(xuǎn)擇的流(liu)量計品(pin)種是：适(shi)用選型(xíng)爲❤️智能(neng)電磁流(liú)量計、超(chāo)聲波流(liu)量🙇♀️計。其(qí)他諸如(rú)渦街流(liú)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(jì)品種🤩是(shi)：1、超✍️聲波(bō)🐉流量計(jì)及智能(neng)電磁流(liu)量計。但(dàn)在選用(yong)電磁流(liú)量計時(shi)要考慮(lǜ)液體中(zhōng)不含較(jiao)多空氣(qì)或氣✔️泡(pào)。 六、帶有(yǒu)較多氣(qì)泡的😘液(ye)體介質(zhì)，應選🚩擇(ze)的流量(liàng)計品種(zhong)是：超聲(sheng)波流量(liàng)計，使用(yòng)該類型(xing)的流量(liàng)計測量(liang)💜帶有氣(qì)泡的流(liú)體，效果(guǒ)十分好(hǎo)。 七、純淨(jìng)水、除鹽(yán)水等🌈電(diàn)導率低(di)的介質(zhì)，應選擇(ze)的流🚶♀️量(liàng)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(ba)、酸、堿液(yè)等強腐(fǔ)蝕性介(jie)質，應選(xuǎn)擇的流(liú)量計品(pin)種是：1、抗(kang)酸堿内(nèi)襯的電(dian)磁流量(liàng)計。2、外夾(jiá)式超聲(shēng)波流量(liang)計。
用以(yi)測量管(guan)路中流(liú)體流量(liang)(單位時(shi)間内通(tōng)過的流(liú)體體積(jī)💞)的儀表(biǎo)。有轉子(zǐ)流量計(ji)、節流式(shì)流量計(jì)、細縫流(liu)量計、容(rong)積流量(liàng)計、電磁(ci)流量計(jì)、超聲波(bō)流量計(ji)和堰等(deng)。
流量測(cè)量方法(fa)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(gong)工業用(yong)的流量(liang)儀表種(zhong)類達60種(zhǒng)之多。品(pin)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(ren)何流體(tǐ)、任何量(liàng)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(liang)儀表。
這(zhe)60多種流(liú)量儀表(biǎo),每種産(chǎn)品都有(you)它特定(ding)的适用(yong)性✊,也都(dōu)有它🧑🏽🤝🧑🏻的(de)局限性(xing)。按測量(liàng)對象劃(hua)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(liàng)測量和(hé)流量測(ce)量,其🌍儀(yi)表分别(bié)稱作總(zǒng)量表🌈和(hé)流量計(ji)。
總量表(biǎo)測量一(yī)段時間(jian)内流過(guo)管道的(de)流量,是(shi)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(shì),實際上(shàng)流量計(ji)通常亦(yì)👈備有🧑🏾🤝🧑🏼累(lèi)積流量(liang)裝置,做(zuo)總量表(biǎo)使用,而(er)🛀🏻總量表(biǎo)亦備有(yǒu)❗流量發(fa)訊裝置(zhì)。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(yi)義。
按測(ce)量原理(li)分有力(li)學原理(li)、熱學原(yuan)理、聲學(xue)原理、電(diàn)學㊙️原㊙️理(li)、光🌈學原(yuan)理、原子(zi)物理學(xué)原理等(děng)。
按照目(mù)前流行(hang)、廣泛的(de)分類法(fa),即分爲(wèi):容積式(shì)流量計(ji)、差壓😄式(shi)流‼️量計(jì)、浮子流(liú)量計、渦(wō)輪流量(liang)計、電磁(ci)流量計(ji)、流體振(zhèn)蕩流量(liàng)計中的(de)渦街流(liú)量計、質(zhi)量流量(liang)🚩計和插(chā)入式流(liú)量計、探(tan)🈲針式流(liú)量計，來(lai)分别闡(chǎn)述各種(zhong)流量計(jì)的原理(li)、特🔅點、應(ying)用概👨❤️👨況(kuàng)及國内(nei)外的發(fā)展🙇🏻情況(kuàng)。
差壓式(shi)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(tǐ)條件和(hé)檢測件(jian)與管道(dao)的幾何(he)⛹🏻♀️尺寸來(lái)計📐算流(liú)量的儀(yi)表。
差壓(ya)式流量(liàng)計由一(yi)次裝置(zhi)(檢測件(jian))和二次(cì)裝置(差(cha)壓轉換(huan)和📧流量(liang)顯示儀(yí)表)組成(chéng)。通常以(yi)檢測件(jiàn)形式對(duì)差壓式(shi)💋流量計(ji)分類,如(ru)孔闆流(liú)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(ti)式差壓(ya)計,差壓(ya)變送器(qi)及‼️流量(liàng)顯示儀(yi)表。它已(yǐ)發展爲(wèi)三化(系(xì)列❗化、通(tōng)用化及(jí)标準化(hua)✊)程度很(hěn)高的、種(zhong)類規格(gé)龐雜的(de)一大類(lei)儀表,它(tā)☀️既可測(ce)量流量(liang)參數,也(ye)😘可測量(liang)其它參(cān)數(如壓(yā)力、物位(wei)、密度等(děng))。
差壓式(shi)流量計(jì)的檢測(cè)件按其(qí)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(lèi)。
檢測件(jiàn)又可按(an)其标準(zhǔn)化程度(du)分爲二(er)大類:标(biao)準的和(hé)✉️非标準(zhun)的。
所謂(wèi)标準檢(jian)測件是(shi)隻要按(an)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(dìng)即可确(que)定其流(liú)量值和(he)估算測(ce)量誤差(cha)。
非标準(zhǔn)檢測件(jiàn)是成熟(shu)程度較(jiao)差的,尚(shàng)未列入(ru)标準♋中(zhong)的✌️檢測(ce)件。
差壓(yā)式流量(liàng)計是一(yi)類應用(yòng)廣泛的(de)流量計(jì),在各類(lei)流💋量☂️儀(yi)表中🚶其(qi)使用量(liang)占居*。近(jìn)年來,由(yóu)于各種(zhǒng)新型流(liu)量計的(de)問世,它(tā)的使用(yong)量百分(fèn)數逐漸(jiàn)下降,但(dàn)目前仍(reng)是重要(yào)的一類(lei)流量計(ji)。
優點:
(1)應(ying)用多的(de)孔闆式(shi)流量計(ji)結構牢(láo)固,性能(neng)穩定可(ke)靠,使用(yong)壽命長(zhǎng)⁉️;
(2)應用範(fan)圍廣泛(fàn),至今尚(shàng)無任何(hé)一類流(liu)量計可(kě)與之相(xiang)比拟;
(3)檢(jian)測件與(yǔ)變送器(qi)、顯示儀(yi)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(du)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(pēn)嘴等)。
注(zhù)：一種新(xīn)型産品(pǐn)：引進美(měi)國航天(tiān)*而開發(fā)的平衡(heng)流量計(ji)💁，這種流(liu)量計的(de)測量精(jing)度是傳(chuán)統節流(liu)裝置的(de)5-10倍，永9壓(ya)力損失(shī)1/3。壓力♋恢(hui)複快2倍(bèi)，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(jiǎn)少流體(ti)運行的(de)能力消(xiao)耗。
應用(yòng)概況:
差(chà)壓式流(liu)量計應(yīng)用範圍(wéi)特别廣(guǎng)泛,在封(fēng)閉管道(dào)的流量(liàng)測量中(zhong)⭐各種對(duì)象都有(yǒu)應用,如(ru)流體方(fāng)面:單相(xiang)、混相、潔(jie)淨、髒污(wū)、粘性流(liú)等👣;工作(zuò)狀态方(fāng)面:常壓(yā)、高壓、真(zhēn)空、常🔅溫(wēn)、高溫、低(di)溫等;管(guǎn)徑方面(mian):從幾mm到(dao)幾m;流動(dòng)條件方(fāng)面:亞音(yīn)速、音速(su)、脈動流(liu)等🔱。它在(zài)各工業(yè)部門的(de)用量約(yue)占流🏃🏻♂️量(liàng)計全部(bu)用量的(de)1/4~1/3。
3.2 浮子流(liu)量計
