行業資訊
您(nin)現在的位置:首頁(yè) > 行業資訊 > 測量不(bú)同的介質選擇不(bú)同的流量計
測量(liàng)不同的介質選擇(zé)不同的流量計
發(fā)布日期:2025-12-07 浏覽次數(shù):5344
工控摘要:
爲了保(bǎo)證流量儀表在生(sheng)産現場過程中發(fā)揮、zui的使用,流量計(ji)🏃♂️的選擇,必須要根(gēn)據生産現場需要(yào)計量🧑🏾🤝🧑🏼的介質而🌈定(ding)。一、氣體介質,應選(xuan)擇的流量計品種(zhong)是:1、超聲波氣體流(liú)📱量計。2、渦街流量計(jì)。如氣體溫度超過(guo)300℃,可選氣壓💘式流量(liang)計📱。二、石油、柴油等(deng)油品介質,應選擇(zé)的流量計❤️品種是(shì):超聲波流量計。三(san)、砂漿、電粉漿等大(da)濃度、固體顆粒含(hán)量大的介質,應選(xuan)擇的流量計品種(zhǒng)是:電磁流💃🏻量計。四(sì)、自來水大流量的(de)介質,應選擇的流(liu)量計品種🌂是:适用(yòng)選型爲智🌐能⚽電磁(ci)流量計、超聲波🌈流(liú)量計。其他諸如渦(wo)街流量計、孔闆流(liu)量計等也可以。五(wu)、污水、紙漿等渾濁(zhuo)液體介質,應選擇(ze)的流量計品種是(shì):1、超聲波流量計及(jí)智能電磁流量🔴計(ji)。但在選用電磁流(liu)量計時要考慮液(yè)體中不含較多空(kōng)氣或氣泡。六、帶有(yǒu)較多氣泡的液❓體(ti)介質,應選擇的流(liu)量計品種是:超聲(sheng)波流量計,使用該(gāi)類型的流量計測(cè)量帶有氣泡的流(liu)體,效果十分好。七(qi)、純淨水、除鹽水等(děng)電導率低的✉️介質(zhì),應選擇的流量計(ji)品種是:超聲波流(liu)量計非常适合測(ce)量這類流體。八、酸(suan)、堿液等強腐蝕性(xìng)介質,應選擇的流(liú)量🆚計品種是:1、抗酸(suan)堿内襯的電磁流(liu)量計。2、外夾式超聲(sheng)波🔴流量計。
用以測(cè)量管路中流體流(liu)量(單位時間内通(tong)過的流體體積)的(de)㊙️儀表。有轉子流量(liàng)計、節流式流量計(ji)、細縫流量計、容❗積(ji)流量計、電磁流量(liang)計、超聲波流量計(jì)和堰等。
流量測量(liang)方法和儀表的種(zhǒng)類繁多,分類方法(fa)也很多。至今爲止(zhi),可供工業用的流(liu)量儀表種類達60種(zhong)之多。品🤞種如此之(zhi)多的原因🌐就在于(yú)至今還沒找到一(yī)種對任🧡何流體、任(ren)何量程、任何流動(dòng)狀态以及任何㊙️使(shǐ)用條件都适用的(de)流量儀表。
這60多種(zhǒng)流量儀表,每種産(chan)品都有它特定的(de)适用性,也🔴都有它(tā)的局限性。按測量(liàng)對象劃分就有封(feng)閉管道和👌明渠❗兩(liang)大類;按測量目的(de)又可分爲總量測(ce)量和流量測量,其(qi)儀表分别稱作總(zǒng)量表和流量計。
總(zong)量表測量一段時(shi)間内流過管道的(de)流量,是以短暫時(shí)間❄️内🔆流過的總量(liàng)除以該時間的商(shang)來表示,實✂️際上流(liu)量計通常亦備有(you)累積流量裝置,做(zuò)總量表使用,而😍總(zǒng)量表亦備有流量(liang)發訊裝置。因此,以(yi)嚴格意義來分流(liu)量計和總量表已(yǐ)無實際意義。
按測(cè)量原理分有力學(xué)原理、熱學原理、聲(sheng)學原理、電學原理(lǐ)、光學原理、原子物(wù)理學原理等。
按照(zhao)目前zui流行、zui廣泛的(de)分類法,即分爲:容(rong)積式流量📞計、差壓(ya)式流量計、浮子流(liú)量計、渦輪流量計(ji)、電磁流量計🔱、流體(ti)振蕩流量計中的(de)渦街流量計、質量(liàng)流量計和插入式(shì)流量計、探針式流(liu)量計,來分别闡述(shu)各種流量計✏️的原(yuan)理、特❄️點、應用概☎️況(kuang)及國内外的發展(zhǎn)情況。
差壓式流量(liang)計是根據安裝于(yú)管道中流量檢測(cè)件産生的差壓,已(yǐ)知的流體條件和(he)檢測件與管道的(de)幾何尺寸㊙️來計算(suan)流量的🤩儀表。
差壓(yā)式流量計由一次(ci)裝置(檢測件)和二(èr)次裝置(差🐇壓轉換(huàn)和流量顯示儀表(biǎo))組成。通常以檢測(ce)件形式對差壓式(shì)流量計分類,如孔(kǒng)闆流量計、文丘裏(lǐ)流量計、均速管流(liú)量計等。
二次裝置(zhì)爲各種機械、電子(zǐ)、機電一體式差壓(yā)計,差壓變送器及(jí)流量顯示儀表。它(tā)已發展爲三化(系(xì)列化、通用化及标(biao)準化)程度很高的(de)、種類規格龐雜的(de)一大類儀表,它既(ji)可測😍量流量參數(shu),也可測量其它參(cān)數(如壓🔞力、物位、密(mi)度等)。
差壓式流量(liang)計的檢測件按其(qí)作用原理可分爲(wei):節流裝置✨、水力阻(zǔ)力式、離心式、動壓(yā)頭式、動壓頭增益(yì)式及射流⁉️式幾🔞大(da)類。
檢測件又可按(an)其标準化程度分(fen)爲二大類:标準的(de)✏️和非标準的。
所謂(wèi)标準檢測件是隻(zhī)要按照标準文件(jiàn)設計、制造✔️、安裝和(hé)🥰使💃🏻用,無須經實流(liu)标定即可确定其(qí)流量值💯和估算測(cè)量誤💘差。
非标準檢(jiǎn)測件是成熟程度(dù)較差的,尚未列入(ru)标準㊙️中的檢測件(jian)。
差壓式流量計是(shì)一類應用zui廣泛的(de)流量計,在各類流(liu)量💘儀表❌中其使用(yong)量占居*。近年來,由(yóu)于各種新型流量(liang)計的問世☁️,它的使(shǐ)用量百分數逐漸(jian)下降,但目前仍是(shì)zui重要的一類流量(liàng)計。
優點:
(1)應用zui多的(de)孔闆式流量計結(jié)構牢固,性能穩定(dìng)可靠,使用💔壽命長(zhǎng);
(2)應用範圍廣泛,至(zhi)今尚無任何一類(lèi)流量計可與之㊙️相(xiang)比拟;
(3)檢測件與變(bian)送器、顯示儀表分(fen)别由不同廠家生(shēng)産,便于規模經濟(jì)生産。
缺點:
(1)測量精(jing)度普遍偏低;
(2)範圍(wei)度窄,一般僅3:1~4:1;
(3)現場(chǎng)安裝條件要求高(gao);
(4)壓損大(指孔闆、噴(pen)嘴等)。