浮(fú)子流量(liàng)計,又稱(chēng)轉子流(liu)量計,是(shì)變面積(ji)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(guǎn)中,圓形(xing)♊橫截面(miàn)的浮子(zǐ)🏃🏻♂️的重👣力(li)是由液(ye)體動力(li)承受的(de),從而使(shi)浮子🎯可(ke)以在錐(zhuī)管内自(zì)由地上(shang)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(kuān)廣的一(yī)類流量(liàng)計,特别(bie)在小、微(wēi)流量方(fang)面有舉(jǔ)足輕重(zhong)的⭐作用(yòng)。
80年代中(zhong)期,日本(ben)、西歐、美(mei)國的銷(xiao)售金額(é)占流量(liàng)儀表🏃♀️的(de)15%~20%。中國産(chan)量🥰1990年估(gu)計在12~14萬(wan)台,其中(zhōng)95%以上爲(wèi)玻璃錐(zhui)管浮子(zi)流量計(jì)。
特點:
(1)玻(bo)璃錐管(guan)浮子流(liú)量計結(jie)構簡單(dan),使用方(fāng)便,缺點(diǎn)是耐壓(yā)㊙️力🍓低,有(yǒu)玻璃管(guǎn)易碎的(de)較大風(fēng)險;
(2)适用(yòng)于小管(guan)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(liu)量計,又(you)稱定排(pai)量流量(liang)計,簡稱(chēng)PD流量計(jì),在流量(liàng)儀表中(zhong)是精度(du)高的一(yi)類。它利(li)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(yi)知的體(tǐ)積部分(fen),根據測(cè)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(tǐ)體積總(zǒng)量。
容積(ji)式流量(liang)計按其(qi)測量元(yuan)件分類(lei),可分爲(wei)橢圓齒(chi)🈲輪流量(liàng)計🈲、刮闆(pan)流量計(jì)、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(liàng)計、液封(feng)轉筒式(shi)流量計(ji)、濕式氣(qì)量🔴計及(jí)膜式氣(qi)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(ying)響;
(3)可用(yong)于高粘(zhān)度液體(tǐ)的測量(liàng);
(4)範圍度(dù)寬;
(5)直讀(dú)式儀表(biǎo)無需外(wai)部能源(yuán)可直接(jie)獲得累(lei)計,總量(liang)👅,清晰明(ming)⁉️了,操作(zuo)簡便。
缺(que)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(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(chang)合;
(4)大部(bu)分儀表(biao)隻适用(yòng)于潔淨(jìng)單相流(liu)體;
(5)産生(sheng)噪聲及(ji)振動。
應(ying)用概況(kuàng):
容積式(shi)流量計(ji)與差壓(ya)式流量(liang)計、浮子(zǐ)流量計(jì)并列爲(wèi)三類使(shi)❓用量大(da)的流量(liàng)計,常應(yīng)用于昂(áng)貴介質(zhi)(油品、天(tiān)然氣等(deng))的總量(liang)測量。
工(gong)業發達(dá)國家近(jin)年PD流量(liàng)計(不包(bāo)括家用(yòng)煤氣表(biao)和家用(yòng)水表)的(de)銷售金(jīn)額占流(liú)量儀表(biao)的13%~23%;我國(guo)約占20%,1990年(nian)産量(不(bu)包括家(jiā)⁉️用煤氣(qì)表)估計(ji)爲34萬台(tai),其中橢(tuo)圓齒輪(lun)式和腰(yāo)輪式分(fèn)别約🐇占(zhan)70%和20%。
3.4 渦輪(lún)流量計(jì)
渦輪流(liú)量計,是(shi)速度式(shì)流量計(jì)中的主(zhu)要種類(lei),它采用(yong)多葉片(piàn)的轉子(zǐ)(渦輪)感(gan)受流體(tǐ)平均流(liú)速,從而(ér)且推導(dǎo)♍出流量(liang)或💁總量(liang)的儀表(biǎo)。
一般它(tā)由傳感(gǎn)器和顯(xian)示儀兩(liang)部分組(zǔ)成,也可(kě)做成整(zheng)體式🍉。
渦(wo)輪流量(liang)計和容(rong)積式流(liu)量計、科(ke)裏奧利(lì)質量流(liu)量計稱(chēng)爲流量(liang)計中三(sān)類重複(fú)性、精度(dù)佳的産(chǎn)品,作爲(wei)類型流(liu)量計之(zhi)一,其🚶♀️産(chan)品已發(fa)展爲多(duo)品種、多(duō)系列批(pī)量生産(chan)的規模(mo)。
優點:
(1)高(gao)精度,在(zài)所有流(liu)量計中(zhōng),屬于精(jing)确的流(liú)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(diǎn):
(1)不能長(zhǎng)期保持(chi)校準特(tè)性;
(2)流體(ti)物性對(dui)流量特(tè)性有較(jiao)大影響(xiǎng)。
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(yong):石油、有(yǒu)機液體(tǐ)、無機液(ye)、液化氣(qì)、天然氣(qì)和低溫(wēn)流體統(tǒng)在歐洲(zhou)和美國(guó),渦輪流(liú)量計在(zai)用量上(shang)是僅次(ci)于孔闆(pan)流🚩量計(ji)的🔴天然(ran)計量儀(yí)表,僅荷(he)蘭在天(tiān)然氣管(guan)線上就(jiu)采用了(le)2600多台各(ge)種尺寸(cùn),壓力從(cóng)0.8~6.5MPa的氣體(ti)渦輪流(liú)量計,它(tā)們已成(cheng)爲優良(liang)的天然(rán)氣計量(liàng)儀表。
3.5電(diàn)磁流量(liàng)計
電磁(ci)流量計(ji)是根據(jù)法拉弟(dì)電磁感(gan)應定律(lü)制成的(de)一種測(ce)量🏃導電(dian)性液體(ti)的儀表(biao)。
電磁流(liu)量計有(you)一系列(liè)優良特(tè)性,可以(yǐ)解決其(qí)它流量(liàng)計不易(yì)應🍓用的(de)問題,如(ru)髒污流(liu)、腐蝕流(liú)的測量(liàng)。
70、80年代電(dian)磁流量(liàng)在技術(shù)上有重(zhong)大突破(pò),使它成(cheng)爲應💜用(yong)🏃♀️廣泛的(de)一🤟類流(liu)量計,在(zài)流量儀(yi)表中其(qí)使用量(liàng)百分數(shu)不斷上(shàng)升。
優點(dian):
(1)測量通(tong)道是段(duàn)光滑直(zhi)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(liú)體,如紙(zhi)漿、泥漿(jiāng)、污水等(deng);
(2)不産生(shēng)流量檢(jiǎn)測所造(zao)成的壓(ya)力損失(shī),節能效(xiao)果好;
(3)所(suǒ)測得體(tǐ)積流量(liang)實際上(shàng)不受流(liú)體密度(du)、粘度、溫(wēn)度、壓力(li)和電導(dao)率變化(hua)的明顯(xian)影響;
(4)流(liu)量範圍(wéi)大,口徑(jing)範圍寬(kuān);
(5)可應用(yòng)腐蝕性(xìng)流體。
缺(que)點:
(1)不能(neng)測量電(dian)導率很(hěn)低的液(yè)體,如石(shí)油制品(pin);
(2)不能測(cè)量氣體(ti)、蒸汽和(he)含有較(jiao)大氣泡(pao)的液體(tǐ);
(3)不能用(yong)于較高(gāo)溫度。
應(yīng)用概況(kuang):
電磁流(liú)量計應(ying)用領域(yu)廣泛,大(dà)口徑儀(yi)表較多(duo)應用🌈于(yu)給🔴排水(shuǐ)👌工程;中(zhong)小口徑(jìng)常用于(yú)高要求(qiu)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(zhǐ)工業測(cè)量紙漿(jiāng)液和黑(hei)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(kǒu)徑、微小(xiǎo)口徑常(cháng)用于醫(yī)藥工業(ye)、食品工(gong)業、生物(wù)化學等(deng)有衛生(sheng)要求的(de)場所。
3.6 渦(wō)街流量(liang)計
渦街(jie)流量計(ji)是在流(liu)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(jiāo)替地分(fen)離釋放(fang)出兩⭐串(chuàn)規🛀則地(dì)👨❤️👨交錯排(pai)列的遊(you)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(bian)式、電容(rong)式、熱敏(min)式、振動(dong)體式、光(guāng)電式及(jí)超聲式(shì)等。