注:一種新型(xing)産品:引進美國*而(ér)開發的平衡流量(liang)計🙇🏻,這種流量計的(de)測量精度是傳統(tǒng)節流裝置的5-10倍,*壓(ya)力損失1/3。壓力恢🈲複(fu)快2倍,zui小直管段可(ke)以小至1.5D,安裝和使(shi)用方🧡便,大大減少(shǎo)流體運行的能力(lì)🏃🏻♂️消耗。
應用概況:
差(cha)壓式流量計應用(yòng)範圍特别廣泛,在(zài)封閉管道的🍉流☁️量(liang)🧡測量📧中各種對象(xiàng)都有應用,如流體(ti)方面:單相、混相、潔(jié)淨、髒污、粘性流等(děng)🈲;工作狀态方面:常(cháng)壓、高壓🛀🏻、真空、常溫(wen)、高溫⛷️、低溫等;管徑(jìng)方面:從幾mm到幾m;流(liú)動條⭐件方面:亞音(yin)速、音速🈲、脈動流等(deng)☔。它在各工業部門(men)的✌️用量約占流量(liang)計全部用量的1/4~1/3。
[編(bian)輯本段]3.2浮子流量(liang)計
浮子流量計,又(yòu)稱轉子流量計,是(shi)變面積式流量計(jì)的🐪一☂️種,在一根由(you)下向上擴大的垂(chuí)直錐管中,圓形橫(héng)截面的浮子的重(zhong)力是由液體動力(li)承受的,從而使浮(fú)子可以在錐管内(nèi)自由地上升和下(xia)降。
浮子流量計是(shì)僅次于差壓式流(liu)量計應用範圍zui寬(kuan)廣的一類流量計(ji),特别在小、微流量(liang)方面有舉足輕重(zhòng)的作用。
80年代中期(qī),日本、西歐、美國的(de)銷售金額占流量(liang)儀表的15%~20%。中🌂國産😄量(liang)♋1990年估計在12~14萬台,其(qí)中95%以上爲玻璃錐(zhui)管浮子流量計。
特(te)點:
(1)玻璃錐管浮子(zi)流量計結構簡單(dan),使用方便,缺點是(shi)耐壓力低,有玻璃(lí)管易碎的較大風(feng)險;
(2)适用于小管徑(jìng)和低流速;
(3)壓力損(sǔn)失較低。
[編輯本段(duàn)]3.3容積式流量計
容(rong)積式流量計,又稱(chēng)定排量流量計,簡(jian)稱PD流量計,在流量(liàng)🔞儀表中是精度zui高(gāo)的一類。它利用機(jī)械測量元件把流(liu)體連續不斷地分(fèn)🈲割成單個已知的(de)體積部🈲分,根據測(ce)量室逐次重複地(di)充滿和排放該體(ti)積部👄分流體的次(ci)數來測🚶♀️量流體體(ti)積總量。
容積式流(liu)量計按其測量元(yuán)件分類,可分爲橢(tuǒ)圓齒輪🌏流量👅計、刮(guā)闆流量計、雙轉子(zǐ)流量計、旋轉活塞(sāi)流量計、往複❤️活塞(sāi)流量計、圓盤流量(liàng)計、液封轉筒式流(liú)量計、濕式氣量計(ji)及膜🙇🏻式氣量計等(děng)。
優點:
(1)計量精度高(gao);
(2)安裝管道條件對(duì)計量精度沒有影(yǐng)響;
(3)可用于高粘度(dù)液體的測量;
(4)範圍(wéi)度寬;
(5)直讀式儀表(biao)無需外部能源可(ke)直接獲得累計,總(zǒng)量,清晰明了🙇🏻,操作(zuo)簡便。
缺點:
(1)結果複(fú)雜,體積龐大;
(2)被測(cè)介質種類、口徑、介(jiè)質工作狀态局限(xian)性較大;
(3)不适用于(yú)高、低溫場合;
(4)大部(bù)分儀表隻适用于(yu)潔淨單相流體;
(5)産(chan)生噪聲及振動。
應(yīng)用概況:
容積式流(liu)量計與差壓式流(liú)量計、浮子流量計(ji)并列爲三類使用(yong)量zui大的流量計,常(chang)應用于昂貴介質(zhi)(油品、天然氣🥰等)的(de)總量測量。
工業發(fā)達國家近年PD流量(liàng)計(不包括家用煤(méi)氣表和家用水表(biǎo))的銷售金額占流(liu)量儀表的13%~23%;我國約(yue)占20%,1990年産量(不包括(kuo)家♈用煤🌍氣表)估計(jì)爲34萬台,其中橢圓(yuan)齒輪式和腰輪式(shi)分别約占70%和20%。
[編輯(ji)本段]3.4渦輪流量計(jì)
渦輪流量計,是速(su)度式流量計中的(de)主要種類,它采用(yong)多㊙️葉👨❤️👨片☀️的轉子(渦(wo)輪)感受流體平均(jun1)流速,從而且❤️推導(dao)出流💚量或💘總量的(de)儀表。
一般它由傳(chuán)感器和顯示儀兩(liang)部分組成,也可做(zuò)成整㊙️體式。
渦輪流(liú)量計和容積式流(liú)量計、科裏奧利質(zhì)量流量⛱️計稱爲流(liú)㊙️量計中三類重複(fú)性、精度*的産品,作(zuò)爲類♻️型流量計之(zhī)一,其産品已發展(zhan)爲多品種、多系列(lie)批量生産的規模(mo)。
優點:
(1)高精度,在所(suǒ)有流量計中,屬于(yú)zui的流量計;
(2)重複性(xìng)好;
(3)元零點漂移,抗(kang)幹擾能力好;
(4)範圍(wei)度寬;
(5)結構緊湊。
缺(quē)點:
(1)不能長期保持(chí)校準特性;
(2)流體物(wù)性對流量特性有(you)較大影響。
應用概(gài)況:
渦輪流量計在(zai)以下一些測量對(dui)象獲得廣泛應用(yong)✏️:石油、有機液體、無(wu)機液、液化氣、天然(rán)氣和低溫流體💘統(tong)在歐洲和美國,渦(wo)輪流🚶♀️量計在用量(liang)上是僅次于孔闆(pan)流量計的天然計(ji)量儀表,僅荷蘭在(zai)天然氣管⚽線上就(jiù)采用了2600多台🐕各種(zhǒng)尺寸♈,壓力從0.8~6.5MPa的氣(qi)體渦輪流量計,它(ta)們已成爲優良的(de)天然氣計量儀表(biao)。
[編輯本段]3.5電磁流(liu)量計
電磁流量計(jì)是根據法拉弟電(diàn)磁感應定律制成(chéng)的一種測量⭐導電(diàn)性液體的儀表。
電(diàn)磁流量計有一系(xì)列優良特性,可以(yi)解決其它流量💔計(ji)不易應用的問題(tí),如髒污流、腐蝕流(liú)的測量。
70、80年代電磁(ci)流量在技術上有(you)重大突破,使它成(cheng)爲應💁用廣泛的一(yī)類流量計,在流量(liang)儀表中其使用量(liang)百分數不斷上升(shēng)👅。
優點:
(1)測量通道是(shi)段光滑直管,不會(huì)阻塞,适用于測量(liàng)含固體顆粒的液(yè)固二相流體,如紙(zhǐ)漿、泥漿、污水等;
(2)不(bú)産生流量檢測所(suo)造成的壓力損失(shī),節能效果好⛱️;
(3)所測(cè)得體積流量實際(jì)上不受流體密度(du)、粘度、溫度、壓力和(hé)🐆電導率變化的明(míng)顯影響;
(4)流量範圍(wéi)大,口徑範圍寬;
(5)可(ke)應用腐蝕性流體(tǐ)。
缺點:
(1)不能測量電(dian)導率很低的液體(tǐ),如石油制品;
(2)不能(neng)測量氣體、蒸汽和(he)含有較大氣泡的(de)液體;
(3)不能用于較(jiao)高溫度。
應用概況(kuang):
電磁流量計應用(yong)領域廣泛,大口徑(jìng)儀表較多應用🈲于(yu)給排水工💘程;中小(xiao)口徑常用于高要(yào)求或難測場💁合,如(rú)鋼鐵💯工業高爐風(fēng)口冷卻水控制,造(zào)紙工業測量紙漿(jiang)液和黑液,化學工(gōng)業的強腐蝕☔液,有(yǒu)色冶金工業的礦(kuang)漿;小口徑、微小口(kǒu)徑常用于醫藥工(gong)業、食品工業、生物(wu)🆚化學等有衛生要(yao)求的場所。
[編輯本(ben)段]3.6渦街流量計
渦(wō)街流量計是在流(liú)體中安放一根非(fēi)流線型遊渦發生(shēng)體,流體在發生體(ti)兩側交替地分離(lí)釋放出兩串規則(zé)地交錯排列的遊(you)渦的儀表。
渦街流(liú)量計按頻率檢出(chū)方式可分爲:應力(lì)式、應變式、電容式(shi)、熱敏式、振動體式(shi)、光電式及超聲式(shì)等。
渦街流量計是(shì)屬于zui年輕的一類(lei)流量計,但其發展(zhǎn)迅💛速,目前已成爲(wei)通用的一類流量(liang)計。
優點:
(1)結構簡單(dan)牢固;
(2)适用流體種(zhǒng)類多;
(3)精度較高;
(4)範(fàn)圍度寬;
(5)壓損小。
缺(quē)點:
(1)不适用于低雷(lei)諾數測量;
(2)需較長(zhǎng)直管段;
(3)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量(liàng)計相比);
(4)儀表在脈(mo)動流、多相流中尚(shang)缺乏應用經驗。
[編(biān)輯本段]3.7超聲波流(liu)量計
超聲波流量(liang)計是通過檢測流(liu)體流動對超聲束(shu)(或超聲脈沖)的作(zuò)用以測量流量的(de)儀表。
根據對信号(hào)檢測的原理超聲(sheng)流量計可分爲傳(chuán)播💃🏻速度差法(直接(jiē)時差法、時差法、相(xiang)位差法和頻差法(fa))、波束偏移法、多普(pu)勒法、互🌍相關法、空(kōng)間濾法及噪聲法(fǎ)等。
超聲流量計和(hé)電磁流量計一樣(yang),因儀表流通通道(dao)未設置任何阻礙(ai)件,均屬*流量計,是(shi)适于解決流量測(cè)量困難問題❌的一(yī)類流量計,特别在(zài)大口徑流量測量(liang)方面有較突出的(de)優點,近年來它是(shì)發展迅速的一類(lèi)流量計之一。
優點(dian):
(1)可做非接觸式測(cè)量;
(2)爲無流動阻撓(náo)測量,無壓力損失(shī);
(3)可測量非導電性(xing)液體,對無阻撓測(cè)量的電磁流量🚶計(jì)是一種補充。
缺點(dian):
(1)傳播時間法隻能(neng)用于清潔液體和(he)氣體;而多普勒法(fǎ)隻能🚩用于🈚測量含(han)有一定量懸浮顆(ke)粒和氣泡的📧液體(tǐ);
(2)多普勒法測量精(jīng)度不高。
應用概況(kuàng):
(1)傳播時間法應用(yòng)于清潔、單相液體(tǐ)和氣體。典型應用(yòng)有工廠排放液、:怪(guài)液、液化天然氣等(děng);
(2)氣體應用方面在(zai)高壓天然氣領域(yù)已有使用良好的(de)經驗;
(3)多普勒法适(shì)用于異相含量不(bú)太高的雙相流體(tǐ),例如:未處理🈲污水(shuǐ)、工廠排放液、髒流(liú)程液;通常不适用(yòng)于非常清潔的液(yè)體。
[編輯本段]3.8科裏(lǐ)奧利質量流量計(ji)
科裏奧利質量流(liú)量計(以下簡稱CMF)是(shi)利用流體在振動(dong)⚽管中🌈流動🐅時,産生(sheng)與質量流量成正(zhèng)比的科裏奧利力(lì)原理制成的一種(zhǒng)直🌐接式質量流量(liang)儀表。
我國CMF的應用(yòng)起步較晚,近年已(yǐ)有幾家制造廠(如(ru)太行儀表廠)自行(háng)開發供應市場;還(hai)有幾家制造廠組(zu)建合資企業或引(yin)用生産系列儀表(biǎo)。
熱式氣體質量流(liu)量計
熱式流量計(jì)傳感器包含兩個(ge)傳感元件,一個速(su)度傳🔅感器和一㊙️個(ge)溫度傳感器。它們(men)自動地補償和校(xiao)正氣🔴體溫度變化(huà)。儀表的電加熱部(bù)分将速度傳感🤟器(qi)加熱到高于工況(kuang)溫度的某一個定(dìng)值,使速度傳🚩感器(qi)和測量工況溫度(du)的傳感器之間形(xíng)成恒定溫👅差。當保(bao)持溫差不變時,電(diàn)加熱消耗的能量(liang),也可以說熱消散(san)值㊙️,與流過氣體的(de)質量流量成正比(bi)。
熱式氣體質量流(liu)量計即MassFlowMeter(縮寫爲MFM),它(tā)是氣體流量計量(liàng)中🌈新型♻️儀表,區别(bie)于其它氣體流量(liang)計不需要進行壓(yā)力和㊙️溫度修正,直(zhí)接測量氣體的質(zhì)量流量,一支傳感(gan)器可以做到量程(chéng)從極低到高量程(cheng)。它适合單一氣體(ti)和固定比例多組(zu)份氣體的測量。
熱(rè)式氣體質量流量(liàng)計是用于測量和(hé)控制氣體質量流(liu)量🏃♂️的新✌️型儀表。可(kě)用于石油、化工、鋼(gāng)鐵、冶金、電力、輕✂️工(gong)、醫藥、環保等工業(yè)❄️部門的空氣、烴類(lei)氣體、可燃性氣體(ti)、煙道氣體的監測(cè)。
特點
可靠性高重(zhong)複性好測量精度(du)高壓損小
無活動(dong)部件量程比寬響(xiǎng)應速度快無須溫(wēn)壓補償
應用
•工業(ye)管道中氣體質量(liàng)流量測量•煙囪排(pai)出的煙氣流😘速測(cè)量
•煅燒爐煙道氣(qi)流量測量•燃氣過(guò)程中空氣流量測(ce)🤩量
•壓縮空氣流量(liàng)測量•半道體芯片(pian)制造過程中氣體(ti)流量測量🛀
•污水處(chu)理中氣體流量測(ce)量•加熱通風和空(kong)調系統中🈲的氣體(ti)流💋量測量
•熔劑回(huí)收系統氣體流量(liàng)測量•燃燒鍋爐中(zhong)燃燒氣🥰體🏃♂️流量測(cè)量🧡