渦街(jie)流量計(ji)是屬于(yu)年輕的(de)一類流(liu)量計,但(dàn)其發展(zhǎn)迅🛀🏻速,目(mù)🔅前已成(cheng)爲通用(yòng)的一類(lèi)流量計(jì)。
優點:
(1)結(jié)構簡單(dan)牢固;
(2)适(shi)用流體(tǐ)種類多(duō);
(3)精度較(jiao)高;
(4)範圍(wei)度寬;
(5)壓(yā)損小。
缺(que)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(yu)渦輪流(liú)量計相(xiàng)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(bō)流量計(ji)
超聲波(bo)流量計(ji)是通過(guò)檢測流(liu)體流動(dòng)對超聲(shēng)束(或⭕超(chao)聲脈沖(chong))的作用(yòng)以測量(liang)流量的(de)儀表。
根(gen)據對信(xin)号檢測(cè)的原理(li)超聲流(liu)量計可(kě)分爲傳(chuán)播速度(du)差法(直(zhi)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(fa)、互相關(guan)法、空間(jian)濾法及(jí)噪聲法(fǎ)等。
超聲(sheng)流量計(ji)和電磁(cí)流量計(ji)一樣,因(yīn)儀表流(liu)通通道(dao)未🌈設置(zhi)⭐任👅何阻(zu)礙件,均(jun)屬*流量(liang)計,是适(shì)于解決(jué)流量🔴測(cè)量困難(nan)問題的(de)一類流(liu)量計,特(tè)别在大(da)口徑流(liu)量測量(liang)方💰面有(yǒu)較突出(chu)的優點(diǎn),近年來(lai)它❄️是發(fa)展迅速(su)🏃的一類(lèi)流量計(jì)之一。
優(yōu)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(wu)壓力損(sǔn)失;
(3)可測(ce)量非導(dǎo)電性液(yè)體,對無(wú)阻撓測(cè)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(tǐ)和氣體(ti);而多普(pu)勒法隻(zhī)能🔞用于(yu)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(jīng)度不高(gao)。
應用概(gài)況:
(1)傳播(bō)時間法(fǎ)應用于(yu)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(ye)、液化天(tian)然氣等(deng);
(2)氣體應(yīng)用方面(miàn)在高壓(ya)天然氣(qi)領域已(yǐ)有使用(yong)良好的(de)經驗;
(3)多(duō)普勒法(fa)适用于(yu)異相含(hán)量不太(tài)高的雙(shuāng)相流體(ti),例如:未(wèi)處理污(wū)水、工廠(chang)排放液(ye)、髒流程(chéng)液;通常(chang)不适用(yòng)于非常(chang)清🌈潔的(de)液體。
[編(biān)輯本段(duàn)]3.8 科裏奧(ao)利質量(liàng)流量計(jì)
科裏奧(ào)利質量(liàng)流量計(ji)(以下簡(jian)稱CMF)是利(li)用流體(ti)在振⭐動(dòng)管中流(liú)動🈚時,産(chan)生與質(zhi)量流量(liàng)成正比(bi)的科裏(lǐ)奧㊙️利力(li)原理制(zhi)成的一(yi)種直☀️接(jie)式質量(liang)流量儀(yi)表。
我國(guó)CMF的應用(yong)起步較(jiao)晚,近年(nian)已有幾(ji)家制造(zao)廠(如太(tai)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(jiàn)合資企(qi)❤️業或引(yin)用🔞生産(chǎn)系列儀(yí)表。
熱式(shì)氣體質(zhì)量流量(liang)計
熱式(shi)流量計(jì)傳感器(qi)包含兩(liǎng)個傳感(gǎn)元件，一(yī)個速度(dù)傳感❌器(qì)和一個(ge)溫度傳(chuan)感器。它(tā)們自動(dong)地補償(chang)和校正(zheng)氣體溫(wēn)度變化(huà)。儀表的(de)電加熱(re)部分将(jiāng)速度傳(chuán)感器加(jiā)熱到高(gāo)于工況(kuang)溫度的(de)某一個(gè)定🛀🏻值，使(shi)速度傳(chuan)感器和(hé)測🐉量工(gōng)況溫⁉️度(dù)的傳感(gan)器之間(jiān)形成恒(heng)定溫差(chà)。當保持(chí)溫差不(bu)變時，電(dian)加熱消(xiao)耗的能(néng)量，也可(ke)以說熱(rè)消散值(zhí)，與流過(guò)氣體的(de)質量流(liú)量成正(zheng)比。
熱式(shi)氣體質(zhì)量流量(liàng)計即Mass Flow Meter(縮(suō)寫爲MFM)，它(tā)是氣體(ti)流量計(ji)量💋中新(xīn)型儀表(biao)，區别于(yú)其它氣(qi)體流量(liang)計不需(xū)要進行(háng)壓力和(he)溫度修(xiū)正，直接(jiē)測量氣(qì)體的質(zhi)量流量(liang)，一🈲支傳(chuán)感㊙️器可(ke)以做到(dao)量程從(cong)極低到(dao)高量程(chéng)。它适合(he)單一氣(qì)體♋和固(gù)定比例(lì)多組份(fèn)氣體的(de)測量。
熱(rè)式氣體(tǐ)質量流(liú)量計是(shi)用于測(ce)量和控(kong)制氣體(ti)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(dian)🐆力、輕工(gōng)、醫藥、環(huan)保等工(gōng)業💰部門(men)的空氣(qi)、烴類氣(qì)體、可燃(rán)性氣🤟體(ti)、煙道👌氣(qi)體的監(jian)測。
特 點(dian)
可靠性(xìng)高 重複(fú)性好 測(cè)量精度(du)高 壓損(sǔn)小
無活(huó)動部件(jiàn) 量程比(bǐ)寬 響應(yīng)速度快(kuài) 無須溫(wen)壓補償(cháng)🈲
應 用
•工(gōng)業管道(dao)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(duan)燒爐煙(yan)道氣流(liu)量測量(liàng) •燃氣過(guò)程中空(kong)氣流量(liàng)測量🏃🏻♂️
•壓(ya)縮空氣(qi)流量測(ce)量 •半道(dao)體芯片(piàn)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(rè)通風和(he)空調系(xi)統中的(de)氣體流(liu)量測量(liàng)
•熔劑回(hui)收系統(tǒng)氣體流(liú)量測量(liàng) •燃燒鍋(guo)爐中燃(ran)燒氣體(ti)流量♻️測(cè)量🧑🏾🤝🧑🏼
•天然(ran)氣、火炬(jù)氣、氫氣(qi)等氣體(ti)流量測(ce)量
•啤酒(jiǔ)生産過(guò)程中二(er)氧化碳(tàn)氣體流(liu)量測量(liàng)
•水泥、卷(juan)煙、玻璃(lí)廠生産(chan)過程中(zhong)氣體質(zhi)量流量(liàng)測量
如(rú)：美國SIERRA
中(zhong)國DSN
3.9 明渠(qu)流量計(jì)
與前述(shù)幾種不(bú)同,它是(shì)在非滿(man)管狀敞(chang)開渠道(dao)測量自(zì)由表面(mian)自㊙️然流(liú)的流量(liang)儀表。
非(fei)滿管态(tai)流動的(de)水路稱(cheng)作明渠(qu),測量明(ming)渠中水(shuǐ)流流量(liàng)的稱作(zuò)明渠流(liu)量計(open channel flowmeter)。
明(ming)渠流量(liang)計除圓(yuán)形外,還(hái)有U字形(xíng)、梯形、矩(ju)形等多(duō)種形狀(zhuàng)。
明渠流(liú)量計應(ying)用場所(suǒ)有城市(shì)供水引(yin)水渠;火(huǒ)電廠🆚引(yǐn)水和😄排(pai)水🌈渠、污(wū)水治理(lǐ)流入和(he)排放渠(qú);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(dào)。有人估(gu)計1995台,約(yue)占流量(liàng)儀表整(zhěng)體的1.6%,但(dan)是國内(nei)應用尚(shàng)無估計(jì)數據。
4, 新(xīn)工作原(yuan)理流量(liang)儀表的(de)研究和(he)開發
4.1 靜(jing)電流量(liàng)計
(electrostatic flowmeter)
日本(běn)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(liàng)測量的(de)靜電流(liú)量計。