•天然氣、火炬氣(qì)、氫氣等氣體流量(liàng)測量
•啤酒生産過(guo)程中二氧化碳氣(qì)體流量測量
•水泥(ni)、卷煙、玻璃廠生産(chǎn)過程中氣體質量(liang)流量測量
如:美國(guó)SIERRA
中國DSN
3.9明渠流量計(jì)
與前述幾種不同(tóng),它是在非滿管狀(zhuàng)敞開渠道測量自(zì)由表面自🔞然流的(de)流量儀表。
非滿管(guǎn)态流動的水路稱(chēng)作明渠,測量明渠(qú)中水流流量的✂️稱(cheng)作👉明渠流量計(openchannelflowmeter)。
明(ming)渠流量計除圓形(xing)外,還有U字形、梯形(xing)、矩形等多種形🈲狀(zhuang)。
明渠流量計應用(yong)場所有城市供水(shuǐ)引水渠;火電廠引(yǐn)水🥵和🌐排水渠、污水(shuǐ)治理流入和排放(fàng)渠;工礦企業水排(pái)放以及水利工程(chéng)和農業灌溉用渠(qu)道。有人估計1995台,約(yue)占流量儀表整體(ti)的1.6%,但是國内應用(yong)尚無估計數據。
4,新(xīn)工作原理流量儀(yí)表的研究和開發(fā)
4.1靜電流量計
(electrostaticflowmeter)
日本(ben)東京技術學院研(yán)制适用于石油輸(shū)送管線低導電液(yè)體流量測量的靜(jìng)電流量計。
靜電流(liú)量計的金屬測量(liàng)管絕緣地與管系(xi)連接,測量🏒電容器(qi)😍上靜電荷便可知(zhi)道測量管内的電(diàn)荷。他們分别作了(le)内💜徑4~8mm銅、不鏽鋼等(deng)金屬和塑料測量(liàng)管✍️儀表的實流試(shì)驗,試驗表明流量(liang)與電📞荷之間接近(jìn)⭕于線性。
4.2複合效應(ying)流量儀表
(combinedeffectsmeter)
該儀表(biao)的工作原理是基(ji)于流體的動量和(hé)壓力作🈲用于儀🌈表(biǎo)腔體産生的變形(xíng),測量複合效應的(de)變形求取流量。本(ben)儀表由美國GMI工程(chéng)和管理學院開發(fa),已申請兩項。
4.3轉速(su)表式流量傳感器(qì)
(tachmetricflowratesensor)
它是由俄羅斯科(ke)學工程中心工業(yè)儀表公司開發🔅,是(shi)基于懸浮效應理(li)論研制的。該儀表(biǎo)已在若幹現場成(chéng)功的應用(例如✔️在(zai)核🛀🏻電站安裝2000餘台(tai)測量熱水流量,連(lian)🔆續使用8年),且還在(zai)改進以擴大應用(yong)領域。
5,幾種流量儀(yí)表應用和發展動(dòng)向
5.1科裏奧利質量(liang)流量計(CMF)
國外CMF已發(fa)展30餘系列,各系列(liè)開發在技術上着(zhe)眼點在🚩于:流量檢(jian)測測量管結構上(shang)設計創新;提高儀(yí)表零點穩定性和(hé)度等性能;增加測(cè)量管撓度,提高靈(líng)敏度;改善測量❄️管(guan)應力分布,降❌低疲(pí)勞損壞,加強抗振(zhen)動幹擾能力等。
5.2電(dian)磁流量計(EMF)
EMF從50年代(dài)初進入工業應用(yòng)以來,使用領域日(rì)益擴展,80年代後期(qī)起在各國流量儀(yi)表銷售金額中已(yǐ)占16%~20%。
我國近年發展(zhan)迅速,1994年銷售估計(jì)爲6500~7500台。國内已生産(chǎn)zui大口徑📞爲2~6m的ENF,并有(you)實流校驗口徑3m的(de)設備能力。
5.3渦街流(liú)量計(USF)
USF在60年代後期(qī)進入工業應用,80年(nian)代後期起在各國(guó)流量儀表銷售金(jin)額中已占4%~6%。1992年世界(jie)範圍估計銷售量(liang)爲3.54.8萬台,同期國内(nèi)産品估計在8000~9000台。
5.4威(wēi)力巴流量計
威立(li)巴流量計計采用(yong)了*符合空氣動力(lì)學原理的♻️工❤️程📱結(jie)構設計,是一種在(zài)精度、功效及可靠(kào)方面達到了無比(bǐ)程度的傳感元件(jian)。
6,結論
由上述可知(zhī),流量計發展到今(jīn)天雖然已日趨成(cheng)熟,但🎯其種🍉類仍然(ran)極其繁多,至今尚(shàng)無一種對于任何(he)場合都适📱用的流(liu)量👈計。
每種流量計(jì)都有其适用範圍(wei),也都有局限性。這(zhè)就🔴要📱求⭕我們:
(1)在選(xuǎn)擇儀表時,一定要(yào)熟悉儀表和被測(ce)對象兩方面的情(qíng)況,并要兼顧考慮(lǜ)其它因素,這樣測(cè)量才會準确;
(2)努力(lì)研制新型儀表,使(shi)其在現有的基礎(chǔ)上更加完🚩善。
差壓(yā)式流量計
差壓式(shì)流量計(以下簡稱(cheng)DPF或流量計)是根據(ju)安裝于管🤟道中流(liu)量檢測件産生的(de)差壓、已知的流體(ti)條件㊙️和檢測件🧡與(yu)管道的幾何尺寸(cùn)來測量流量的儀(yí)表。DPF由一次🌈裝置(檢(jiǎn)測件)和二次裝置(zhi)(差壓轉換和流量(liàng)顯示儀表)組成。通(tōng)常以檢測件的型(xing)式對DPF分類,如孔扳(ban)流量計、文丘裏管(guǎn)流量計及均速管(guan)流量計等。二🔴次裝(zhuāng)置爲各種機械、電(diàn)子、機電一體式差(cha)壓計,差壓變送器(qi)和流量顯示及計(jì)算儀表,它已發展(zhǎn)爲三化(系列化、通(tong)用化及标準化)程(chéng)度很高的種類規(gui)格龐雜的一大類(lei)儀表。差壓計既可(ke)用于測量流量參(can)數✏️,也可測量其他(ta)參🌈數(如壓力、物位(wei)、密度等)。
DPF按其檢測(cè)件的作用原理可(kě)分爲節流式、動壓(ya)頭式♌、水😄力阻力🐉式(shi)、離心式、動壓增益(yi)式和射流式等幾(jǐ)大類,其中以節流(liú)式和動壓頭式應(ying)用。
節流式DPF的檢測(cè)件按其标準化程(cheng)度分爲标準型和(he)非标準❄️型兩大類(lei)。所謂标準節流裝(zhuāng)置是指按照标準(zhǔn)文件設計、制造、安(an)裝和💔使用,無須經(jīng)實流校準即✉️可确(què)定🤩其流量值并估(gu)算流量📱測量誤🔅差(cha),非标準節流裝置(zhì)是成熟程度較差(cha),尚未🚩列入标準文(wén)件中的檢測件。
标(biao)準型節流式DPF的發(fa)展經過漫長的過(guo)程,早在20世紀🌈20年代(dài),美國和🈚歐洲即開(kai)始進行大規模的(de)節流裝置試驗研(yán)究。用得zui普遍的節(jie)流裝置--孔闆和噴(pēn)嘴開始标準化👈。現(xian)在标準噴嘴的一(yi)種型式ISAl932噴♉嘴,其幾(jǐ)何形狀就是30年㊙️代(dài)标準化的,而标準(zhun)孔闆亦曾稱爲ISAl932孔(kǒng)闆📐。節流裝置結構(gòu)形式的标準化有(you)很深遠的意義,因(yīn)🐕爲隻有節流裝置(zhì)結構形式标👌準化(hua)了,才有可能把上(shàng)衆多研究成果彙(huì)集到🤟一起,它促進(jìn)檢測件的理論和(hé)實踐向深度和廣(guǎng)度拓展,這是其他(ta)流量計所🧑🏽🤝🧑🏻不及的(de)。1980年ISO(标準化組織)正(zheng)式通過标準ISO5167,至此(cǐ)流量測量節流裝(zhuang)置*個标準誕生了(le)。ISO5167總結了幾十✔️年來(lái)上對爲數有限的(de)幾種節流裝置(孔(kǒng)闆、噴嘴和文丘裏(li)管)的理論與試驗(yàn)的研究成果,反映(yìng)了此類檢測件的(de)當代科學與生産(chan)的技術水平。但是(shi)從🆚ISO5167正式頒布之日(rì)起,它就暴露⚽出許(xǔ)多亟待解決的⛹🏻♀️問(wèn)題,這些問題主要(yào)有以下幾個方面(mian)。
1)ISO5167試驗數據的陳舊(jiù)性ISO5167中采用的數據(ju)大多是30年代的試(shi)驗結果,今天無論(lun)節流裝置制造技(ji)術,流量試驗設備(bèi)及實驗技♊術都有(you)巨大的進步,重新(xin)進行系統地試驗(yan)☁️以獲得更高度及(ji)更可靠的數據是(shi)必要的。進入80年代(dai)美國和歐㊙️洲都進(jin)行🈚大規模的試驗(yàn),爲修訂ISO5167打下基礎(chǔ)。
2)ISO5167中關于直管段長(zhǎng)度規定的問題在(zai)ISO投票通過ISO5167時,美國(guó)投了反🎯對票,其主(zhǔ)要原因是對直管(guǎn)段長度的規定有(yǒu)不同🐅意見,這個問(wen)題應是ISO5167修訂的主(zhǔ)要問題之一。
3)ISO5167中各(ge)項規定的科學性(xing)問題影響節流裝(zhuāng)置流出系數的因(yīn)素特别多,主要有(yǒu)孔徑與管徑的比(bǐ)值β、取壓裝置、雷諾(nuò)數、節流件安裝偏(piān)心度、前後阻流件(jian)類型及直管段長(zhǎng)度🌐、孔闆入口邊緣(yuán)尖銳度、管壁粗糙(cao)度、流體流動湍流(liu)度等,衆多因素影(ying)響錯綜複雜,有的(de)參數難以直⭕接測(cè)量,因此标準中有(yǒu)些規定并非科學(xué)地确定,而是爲了(le)取得一緻,不得不(bu)人爲地确定。流量(liàng)專家斯賓塞(E.A.Spencer)提出(chū)一系列應重新檢(jiǎn)讨的問題,如💰孔闆(pan)平直度、同心♈度、直(zhi)角邊緣尖銳度、管(guǎn)道粗糙度、上遊流(liu)速分布及流動調(diào)整器的作用等。
4)關(guan)于節流式DPF測量度(dù)提高的問題鑒于(yu)節流式DPF在流量計(jì)中占有重要地位(wèi),提高其測量度意(yi)義重大。曆次學術(shù)會議認爲必須使(shǐ)流量測量工作者(zhě)、流體力🥵學與計算(suan)機技🤞術工作者緊(jǐn)密合作共同攻關(guān)才能解決此問題(tí)。
20世紀80年代美國和(he)歐洲開始進行大(da)規模的孔闆流🈲量(liang)✏️計試🏃🏻♂️驗🤩研究,歐洲(zhōu)爲歐共體實驗計(ji)劃(EECExperimentalProgram),美國爲API實✉️驗計(jì)劃(APIExperimentalProgram)。試🌈驗的目的是(shi)用現代測試設備(bei)及試驗數據的統(tong)計處理😄技術進行(háng)新一輪的範圍廣(guǎng)泛的試驗研究,爲(wei)修訂ISO5167打下技術基(ji)礎。1999年ISO發出ISO5167的修訂(dìng)稿(ISO/CD5167-1-4),該文件爲委員(yuan)☀️會草案,它在技術(shu)内容與編輯上都(dōu)有很大改動,是一(yī)份全新的标準。本(běn)來預定于1999年🤟7月在(zai)美國丹佛舉行的(de)🌈ISO/TC30/SC2會議上🐪審查通過(guò)爲DIS(标準草案),但是(shì)會議認爲尚有細(xi)節問題應再商榷(què)而未能通過。新的(de)ISO5167标準何時正式頒(ban)✨布尚不得而知。ISO5167新(xin)标準在标♉準的兩(liang)個核心内容皆有(yǒu)🏃♀️實質性變化,一是(shì)孔闆的🐕流出系數(shu)公式,用Reader-Harris/Gallagher計算式(R-G式(shi))代替Stolz計算式,另一(yi)爲節流裝置上遊(you)側直管段長度的(de)規定以及流動調(diào)整器的使用等。
我(wǒ)們通常稱ISO5167(GB/T2624)中所列(liè)節流裝置爲标準(zhǔn)節流裝置,其他的(de)都📧稱✉️爲非标準節(jie)流裝置,應該指出(chū),非标準節流裝置(zhi)不僅是指那些節(jiē)流裝置結構與标(biao)難節流裝置相異(yi)的,如果标準節流(liú)裝🈚置在偏離标準(zhǔn)條件下工作亦應(ying)稱爲非♈标準節流(liu)✔️裝置,例如,标準孔(kong)闆在混相流或标(biao)準文丘裏噴嘴在(zai)臨界流下工作的(de)都是。
目前非标準(zhǔn)節流裝置大緻有(yǒu)以下一些種類:
1)低(di)雷諾數用1/4圓孔闆(pǎn),錐形入口孔闆,雙(shuāng)重孔闆,雙斜孔😘闆(pǎn),半圓🚶♀️孔闆等;
2)髒污(wū)介質用圓缺孔闆(pan),偏心孔闆,環狀孔(kong)闆,楔形孔闆,彎管(guan)節流件等;
3)低壓損(sǔn)用羅洛斯管,道爾(ěr)管,道爾孔闆,雙重(zhòng)文丘裏噴☁️嘴,通用(yong)文丘裏管,Vasy管等;
4)小(xiǎo)管徑用整體(内藏(cang))孔闆;
5)端頭節流裝(zhuang)置端頭孔闆,端頭(tou)噴嘴,Borda管等;
6)寬範圍(wei)度節流裝置彈性(xing)加載可變面積可(ke)變壓頭🐇流🤞量計(線(xiàn)性孔闆);
7)毛細管節(jie)流件層流流量計(ji);
8)脈動流節流裝置(zhi);
9)臨界流節流裝置(zhi)音速文丘裏噴嘴(zuǐ);
10)混相流節流裝置(zhì)。