靜(jìng)電流量(liang)計的金(jin)屬測量(liàng)管絕緣(yuan)地與管(guan)系連接(jiē),測量電(diàn)容器上(shàng)靜電荷(he)便可知(zhī)道測量(liàng)管内的(de)電荷。他(ta)們分别(bie)作了内(nei)徑4~8mm銅♋、不(bu)鏽❗鋼等(deng)金屬和(hé)塑料測(cè)量管儀(yi)表的實(shi)流試驗(yàn),試驗♻️表(biǎo)明流量(liang)與電荷(hé)之間接(jiē)近☔于線(xian)性。
4.2 複合(he)效應流(liú)量儀表(biao)
(combined effects meter)
該儀表(biǎo)的工作(zuò)原理是(shi)基于流(liu)體的動(dòng)量和壓(yā)力作🌈用(yong)🏃♀️于儀表(biao)腔體産(chǎn)生的變(biàn)形,測量(liàng)複合效(xiào)應的變(biàn)形求取(qu)📧流量。本(ben)儀💚表由(you)㊙️美國GMI工(gōng)程和管(guǎn)理學院(yuàn)開發,已(yi)🈚申請兩(liǎng)項專力(lì)。
4.3 轉速表(biǎo)式流量(liang)傳感器(qì)
(tachmetric flowrate sensor)
它是由(you)俄羅斯(sī)科學工(gōng)程中心(xin)工業儀(yí)表公司(sī)開發，是(shì)♻️基于懸(xuán)浮✔️效應(yīng)理論研(yán)制的。該(gāi)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(ce)量熱水(shui)流量，連(lian)✂️續使用(yòng)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(yi)表應用(yong)和發展(zhǎn)動向
5.1 科(kē)裏奧利(lì)質量流(liú)量計(CMF)
5.2 電磁(cí)流量計(jì)(EMF)
EMF從50年代(dài)初進入(ru)工業應(yīng)用以來(lai),使用領(ling)域日益(yi)擴展,80年(nian)代後期(qi)起👨❤️👨在各(ge)國流量(liang)儀表銷(xiāo)售金額(é)中已占(zhan)16%~20%。
我國近(jin)年發展(zhan)迅速,1994年(nian)銷售估(gū)計爲6500~7500台(tai)。國内已(yǐ)生産⭕大(dà)👨❤️👨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(liang)計(USF)
USF在60年(nian)代後期(qi)進入工(gōng)業應用(yong),80年代後(hou)期起在(zai)各國流(liu)量儀表(biao)㊙️銷售金(jin)額中已(yǐ)占4%~6%。1992年世(shi)界範圍(wéi)估計銷(xiao)售量🈚爲(wei)3.54.8萬台,同(tong)期國🚶内(nèi)産品估(gu)計在8000~9000台(tái)。
5.4威力巴(ba)流量計(jì)
威立巴(bā)流量計(jì)計采用(yòng)了*符合(hé)空氣動(dong)力學原(yuán)理的🆚工(gong)程結構(gou)設計，是(shi)一種在(zai)精度、功(gōng)效及可(ke)靠方面(mian)達到了(le)無比卓(zhuó)yue程度的(de)傳感元(yuán)件。
6, 結論(lùn)
由上述(shu)可知,流(liu)量計發(fā)展到今(jīn)天雖然(ran)已日趨(qu)成熟👈,但(dan)其種🔴類(lei)仍🧑🏾🤝🧑🏼然極(ji)其繁多(duō),至今尚(shàng)無一種(zhǒng)對于任(ren)何場合(hé)都适用(yong)的流量(liàng)計。
每種(zhǒng)流量計(ji)都有其(qí)适用範(fàn)圍,也都(dou)有局限(xian)性。這就(jiu)要求我(wǒ)☀️們:
(1)在選(xuǎn)擇儀表(biǎo)時,一定(ding)要熟悉(xi)儀表和(hé)被測對(duì)象兩方(fang)面的情(qing)況,并😄要(yào)兼顧考(kao)慮其它(tā)因素,這(zhe)樣測量(liàng)才會準(zhǔn)确;
(2)努力(li)研制新(xin)型儀表(biao),使其在(zài)現有的(de)基礎上(shàng)更加完(wán)善。
差壓(yā)式流量(liang)計
差壓(yā)式流量(liàng)計(以下(xia)簡稱DPF或(huo)流量計(jì))是根據(ju)安裝于(yu)管道中(zhōng)流🌂量檢(jiǎn)測件産(chǎn)生的差(cha)壓、已知(zhi)的流體(ti)條件和(he)檢測件(jiàn)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(huàn)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(lei)，如孔扳(bān)流量計(jì)、文丘裏(li)管流量(liàng)❗計及均(jun1)速管㊙️流(liú)量計等(děng)。二次裝(zhuang)置爲各(gè)種🧑🏽🤝🧑🏻機械(xie)、電子、機(jī)電一體(tǐ)式差壓(yā)計，差壓(ya)變送器(qì)和流量(liàng)顯☀️示及(jí)計算儀(yi)表，它已(yǐ)發展爲(wei)三化(系(xi)列化、通(tong)用化及(ji)标🚶準化(huà))程度很(hen)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(yu)測量流(liú)量🐅參數(shu)，也可測(ce)量其他(tā)參🙇🏻數(如(rú)壓力、物(wù)位、密度(du)等)。
DPF按其(qi)檢測件(jian)的作用(yòng)原理可(kě)分爲節(jie)流式、動(dòng)壓頭式(shì)、水力♍阻(zu)力式、離(li)心式、動(dòng)壓增益(yi)式和射(she)流式等(deng)幾大🌈類(lèi)，其中以(yi)節流🧡式(shi)和動壓(yā)頭式應(ying)用爲廣(guǎng)泛。
節流(liu)式DPF的檢(jiǎn)測件按(àn)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(zhi)是指按(an)照标準(zhǔn)文件設(she)計、制👨❤️👨造(zào)、安👈裝和(he)使用，無(wú)須經實(shi)流校準(zhǔn)即可确(que)定其流(liu)量值并(bing)估算流(liú)量測量(liàng)誤差，非(fēi)标準節(jie)流裝置(zhi)是成熟(shú)程度✂️較(jiào)差，尚未(wèi)列入标(biao)準文件(jian)中的檢(jiǎn)測件。
标(biao)準型節(jiē)流式DPF的(de)發展經(jīng)過漫長(zhǎng)的過程(cheng)，早在20世(shì)紀20年代(dài)，美國和(hé)歐洲即(ji)開始進(jìn)行大規(guī)模的節(jiē)流裝置(zhi)試驗研(yán)究。用得(dé)普遍的(de)節流裝(zhuāng)置--孔闆(pan)和噴嘴(zui)開始标(biāo)準化。現(xiàn)在标準(zhun)噴嘴的(de)一種型(xing)式ISA l932噴🎯嘴(zuǐ)，其幾何(hé)形狀就(jiu)是30年㊙️代(dài)标準化(huà)的，而标(biāo)準⚽孔闆(pan)亦曾稱(chēng)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(yi)義，因👄爲(wei)隻有節(jiē)流裝📧置(zhì)結構形(xing)式标準(zhǔn)化了，才(cái)有可能(néng)把🈲上衆(zhōng)多研📐究(jiū)成果彙(hui)集到一(yī)起，它促(cù)🐕進檢測(ce)件的理(lǐ)論和實(shí)踐向深(shēn)度和💋廣(guang)度拓展(zhan)，這是其(qí)他流量(liang)計所不(bú)及的。1980年(nián)ISO(标準化(hua)組織)正(zheng)式通過(guò)标準ISO 5167，至(zhì)此流量(liàng)測⛱️量節(jie)流裝置(zhi)*個标準(zhun)誕生了(le)。ISO 5167總結了(le)幾十年(nian)來上對(duì)爲數有(yǒu)限的🐆幾(jǐ)種節流(liu)裝置(孔(kong)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(yìng)了此類(lei)檢測件(jian)的當代(dài)科學與(yu)生産的(de)技術水(shuǐ)平。但是(shì)從ISO 5167正🔴式(shi)頒布之(zhī)日起，它(ta)就暴露(lu)出許🔴多(duo)亟待解(jie)決的問(wèn)題，這些(xie)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(duo)是30年代(dài)的試驗(yàn)結果，今(jīn)天無論(lùn)節流裝(zhuang)置制造(zao)技術，流(liu)量試驗(yàn)設備及(ji)實♊驗技(ji)術都❗有(you)巨大的(de)進步，重(zhòng)新進行(háng)系統地(dì)試驗以(yi)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(zhōu)都♌進行(háng)大規模(mó)的試驗(yan)🚶，爲修訂(ding)ISO 5167打下基(jī)礎。