節流式DPF現場應用(yong)的不斷拓展必然(rán)提出發展非标準(zhun)節流裝置的要求(qiu),十餘年來ISO亦在不(bú)斷制訂有關非标(biao)準節流裝置的技(jì)術文件,在它們不(bú)能成爲正式标準(zhun)之前作爲技術報(bào)告發表。可以預見(jiàn),今後有😍可能若幹(gàn)較爲成熟的非标(biāo)準節流裝置👉會晉(jìn)升爲标準型的。
20世(shi)紀90年代中後期世(shi)界範圍内各式DPF銷(xiāo)售量在流量儀表(biao)總量中台數占50%-60%(每(měi)年約百萬台),金額(e)占30%左右。我國銷售(shòu)台數約占流✉️量儀(yí)‼️表總量(不包括*表(biǎo)和家用水表及🔴玻(bō)璃管浮子流量計(jì))的35%-42%(每年6萬🌈-7萬台)。
2工(gong)作原理
2.1基本原理(lǐ)
充滿管道的流體(tǐ),當它流經管道内(nei)的節流件時,如圖(tú)4.1所示,流速将在節(jiē)流件處形成局部(bù)收縮,因而流速增(zeng)加,靜壓力🌈降低☂️,于(yú)是在節流件前後(hou)便産生了壓差。流(liu)體流量🏒愈大,産生(shēng)的壓差愈大,這樣(yàng)可依據壓差來衡(heng)量流量的大小。這(zhe)種測量方法是以(yi)流動連續性方程(cheng)(質量守恒定👉律)和(he)伯努利方程(能量(liang)守恒定律)爲基🛀🏻礎(chǔ)🏃🏻♂️的。壓差的大小不(bu)僅與流量還與其(qi)📱他許多因素有關(guān),例如當節流裝置(zhì)形式或管道内流(liu)💁體的物理性質(密(mi)度、粘度)不同時,在(zài)同樣大小的流量(liàng)下産生的壓差也(ye)♻️是不同的。
圖4.1孔闆(pan)附近的流速和壓(ya)力分布
2.2流量方程(chéng)
式中qm--質量流量,kg/s;
qv--體(ti)積流量,m3/s;
C--流出系數(shu);
ε--可膨脹性系數;
β--直(zhí)徑比,β=d/D;
d--工作條件下(xià)節流件的孔徑,m;
D--工(gong)作條件下上遊管(guan)道内徑,m;
P--差壓,Pa;
ρl--上遊(you)流體密度,kg/m3。
由上式(shì)可見,流量爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個參(cān)數的函數,此6個參(can)數可分爲實測🌈量(liàng)[d,ρ,P,β(D)]和♊統計量(C、ε)兩類。
(1)實(shi)測量
1)d、D式(4.1)中d與流量(liàng)爲平方關系,其度(du)對流量總精度影(yǐng)響較🔴大,誤差值✍️一(yi)般應控制在±0.05%左右(you),還應計及工作溫(wen)🌏度對材料熱膨脹(zhàng)的影響🧑🏽🤝🧑🏻。标準規定(ding)管道内徑D必須實(shí)測,需在上遊管段(duàn)的幾個截🐪面上進(jin)行多次測量求其(qi)平均值,誤差不應(ying)大于±0.3%。除對數值測(ce)量精度要求較高(gao)外,還應考慮内徑(jìng)偏差會對節流件(jiàn)上遊通道造成不(bu)正常節流現象所(suo)帶來的嚴重影響(xiang)👌。因此,當不是成套(tao)供應💋節流裝置時(shí),在現場配管應充(chōng)分💰注意這個問題(ti)。
2)ρρ在流量方程中與(yu)P是處于同等位置(zhì),亦就是說,當追求(qiu)差壓變送✌️器高精(jīng)度等級時,絕不要(yào)忘記ρ的測量精度(du)亦應與之相匹配(pei)。否則P的提高将會(huì)被ρ的降低所抵消(xiao)。
3)P差壓P的測量不應(ying)隻限于選用一台(tái)高精度差壓變✔️送(sòng)器。實🚶際上差壓變(biàn)送器能否接受到(dào)真實的差壓值還(hai)決定于一系列㊙️因(yīn)素,其中正确的取(qǔ)壓孔及引壓管線(xiàn)🚩的制造、安裝及使(shǐ)用是保證獲得真(zhēn)實差壓值的關鍵(jian),這些影響因素很(hen)多是難以定量或(huo)定性🚶♀️确定的,隻有(yǒu)加強制造及安裝(zhuāng)的規範♻️化工作才(cái)能🔴達到目的。
(2)統計(ji)量
1)C統計量C是無法(fa)實測的量(指按标(biāo)準設計制造安裝(zhuang),不經校準使用),在(zai)現場使用時zui複雜(za)的情況出現在實(shi)際的C值與标準确(que)定的C值不相符合(hé)。它們的偏離😄是由(yóu)設🏃🏻♂️計、制造、安裝及(ji)🔆使用一系列因素(sù)造成的。應該明确(que),上述各環節全部(bù)嚴格遵循标準的(de)規定,其實際值才(cai)會與标準确定的(de)值相符合,現場是(shi)難以💃*這種要求的(de)。
應該指出,與标準(zhǔn)條件的偏離,有的(de)可定量估算(可進(jìn)🥵行修正),有的隻能(neng)定性估計(不确定(dìng)度的幅值與🐆方向(xiang)👣)。但是在現✨實中,有(you)時不僅是一個條(tiao)件偏離,這就帶來(lai)非常複雜的情🔴況(kuàng),因爲一般資料中(zhōng)隻介紹某一條件(jiàn)🈚偏離引起的誤差(chà)。如果許多條件同(tong)時偏離,則缺少相(xiang)關的資料可查。
2)ε可(kě)膨脹性系數ε是對(dui)流體通過節流件(jian)時密度發生變🙇♀️化(huà)❄️而🌐引起的流出系(xì)數變化的修正,它(ta)的誤差由兩部分(fen)組成:其♻️一爲常用(yòng)流量下ε的誤差,即(jí)标準确定值的🐪誤(wù)差;其二爲由🏒于流(liu)量👉變化ε值将随之(zhi)波動帶來的誤差(cha)。一般在⛹🏻♀️低靜壓高(gāo)差壓情況,ε值有不(bu)可♈忽略的誤差。當(dang)P/P≤0.04時,ε的誤差可忽略(luè)不計。
3分類
差壓式(shì)流量計分類如表(biǎo)4.1所示。
表4.1差壓式流(liu)量計分類表
分類(lèi)原則分類類型
按(an)産生差壓的作用(yong)原理分類1)節流式(shi);2)動壓頭式;3)水力阻(zǔ)力式🚶♀️;4)離心式;5)動壓(ya)增益式;6)射流式
按(àn)結構形式分類1)标(biāo)準孔闆;2)标準噴嘴(zuǐ);3)經典文丘裏管;4)文(wén)丘裏噴嘴;5)錐形入(rù)口孔闆;6)1/4圓孔闆;7)圓(yuán)缺孔闆;8)偏心孔闆(pan);9)楔形孔闆;10)整體(内(nèi)藏)孔闆;11)線性孔闆(pan);12)環形孔闆;13)道爾管(guǎn);14)羅洛斯管;15)彎管;16)可(kě)換孔闆節流裝置(zhì);17)臨界流節流裝置(zhi)