2) ISO 5167中關(guān)于直管(guǎn)段長度(dù)規定的(de)問題 在(zài)ISO投票通(tōng)過ISO 5167時，美(měi)國投💃🏻了(le)反對🌈票(piao)，其主要(yào)原因是(shì)對直管(guǎn)段長度(dù)的規🔞定(dìng)有不同(tong)💛意見，這(zhe)個㊙️問題(ti)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(xiǎng)節流裝(zhuāng)置流出(chu)系數🔴的(de)因素特(te)别多，主(zhǔ)要有孔(kong)徑與管(guǎn)徑的比(bi)值β、取壓(yā)裝置、雷(lei)諾數、節(jie)流件安(an)裝偏心(xin)度、前後(hou)阻流件(jiàn)類型及(ji)直管段(duàn)長度、孔(kong)闆入口(kou)邊緣🌐尖(jian)銳度、管(guan)壁粗糙(cao)度、流體(tǐ)流動湍(tuan)流度等(deng)🐆，衆多因(yīn)素影響(xiǎng)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(bing)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(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(tǎo)的問題(ti)，如孔闆(pan)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(liu)速分布(bu)及流動(dòng)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(yu)節流式(shì)DPF在流量(liang)計中占(zhàn)有重要(yao)地位，提(tí)高其測(cè)量精确(que)度意義(yì)重大。曆(lì)次學術(shù)會議認(ren)爲必須(xū)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(cai)能解決(jué)此問題(ti)。
20世紀80年(nián)代美國(guó)和歐洲(zhou)開始進(jìn)行大規(guī)模的孔(kong)闆流量(liang)計試驗(yan)🔱研🈲究，歐(ōu)洲爲歐(ōu)共體實(shi)驗計劃(huà)(EEC Experimental Program)，美國爲(wèi)API實驗計(ji)劃(API Experimental Program)。試驗(yan)的目的(de)是用現(xiàn)代新測(cè)試設備(bèi)及試驗(yan)數據的(de)統計處(chù)理技術(shù)進行新(xīn)一輪的(de)範圍廣(guang)泛的試(shi)驗研究(jiū)🐉，爲修訂(ding)ISO 5167打❌下技(jì)術基礎(chu)。1999年ISO發出(chū)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(zai)技術内(nèi)容與編(biān)輯上都(dōu)💃🏻有很大(dà)改動，是(shi)一份全(quan)新的标(biao)準。本來(lái)預定于(yú)2025年12月在(zài)美國丹(dān)佛舉行(hang)的ISO/TC30/SC2會議(yì)上審查(cha)通過爲(wei)DIS(标準草(cao)案)，但是(shì)會議認(ren)爲尚有(yǒu)細節問(wen)題應再(zai)商榷而(er)未能通(tōng)過。新的(de)ISO 5167标❤️準何(hé)時正式(shi)頒布尚(shàng)不得而(er)知。ISO 5167新标(biao)準在标(biāo)準的兩(liang)個核心(xin)内容皆(jie)有實質(zhì)性變化(hua)，一是孔(kǒng)闆的流(liu)出系數(shu)公式，用(yòng)Reader-Harris/Gallagher計算式(shi)(R-G式)代替(ti)Stolz計算式(shì)，另一爲(wèi)節流裝(zhuang)置上遊(yóu)側直管(guan)段🧑🏽🤝🧑🏻長度(dù)的規定(dìng)以及流(liú)動調整(zheng)器的使(shi)🧡用等。
我(wǒ)們通常(chang)稱ISO 5167(GB/T2624)中所(suo)列節流(liu)裝置爲(wei)标準節(jie)流裝置(zhì)，其他的(de)都稱爲(wèi)非标準(zhun)節流裝(zhuang)置，應該(gāi)指出，非(fēi)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(nán)節流裝(zhuang)置相異(yì)的，如果(guo)标準節(jiē)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(jiē)流裝置(zhi)，例如，标(biao)準孔闆(pǎn)🔆在混相(xiàng)流或标(biāo)準文丘(qiu)裏噴嘴(zuǐ)在臨界(jie)流下工(gong)作的都(dōu)是。
目前(qian)非标準(zhǔn)節流裝(zhuang)置大緻(zhì)有以下(xia)一些種(zhǒng)類：
1)低雷(lei)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(pan)等；
2)髒污(wu)介質用(yong) 圓缺孔(kong)闆，偏心(xin)孔闆，環(huán)狀孔闆(pan)，楔形孔(kong)闆，彎💚管(guǎn)節流件(jiàn)等；
3)低壓(yā)損用 羅(luó)洛斯管(guǎn)，道爾管(guǎn)，道爾孔(kǒng)闆，雙重(zhong)文丘裏(li)噴嘴，通(tōng)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(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(liú)裝置 彈(dàn)性加載(zǎi)可變面(mian)積可變(bian)壓頭流(liú)量🧑🏾🤝🧑🏼計(線(xiàn)性孔闆(pǎn))；
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(zhi)；
9)臨界流(liu)節流裝(zhuāng)置 音速(sù)文丘裏(li)噴嘴；
10)混(hùn)相流節(jie)流裝置(zhi)。
節流式(shì)DPF現場應(ying)用的不(bu)斷拓展(zhǎn)必然提(tí)出發展(zhan)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(yǒu)關非标(biao)準節流(liu)裝置的(de)技術文(wén)件，在它(ta)們不能(néng)成爲正(zhèng)📧式标準(zhǔn)🌈之前作(zuo)爲技術(shù)報告發(fa)表。可以(yǐ)🧑🏽🤝🧑🏻預見，今(jīn)後有💔可(kě)能若幹(gan)較爲成(chéng)熟的非(fēi)标準節(jiē)流裝置(zhì)會晉升(shēng)爲🏒标準(zhun)型的。
20世(shì)紀90年代(dai)中後期(qi)世界範(fan)圍内各(ge)式DPF銷售(shou)量在流(liú)量✂️儀表(biao)總😘量中(zhong)台數占(zhàn)50%-60%(每年約(yuē)百萬台(tai))，金額占(zhan)30%左右。我(wǒ)國銷售(shou)台數約(yue)🏃🏻♂️占流量(liàng)儀表總(zong)量(不包(bāo)括*表和(hé)家用水(shuǐ)表及玻(bō)璃管浮(fu)子流量(liang)計)的35%-42%(每(měi)年6萬-7萬(wan)台)。
2 工作(zuò)原理
2.1 基(ji)本原理(li)
充滿管(guǎn)道的流(liú)體，當它(ta)流經管(guan)道内的(de)節流件(jian)時，如圖(tu)4.1所示，流(liú)🔴速🌈将在(zài)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(dī)，于是❌在(zài)節流件(jian)前後便(bian)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(kě)依據壓(yā)差來衡(heng)量流量(liang)的大小(xiǎo)。這種測(cè)量方法(fa)是以流(liu)動連續(xù)性方程(chéng)(質量守(shou)恒定律(lǜ))和伯努(nu)利方程(cheng)(能量守(shou)恒定律(lǜ))爲基礎(chu)🏃🏻♂️的。壓差(cha)的大小(xiǎo)不僅與(yu)流量還(hái)與其他(tā)許多因(yin)💋素有關(guān)，例如當(dāng)節流裝(zhuāng)置形式(shi)或管道(dao)内流體(ti)的物理(li)性質(密(mi)度、粘度(du))不同時(shi)，在同樣(yàng)大小的(de)流量下(xia)産生的(de)壓差也(ye)是不同(tong)🚶♀️的。
圖4.1 孔(kǒng)闆附近(jin)的流速(sù)和壓力(li)分布
2.2 流(liu)量方程(chéng)
式中 qm--質(zhì)量流量(liang)，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(jiàn)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(han)數，此6個(gè)參數可(ke)分爲🔴實(shi)測量[d，ρ，P，β(D)]和(hé)統計量(liàng)(C、ε)兩類。
(1)實(shi)測量
1)d、D 式(shi)(4.1)中d與流(liú)量爲平(píng)方關系(xi)，其精确(que)度對流(liú)量總精(jīng)度影響(xiang)較大，誤(wù)📧差值一(yī)般應控(kong)制在±0.05%左(zuǒ)右，還應(yīng)計及工(gōng)作溫❗度(dù)對🏒材料(liào)熱膨🥵脹(zhàng)的影響(xiang)。标準規(guī)定管道(dào)内徑D必(bì)須實測(ce)，需在🔅上(shang)遊管段(duan)的幾個(gè)截面上(shàng)進行多(duō)次✉️測量(liang)求其平(ping)均值，誤(wù)差不應(yīng)大于±0.3%。除(chú)對數🧑🏽🤝🧑🏻值(zhi)測量精(jing)度要求(qiú)較高外(wai)，還應考(kao)慮内徑(jing)偏差會(hui)對節流(liú)件上🔞遊(you)通道造(zào)成不正(zhèng)常節流(liu)現象所(suǒ)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(ying)充分注(zhù)意這個(gè)問題。
2)ρ ρ在(zai)流量方(fang)程中與(yǔ)P是處于(yú)同等位(wei)置，亦就(jiù)是說，當(dāng)追求差(chà)壓變送(song)器高精(jīng)度等級(jí)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(jiāng)會被ρ的(de)降低所(suǒ)抵消。
3)P 差(chà)壓P的精(jing)确測量(liàng)不應隻(zhī)限于選(xuǎn)用一台(tái)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(zhi)還決定(ding)于一系(xi)列因素(su)，其中正(zhèng)确的取(qǔ)壓孔及(ji)引壓管(guan)線的🤩制(zhi)造、安裝(zhuāng)及使用(yong)是保證(zheng)獲得真(zhen)實差壓(ya)值的關(guān)鍵，這些(xiē)影響因(yīn)素♻️很多(duō)是難以(yi)定量或(huo)定性确(què)定的，隻(zhī)有加強(qiang)制⭕造及(jí)安裝的(de)規範化(huà)工作才(cái)能達到(dào)目的。
(2)統(tǒng)計量
1)C 統(tǒng)計量C是(shi)無法實(shí)測的量(liàng)(指按标(biāo)準設計(jì)制造安(ān)裝✍️，不經(jing)校準使(shǐ)用)，在現(xian)場使用(yong)時複雜(za)的情況(kuàng)出現在(zài)實際的(de)C值與标(biāo)準确定(ding)的C值不(bú)相符合(hé)。它們的(de)偏離是(shì)由設🤞計(jì)、制造、安(an)裝及使(shǐ)用一系(xì)列因素(sù)造成的(de)。應✌️該明(míng)确，上述(shu)各環節(jie)🔆全部嚴(yan)格遵循(xun)标準的(de)規定，其(qí)實際值(zhí)才會與(yu)标準确(què)定的值(zhí)相符合(he)，現場是(shi)難以*這(zhe)種要求(qiú)的。
應該(gāi)指出，與(yǔ)标準條(tiao)件的偏(pian)離，有的(de)可定量(liang)估算(可(kě)進行修(xiū)正)，有的(de)隻能定(ding)性估計(jì)(不确定(dìng)度的幅(fú)值與方(fāng)向)。但是(shi)在現實(shí)中，有時(shi)不僅是(shi)一個條(tiao)件偏離(lí)，這就帶(dài)來非常(cháng)複雜的(de)情況，因(yin)爲一般(ban)資料中(zhōng)隻介紹(shao)❗某一條(tiáo)件偏離(lí)引起的(de)誤差。如(rú)果許多(duō)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(xì)數ε是對(dui)流體通(tong)過節流(liu)件時密(mì)度發生(sheng)變化而(ér)引起的(de)流出系(xi)數變化(hua)的修正(zheng)，它的誤(wù)差由兩(liǎng)部分組(zǔ)成：其⁉️一(yī)爲常用(yong)流量下(xià)ε的誤差(chà)，即标準(zhun)确定值(zhí)的誤差(cha)；其二爲(wèi)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(di)靜壓高(gāo)☔差壓情(qíng)況，ε值有(you)不可💰忽(hu)略的誤(wù)差✍️。當P/P≤0.04時(shi)，ε的誤差(chà)可忽略(lue)不計。
3 分(fèn) 類
差壓(yā)式流量(liàng)計分類(lèi)如表4.1所(suǒ)示。
表4.1 差(chà)壓式流(liú)量計分(fèn)類表
分(fèn)類原則(ze) 分 類 類(lèi) 型
按産(chan)生差壓(yā)的作用(yòng)原理分(fen)類 1)節流(liú)式；2)動壓(ya)頭式；3)水(shuǐ)力阻力(lì)🔴式；4)離心(xin)式；5)動壓(ya)增益式(shi)；6)射流式(shì)
按結構(gou)形式分(fèn)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(li)噴嘴；5)錐(zhui)形入口(kǒu)孔闆；6)1/4圓(yuán)孔闆；7)圓(yuan)缺孔闆(pan)；8)偏心孔(kǒng)闆；9)楔形(xíng)孔闆；10)整(zheng)體(内藏(cang))孔闆；11)線(xiàn)性孔闆(pan)；12)環形孔(kong)闆；13)道爾(ěr)⛱️管；14)羅洛(luò)斯管；15)彎(wan)管；16)可換(huàn)孔闆節(jiē)流裝置(zhì)；17)臨界流(liu)節流裝(zhuang)置
按用(yòng)途分類(lei) 1)标準節(jiē)流裝置(zhi)；2)低雷諾(nuo)數節流(liú)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(zhuāng)置；7)臨界(jie)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(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(qí)檢測件(jian)稱
之爲(wèi)節流裝(zhuang)置，是DPF的(de)主要品(pin)種。
2)動壓(yā)頭式 依(yi)據動壓(ya)轉變爲(wei)靜壓的(de)原理工(gong)作，如均(jun1)速管🐅流(liu)量計🈲。
3)水(shui)力阻力(lì)式 依據(jù)流體阻(zǔ)力産生(sheng)的壓差(chà)原理工(gong)作🧡，檢測(cè)件爲毛(mao)細管束(shu)，又稱層(céng)流流量(liang)計，一
般(bān)用于微(wei)小流量(liang)測量。
4)離(lí)心式 依(yī)據彎曲(qu)管或環(huán)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(dong)壓增益(yi)式 依據(ju)動壓放(fàng)大原理(lǐ)工作，如(rú)皮托-文(wén)丘裏管(guǎn)。
6)射流式(shì) 依據流(liú)體射流(liu)撞擊産(chan)生原理(lǐ)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(lei)
1) 标準孔(kong)闆 又稱(cheng)同心直(zhi)角邊緣(yuan)孔闆，其(qí)軸向截(jie)面如🥰圖(tu)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(kong)🌈闆開孔(kǒng)的上遊(yóu)側邊緣(yuán)應是銳(rui)利的直(zhí)♌角。标準(zhǔn)孔闆有(you)三種取(qu)壓方式(shì)：角接、法(fǎ)蘭及D-D/2取(qu)壓；如圖(tú)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(liàng)，可采用(yòng)對稱孔(kǒng)闆，節流(liu)孔的兩(liang)個邊緣(yuan)均符合(he)🌏直角邊(biān)緣孔闆(pan)上遊邊(bian)緣的特(te)性，且孔(kǒng)闆全部(bu)厚度不(bu)超過節(jie)流孔的(de)厚度。
圖(tu)4.2 标準孔(kong)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(zhǒng)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(shang)遊面由(yóu)垂直于(yú)軸的平(píng)面、廓形(xing)爲圓周(zhou)的兩段(duàn)弧線所(suo)确定的(de)收縮段(duàn)、圓筒形(xing)喉部和(hé)凹槽組(zu)成的噴(pēn)嘴。ISA 1932噴嘴(zuǐ)的取🛀🏻壓(ya)方式僅(jǐn)角接取(qǔ)壓一種(zhong)。
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(yú)軸的平(ping)面、廓形(xíng)爲1/4橢🤟圓(yuán)的收⁉️縮(suo)段、圓筒(tǒng)形喉部(bù)和可能(néng)有的凹(ao)槽或斜(xie)角組成(chéng)🚶♀️的噴嘴(zuǐ)。長✏️徑噴(pen)嘴的取(qǔ)壓方式(shì)僅D-D/2取壓(ya)一種。