按用途分類1)标準(zhǔn)節流裝置;2)低雷諾(nuò)數節流裝置;3)髒污(wū)流節流🏒裝置;4)低壓(yā)損節流裝置;5)小管(guǎn)徑節流裝置;6)寬範(fan)🈚圍度節流裝置;7)臨(lín)界流節流裝置;
3.1按(àn)産生差壓的作用(yong)原理分類
1)節流式(shì)依據流體通過節(jiē)流件使部分壓力(lì)能轉變爲動能以(yǐ)🔞産‼️生差壓的原理(lǐ)工作,其檢測件稱(cheng)
之爲節流裝置,是(shì)DPF的主要品種。
2)動壓(ya)頭式依據動壓轉(zhuǎn)變爲靜壓的原理(li)工作,如均🔱速管流(liú)量計。
3)水力阻力式(shi)依據流體阻力産(chan)生的壓差原理工(gōng)作,檢測件爲毛細(xì)管束,又稱層流流(liú)量計,一
般用于微(wei)小流量測量。
4)離心(xin)式依據彎曲管或(huo)環狀管産生離心(xīn)力原理形成☀️的壓(yā)💋差工作,如彎管流(liu)量計,環形管流量(liang)
計等。
5)動壓增益式(shi)依據動壓放大原(yuán)理工作,如皮托-文(wén)丘👣裏管。
6)射流式依(yī)據流體射流撞擊(ji)産生原理工作,如(rú)射流式差壓✌️流量(liàng)計。
3.2按結構形式分(fen)類
1)标準孔闆又稱(cheng)同心直角邊緣孔(kǒng)闆,其軸向截面如(ru)圖4.2所示。孔闆是一(yī)塊加工成圓形同(tóng)心的具有銳利直(zhi)角邊緣的薄闆。孔(kǒng)闆開孔的上遊側(ce)邊緣應是銳利的(de)直角。标準孔闆有(you)三種取壓方式:角(jiǎo)接、法蘭及D-D/2取壓;如(ru)圖4.3所示。爲從兩個(ge)方向的任一個方(fang)向測量🐆流量,可采(cǎi)用🐅對稱孔闆,節💁流(liu)孔的兩個🧑🏽🤝🧑🏻邊緣均(jun)符合🈚直角邊緣孔(kǒng)闆上遊邊緣的特(tè)性,且孔闆全部厚(hou)度不超過節流孔(kong)的厚度。
圖4.2标準孔(kong)闆
圖4.3孔闆的三種(zhong)取壓方式
2)标準噴(pen)嘴有兩種結構形(xíng)式:ISA1932噴嘴和長徑噴(pen)嘴。
a.ISA1932噴嘴(圖4.4)上遊面(mian)由垂直于軸的平(píng)面、廓形爲圓周的(de)兩段👈弧線♍所😘确定(dìng)的收縮段、圓筒形(xing)喉部和凹槽組🤩成(cheng)的噴嘴。ISA1932噴嘴的取(qǔ)壓方式僅角接取(qu)壓一種。
圖4.4ISA1932噴嘴
b.長(zhǎng)徑噴嘴(圖4.5)上遊面(miàn)由垂直于軸的平(píng)面、廓形爲1/4橢圓的(de)收⭐縮段、圓筒形喉(hou)部和可能有的凹(ao)槽或斜角😍組成的(de)噴嘴。長徑噴🐅嘴的(de)取壓方式僅D-D/2取壓(ya)一種。
3)經典文丘裏(li)管由入口圓筒段(duàn)A、圓錐收縮段B、圓筒(tǒng)形喉部C和圓錐擴(kuò)散段E組成,如圖4.6所(suo)示。根據不同的加(jia)工方✨法,有以下結(jie)構形式:①具有粗鑄(zhù)收縮段的;②具有機(ji)械加工收縮段的(de);③具有鐵闆焊接收(shou)縮段的。不同結構(gòu)形式的L1、L2、R1、R2與D、d的關系(xi)如表4.2所示。
4)文丘裏(li)噴嘴由進口噴嘴(zuǐ)、圓筒形喉部及擴(kuo)散段組成,如圖💚4.7所(suo)示。
5)錐形入口孔闆(pan)錐形入口孔闆與(yu)标準孔闆相似,相(xiàng)當于🥵一塊倒💘裝的(de)标準孔闆,其結構(gou)如圖4.8所示,取壓方(fang)式爲角接取壓。表(biao)4.2L1、L2、R1、R2與D、d關✂️系
注粗鑄入(ru)口機械加工的入(ru)口粗焊的鐵闆入(rù)口
1±0.25D(100mm<D<150mm)
L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
2L2=1D或0.25D+250mm兩個量中的(de)小者L2≥D(入口直徑)L2≥D(入(ru)口直徑)
3R1=1.375D+20%R1<0.25DR1=0,焊縫除外(wai)
4R2=3.625d至3.8dR2<0.25DR2=0,焊縫除外
圖4.6經(jing)典文丘裏管
圖4.7文(wen)丘裏噴嘴
圖4.8錐形(xing)入口孔闆
1一環隙(xì);2-夾持環;3一上遊端(duan)面A;4-下遊端面B;
5-軸線(xian);6-流向;7-取壓口;8-孔闆(pan);
X-帶環隙的夾持環(huan);Y-單獨取壓口
超聲(sheng)波流量計的基本(běn)原理及類型
超聲(shēng)波在流動的流體(ti)中傳播時就載上(shang)流體流速💔的信息(xi)。因此通過接收到(dao)的超聲波就可以(yi)檢測出流體的流(liu)速,從🐉而換算成🐪流(liu)量。根據檢測的方(fang)式,可分爲傳播速(su)度差法、多普勒法(fa)、波束偏移法、噪聲(sheng)法及相關法等不(bú)同類型的超聲波(bō)流量計。起聲波流(liú)量計是近十🚶幾年(nian)來随着集成電路(lu)技術迅速發展才(cai)開始應用的🏃🏻一種(zhǒng)
非接觸式儀表,适(shi)于測量不易接觸(chu)和觀察的流體以(yǐ)及☀️大管徑流量。它(tā)與水位計聯動可(ke)進行敞開水流的(de)流量測量🌈。使用超(chao)聲⭐波流量比不用(yong)在流體中安裝測(cè)量元件故不會改(gǎi)變流體的流動狀(zhuang)态,不産生附加阻(zǔ)力,儀表的安裝及(jí)檢修均可不影響(xiang)生産管線運行因(yīn)而是一種理想的(de)節能型流量計。
*,目(mù)前的工業流量測(cè)量普遍存在着大(da)管徑、大流量☀️測量(liàng)困🙇♀️難🆚的🚶♀️問題,這是(shì)因爲一般流量計(ji)随着測量管徑的(de)增大會⛷️帶來制造(zao)👅和運輸上的困難(nan),造價提高、能損加(jia)大、安裝不僅這些(xiē)缺點,超聲波流量(liang)計均可避免。因爲(wèi)各類超✨聲波流量(liàng)計均可管外安裝(zhuāng)、非接觸測流,儀表(biǎo)造價基本上與被(bèi)測管道口徑大小(xiǎo)無關,而其它類型(xíng)的流量計随着口(kǒu)徑增加,造價大幅(fu)度增加🔞,故口徑越(yue)大超聲波流量計(jì)比相同功能🈲其它(ta)類型流量計的功(gong)能價格比越*。被認(rèn)爲是較好的大管(guan)徑流量測量儀💃🏻表(biǎo),多普勒法超聲波(bō)流💘量計🈲可測雙相(xiàng)介質的流量,故可(ke)用于下水道及排(pái)污水🔆等髒污流的(de)測量。在發電廠中(zhōng),用便攜式超聲波(bō)流量計測量水輪(lun)機進水量、汽輪機(ji)循環水量等大管(guan)徑流量,比🔅過去的(de)皮脫管流速計🙇♀️方(fang)便得多。超聲被流(liu)量汁也可用🥰于氣(qi)體測量。管徑的适(shi)用範圍從2cm到✨5m,從幾(ji)米寬的明渠、暗渠(qu)到500m寬的🌈河流都可(ke)适用。