3) 經(jīng)典文丘(qiu)裏管 由(you)入口圓(yuan)筒段A、圓(yuán)錐收縮(suo)段B、圓筒(tong)形喉部(bu)C和圓⛷️錐(zhui)擴散段(duàn)E組成，如(ru)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(xing)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(hàn)接收縮(suō)段的。不(bú)同結構(gou)形式的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關(guān)系如表(biǎo)4.2所示。
4)文(wen)丘裏噴(pen)嘴 由進(jin)口噴嘴(zuǐ)、圓筒形(xing)喉部及(ji)擴散段(duan)組成，如(ru)圖4.7所示(shi)。
5)錐形入(rù)口孔闆(pǎn) 錐形入(ru)口孔闆(pǎn)與标準(zhǔn)孔闆相(xiàng)似，相當(dang)于一塊(kuai)倒🔴裝的(de)标準孔(kong)闆，其結(jie)構如圖(tú)4 . 8所示，取(qǔ)壓方式(shì)❓爲角接(jie)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(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(zhōng)的小者(zhe) L2≥D(入口直(zhi)徑) L2≥D(入口(kǒu)直徑)
3 R1=1.375D+20% R1<0.25D R1=0,焊(han)縫除外(wai)
4 R2=3.625d至3.8d R2<0.25D R2=0,焊縫(feng)除外
圖(tú)4.6 經典文(wen)丘裏管(guǎn)
圖4.7 文丘(qiū)裏噴嘴(zui)
圖4.8 錐形(xíng)入口孔(kǒng)闆
1一環(huan)隙；2-夾持(chi)環；3一上(shang)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(kǒng)闆；
X-帶環(huan)隙的夾(jia)持環；Y-單(dān)獨取壓(yā)口
超聲(sheng)波流量(liang)計的基(jī)本原理(li)及類型(xíng)
超聲波(bo)在流動(dòng)的流體(tǐ)中傳播(bō)時就載(zǎi)上流體(tǐ)流速的(de)🧑🏽🤝🧑🏻信🌂息💚。因(yīn)此通過(guò)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(huàn)算成流(liú)量。根據(ju)檢測的(de)方式，可(kě)⭐分爲傳(chuán)播速度(du)差法、多(duō)普勒法(fa)💃、波束偏(pian)移法、噪(zào)聲法及(jí)相關法(fǎ)等不同(tong)類型的(de)超聲波(bō)流量計(ji)。起聲波(bo)流量計(ji)是近十(shí)幾年來(lai)随着集(ji)成電路(lù)技術迅(xun)速發展(zhan)❗才開始(shi)應用的(de)✂️一種
非(fei)接觸式(shi)儀表，适(shì)于測量(liang)不易接(jiē)觸和觀(guan)察的流(liú)體以及(ji)🈲大管徑(jìng)流量。它(ta)與水位(wei)計聯動(dòng)可進行(hang)敞開水(shuǐ)流的流(liu)量測量(liàng)。使用超(chao)聲波流(liu)量比不(bú)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(dòng)狀态，不(bu)産生附(fu)加阻力(lì)，儀表的(de)安裝及(jí)檢修均(jun1)可不影(yǐng)響生産(chǎn)管線運(yùn)行因而(er)是一種(zhǒng)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(da)管徑、大(da)流量測(cè)量困難(nan)的問題(tí)，這是因(yin)爲一般(ban)流量計(jì)随着測(cè)量管徑(jìng)的增大(da)會帶來(lái)制造和(he)運輸上(shang)的困難(nán)，造價提(tí)高、能損(sǔn)加大、安(ān)裝不僅(jǐn)🧑🏽🤝🧑🏻這些缺(que)點，超聲(sheng)波流量(liang)計均可(kě)避免。因(yin)爲各類(lei)超聲波(bō)流量計(jì)均可管(guǎn)外安裝(zhuang)、非接觸(chù)測流，儀(yí)表造價(jià)基本上(shang)與被測(ce)管道口(kou)徑大小(xiǎo)無關，而(ér)其它類(lèi)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(chāo)聲波流(liu)量計比(bǐ)相同功(gong)能其它(tā)類型流(liú)量計的(de)🈲功能價(jià)格比越(yuè)*。被認爲(wei)是較好(hao)的大管(guan)徑🏃🏻流量(liàng)測量儀(yi)表，多普(pǔ)勒法超(chao)聲波流(liú)量計可(ke)測雙相(xiàng)介質的(de)🔞流量，故(gù)可用于(yu)下水道(dào)🌐及排污(wū)水等髒(zāng)污流的(de)測量。在(zài)發電廠(chang)中，用便(biàn)攜式超(chao)聲波流(liu)量計測(cè)量水輪(lún)機進水(shui)量、汽輪(lún)機🔞循環(huán)水量等(deng)大管徑(jìng)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(liàng)汁也可(ke)用🙇🏻于氣(qi)體測量(liang)。管徑的(de)💜适用範(fan)圍從2cm到(dào)5m，從幾米(mǐ)寬的明(ming)渠、暗渠(qu)到500m寬的(de)河流都(dōu)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(bèi)測流體(tǐ)溫度、壓(ya)力、粘度(dù)、密度等(deng)參數的(de)影響，又(you)可制成(cheng)非接🐆觸(chu)及便攜(xie)式測量(liang)儀表，故(gù)可解決(jue)其它類(lei)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(ji)易燃易(yi)⚽爆介質(zhì)的流量(liàng)測量問(wèn)題。另外(wai)，鑒于非(fēi)接觸測(ce)量特點(diǎn)，再配以(yi)合理的(de)電子線(xian)路，一台(tai)儀表可(ke)🈲适應多(duō)種管徑(jing)✨測量和(he)多種流(liú)量範圍(wei)測量。超(chāo)聲波🌈流(liu)量計的(de)适應能(neng)力也是(shì)其它儀(yi)表不可(kě)比拟的(de)。超聲波(bō)流量計(ji)具有上(shàng)📧述一些(xiē)優點因(yin)此它越(yuè)來越受(shou)到重視(shi)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(dào)的标準(zhun)型、高溫(wen)型、防爆(bào)型、濕式(shi)型儀表(biǎo)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(liú)量計目(mù)前所存(cun)在的缺(quē)點主要(yao)是可測(ce)流體的(de)♍溫度範(fan)圍受超(chāo)聲波換(huan)能鋁及(jí)換能器(qi)與管道(dao)之間💃的(de)耦合材(cái)🔞料耐溫(wēn)程度的(de)限制，以(yi)及高溫(wen)下被測(ce)流體傳(chuán)聲速度(du)的原始(shǐ)數據不(bu)全。目前(qian)我國隻(zhi)能用于(yú)測量200℃以(yǐ)下的流(liú)體。另外(wai)，超聲波(bō)流量計(ji)的測量(liàng)線路比(bi)一般流(liú)量計複(fu)雜。這是(shì)因爲，一(yī)🙇♀️般工業(ye)計量中(zhong)液體的(de)流速常(chang)常是每(měi)秒幾米(mǐ)，而聲波(bo)在液體(ti)中的傳(chuán)播速度(du)約爲1500m/s左(zuǒ)右，被測(cè)流體流(liu)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(liang)流速的(de)準确度(du)爲1%，則對(duì)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(zhe)也正是(shì)超聲波(bō)流量計(ji)隻有在(zài)集🔴成電(dian)路技術(shù)迅速發(fā)展的前(qian)題下才(cai)能得到(dao)實際應(ying)用的原(yuan)因。
超聲(sheng)波流量(liang)計由超(chāo)聲波換(huàn)能器、電(dian)子線路(lù)及流量(liàng)顯示和(he)累🐪積系(xì)統三部(bù)分組成(chéng)。超聲波(bō)發射換(huan)能器🏃♀️将(jiāng)電能轉(zhuan)換爲超(chāo)聲波能(néng)量，并将(jiang)其發射(shè)到被測(cè)流體中(zhōng)，接收器(qi)接收到(dao)的👣超聲(sheng)波信号(hào)，經電子(zi)線路放(fang)大并轉(zhuan)換爲代(dai)表流🌈量(liang)的電信(xìn)号供給(gei)顯示和(hé)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(xian)示。
超聲(shēng)波流量(liang)計常用(yong)壓電換(huàn)能器。它(ta)利用壓(ya)電材料(liao)的壓🥰電(dian)效應，采(cai)用适出(chu)的發射(she)電路把(ba)電能加(jiā)到發射(shè)換⭕能器(qì)的壓電(dian)元件上(shang)，使其産(chǎn)生超聲(shēng)波振勸(quan)。超聲波(bo)以🌐某一(yi)角度射(she)入流體(tǐ)中傳播(bo)，然後由(yóu)接收換(huan)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(huan)能器利(li)用壓電(diàn)元件的(de)逆壓電(diàn)效應💛，而(er)接收換(huàn)能❤️器則(zé)是利用(yòng)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(chéng)圓形薄(bao)片，沿厚(hòu)度振🔱動(dòng)。薄片直(zhi)徑超過(guo)厚度的(de)10倍，以保(bao)證振動(dòng)的方向(xiàng)性。壓電(dian)元件材(cai)料多采(cai)用锆钛(tài)酸鉛。爲(wèi)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(bǎ)元件故(gu)人聲楔(xie)中，構成(chéng)換能器(qì)整體(又(you)稱探🔅頭(tou))。聲楔的(de)材料不(bu)僅要求(qiú)強度高(gāo)、耐老💚化(huà)，而且要(yào)求🌈超聲(sheng)波經聲(shēng)楔後能(neng)量損失(shi)小即透(tou)射系數(shù)接近1。常(chang)用的聲(shēng)楔🌈材料(liao)是有機(jī)玻璃，因(yin)爲它透(tou)明，可以(yǐ)觀察到(dào)聲楔中(zhong)壓電元(yuán)件的組(zǔ)裝情況(kuang)。另外，某(mǒu)👈些橡膠(jiao)、塑料及(ji)膠木🌈也(yě)可作聲(sheng)楔材料(liao)。
超聲波(bo)流量計(jì)的電子(zǐ)線路包(bao)括發射(she)、接收、信(xin)号處理(li)和顯示(shi)🆚電路。測(cè)得的瞬(shùn)時流量(liang)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(mù)前超聲(shēng)波流量(liàng)計大緻(zhì)可分傳(chuán)播速度(du)差法(包(bāo)括：直接(jie)時差法(fǎ)、時差法(fa)、相位差(chà)法、頻差(chà)法)波💃🏻束(shu)偏移法(fǎ)、多普勒(le)法、相關(guān)法、空間(jian)濾✉️波法(fǎ)及噪聲(shēng)法等類(lei)型👣，如圖(tu)所示。其(qí)中🍓以噪(zào)聲法原(yuán)理及結(jie)構簡單(dan)，便于測(cè)量和攜(xie)帶，價格(ge)便宜但(dàn)準确🔆度(dù)較低，适(shì)于在流(liú)量測量(liàng)準确度(dù)要求🌈不(bú)高的場(chang)合❌使用(yòng)。由于直(zhí)接🚶♀️時差(cha)法、時差(chà)法、頻差(chà)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(mo)沖順流(liú)和逆流(liu)傳報時(shí)速度之(zhī)差來反(fǎn)映流體(ti)的流速(sù)的，故又(yòu)統🆚稱爲(wei)傳播速(su)度差法(fa)。其中頻(pin)差法和(he)時差法(fǎ)克服了(le)💰聲速随(suí)流體溫(wen)度變化(huà)帶來的(de)誤差，準(zhǔn)确度較(jiào)高，所以(yǐ)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(yòu)分爲：Z法(fǎ)(透過法(fa))、V法(反射(she)法)、X法(交(jiao)叉法)等(deng)。波束偏(pian)移⚽法是(shi)利用超(chao)聲波束(shu)在流體(ti)中的傳(chuan)播方👨❤️👨向(xiàng)随流體(ti)流速變(biàn)化而産(chǎn)生偏移(yi)來反映(yìng)流體流(liu)速的，低(di)流速時(shí)，靈敏度(dù)很低适(shi)用性不(bú)大.多普(pǔ)勒法是(shi)利用聲(sheng)學多普(pǔ)勒原理(li)，通過測(cè)量不均(jun1)勻流體(ti)中散射(she)體散射(she)的超聲(sheng)波多普(pu)
勒頻移(yi)來确定(ding)流體流(liu)量的，适(shi)用于含(hán)懸浮顆(ke)粒、氣🔞泡(pào)等流體(ti)🧡流量測(cè)量。相關(guan)法是利(lì)用相關(guān)技術測(ce)量流量(liàng)，原理上(shang)，此❄️法的(de)測量準(zhun)确度與(yu)流體中(zhong)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(liàng)準确度(du)高，适用(yong)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(ji)普及應(ying)用後，這(zhè)個缺點(diǎn)可以克(kè)服。噪聲(shēng)法(聽音(yīn)法)是🈲利(lì)用管道(dào)内流體(ti)流動時(shí)産生的(de)噪聲與(yu)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(shè)備價格(gé)便宜💋，但(dan)準确度(dù)低。
以上(shàng)幾種方(fāng)法各有(you)特點，應(yīng)根據被(bèi)測流體(ti)性質.流(liú)速分布(bù)♈情況、管(guan)路安裝(zhuang)地點以(yǐ)及對測(ce)量準确(que)度的要(yào)求等因(yin)素進行(hang)選擇。一(yī)般說來(lai)由于工(gōng)業生産(chan)中工質(zhì)的溫度(du)常不能(néng)保持恒(heng)定，故多(duo)采用頻(pín)差法及(jí)時差法(fa)。隻有在(zài)管徑很(hěn)大時才(cai)采用直(zhí)接時差(cha)法。對換(huàn)能器安(ān)裝方法(fǎ)的選擇(zé)原則一(yi)般是：當(dāng)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(hang)或管路(lu)安裝地(di)點🍉使換(huan)能器安(ān)裝間隔(gé)受到限(xian)制時，采(cǎi)💋用V法或(huò)X法。當流(liu)場分布(bu)不均勻(yun)而表前(qián)直管段(duan)又較短(duǎn)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(dòng)帶來的(de)流量測(cè)量誤差(chà)。多普勒(le)法适📧于(yú)測量兩(liang)相流，可(kě)避免常(chang)規🏒儀表(biǎo)由懸浮(fú)粒或氣(qì)泡♈造成(chéng)的堵塞(sai)、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(suí)着工業(yè)的發展(zhan)及節能(néng)💞工作的(de)開展，煤(méi)油混合(he)(COM)、煤水泥(ní)合(CWM)燃料(liao)的輸送(song)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(pǔ)勒超聲(sheng)💚波流量(liang)計應用(yong)開辟廣(guang)闊前景(jing)。
流量計(jì)的種類(lèi)很多，一(yī)般市場(chang)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(ji)、孔闆流(liú)量計、V錐(zhui)流量計(ji)、金屬轉(zhuan)子流量(liang)計、玻璃(lí)轉子流(liú)量計、旋(xuan)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(liàng)💯計等。它(tā)們的安(ān)裝條件(jiàn)對直管(guǎn)段的要(yao)求V錐流(liu)量計是(shì)低，而電(diàn)磁、渦街(jie)、孔闆等(děng)對直管(guǎn)段要求(qiú)就較高(gao)，一般是(shi)前5D後3D,對(duì)于流量(liàng)計前端(duān)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(shì)前50D後5D,因(yin)此在選(xuǎn)購流量(liàng)計時一(yī)定要考(kao)慮流量(liang)計現場(chǎng)安裝的(de)環境、位(wei)置等因(yin)素，從而(er)選擇更(geng)加适🔞合(hé)現場工(gōng)礦的流(liu)量計。
現(xiàn)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(zhi)的溫度(du)
3、被測量(liang)介質的(de)壓力
4、被(bèi)測量介(jie)質的流(liu)量
5、要求(qiú)的測量(liàng)精度
6、現(xian)場工礦(kuàng)情況