另外,超聲測(ce)量儀表的流量測(cè)量準确度幾乎不(bú)受😘被測流體溫度(dù)、壓力、粘度、密度等(deng)參數的影響,又可(kě)制成非接觸及便(bian)攜式測量儀表,故(gù)可解決其它類型(xíng)儀表所難以測量(liang)的強腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易(yì)燃易爆介質的流(liú)量測量問題。另外(wài),鑒于非接🐅觸測量(liàng)特點,再配以合理(li)☀️的電子線路,一台(tai)儀表可✨适應多種(zhong)管徑測量和多種(zhong)流量範圍測量。超(chāo)⚽聲波流量計的💜适(shi)應能力也是其它(ta)儀表不可比拟的(de)。超聲波流量計具(ju)有上🙇♀️述一些優點(diǎn)因此它越來越受(shòu)到重視并且向産(chan)品系列化、通用化(huà)發展,現已制成不(bu)同聲道的标準型(xing)、高溫型、防爆型、濕(shī)式型儀表以🙇♀️适應(ying)不同介🈲質,不同場(chǎng)合和不同管道條(tiáo)件的流量測量。
超(chāo)聲波流量計目前(qian)所存在的缺點主(zhǔ)要是可測流體的(de)溫度範圍受超聲(sheng)波換能鋁及換能(neng)器與管道之間的(de)耦😄合材料耐溫程(cheng)度的限制,以及高(gao)溫下被測流體傳(chuan)聲速度的原㊙️始數(shu)據不全。目前我國(guó)隻能用于測量200℃以(yi)下的流體。另外,超(chao)聲波流量計的測(cè)量線路比一般流(liú)量計複雜。這是因(yīn)爲,一般工業計量(liang)中液體的流🧑🏽🤝🧑🏻速常(chang)常是每秒幾米,而(ér)聲波在液體中的(de)傳播速度約爲💘1500m/s左(zuo)右,被🙇🏻測流體流速(su)(流量)變化帶給聲(sheng)速的變化量zui大也(ye)是10-3數量級.若要求(qiú)測量流速的準确(què)度📧爲1%,則對聲速的(de)測量準确度需爲(wèi)10-5~10-6數量級,因此必須(xu)有完善的測量線(xian)路才能實現,這也(ye)正是超聲波流量(liàng)計隻有在集成👈電(diàn)路技術迅速發展(zhan)的前題下才能得(de)到實際應🔴用的原(yuan)因。
超聲波流量計(jì)由超聲波換能器(qì)、電子線路及流量(liang)顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲(sheng)波發射換能器将(jiang)電能轉換爲超聲(shēng)波能量,并将其發(fa)射到被測流體中(zhong),接收器接收到的(de)超聲波信号,經✉️電(diàn)子線路放大并轉(zhuǎn)換爲代表流量的(de)電信号供給顯🌐示(shì)和積算儀表進行(háng)顯示和積算。這樣(yàng)就實現了流量的(de)檢測✍️和顯示。
超聲(shēng)波流量計常用壓(yā)電換能器。它利用(yòng)壓電材料的壓電(dian)效應,采用适出的(de)發射電路把電能(néng)加到發射換能器(qi)的壓電元件上,使(shǐ)其産生超聲波振(zhèn)勸。超聲波以某一(yi)角度射入流體中(zhong)⛷️傳播,然後由接收(shou)換能器接收♌,并經(jīng)壓電元件變爲電(diàn)能,以便檢測。發射(she)換能器利用壓電(diàn)元件的逆壓電效(xiào)應,而接收換能器(qì)則是利用壓電效(xiao)應。
超聲波流量計(jì)換能器的壓電元(yuan)件常做成圓形薄(bao)片,沿厚度振動。薄(bao)片直徑超過厚度(du)的10倍,以保證振動(dòng)的方向性。壓電元(yuan)件材料多采用锆(gào)钛酸鉛。爲固定壓(ya)電元件,使超聲波(bo)以合适🏃的角度射(shè)入到流體中,需把(ba)元件故人聲楔中(zhong),構成換能器整🔱體(tǐ)(又稱探♋頭)。聲楔的(de)材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老⛹🏻♀️化,而且(qiě)要求❌超聲波經聲(sheng)楔後能量損失小(xiao)即透射系數接近(jìn)1。常用的聲楔材料(liao)是有機玻璃,因爲(wèi)它透明,可以觀察(cha)到聲楔中壓電元(yuan)件的組裝情況。另(ling)外,某❤️些橡膠、塑料(liào)及膠木也可作聲(sheng)楔材料。
超聲波流(liú)量計的電子線路(lù)包括發射、接收、信(xin)号處理和顯示🈲電(diàn)路。測得的瞬時流(liú)量和累積流量值(zhí)用數字量或模拟(ni)量顯🈲示。
根據對信(xìn)号檢測的原理,目(mù)前超聲波流量計(ji)大緻可分💃傳播🌈速(su)🏃♂️度差法(包括:直接(jiē)時差法、時差法、相(xiang)位差法、頻差法)波(bo)束偏移法、多普勒(lè)法、相關法、空間濾(lü)波法及噪聲法等(deng)類型,如圖所示。其(qí)中以噪聲法原理(lǐ)及結構zui簡單,便于(yú)測量和攜帶,價格(ge)便🏃🏻宜但準确🐕度較(jiao)低,适于在流量測(ce)量準确度要求不(bú)高的場合🈚使用。由(you)于直接時差法、時(shi)差法、頻差法和相(xiàng)位差法的基本原(yuan)理都是通過測量(liàng)超聲波脈沖順流(liu)和逆流傳報時速(sù)度之差來反映流(liu)體的流速的,故又(you)統稱爲傳播速度(dù)差法。其中頻差法(fǎ)和時差法克服了(le)聲速随流體溫度(dù)變化帶來的誤差(chà),準确度較高,所以(yi)被廣泛采用。按照(zhào)換能器的配置方(fāng)法不同,傳播速度(du)差撥又分爲:Z法(透(tòu)過法)、V法(反射法)、X法(fa)(交叉法)等✍️。波束偏(pian)移🌈法是利用超聲(shēng)波束在流體中的(de)傳播方向随流體(ti)流速變化而産生(sheng)偏移來反映流體(ti)流速的,低流速時(shi),靈敏度🏃♀️很低适用(yòng)性不大.多普勒法(fǎ)是利用聲學多普(pu)勒原理,通過測量(liàng)不均勻流體中散(sàn)🚩射體散射的超聲(shēng)波多普
勒頻移來(lai)确定流體流量的(de),适用于含懸浮顆(kē)粒、氣泡等流體⛷️流(liú)量測量。相關法是(shì)利用相關技術測(ce)量流量,原理上,此(cǐ)法的測量✌️準确度(dù)與流體中的聲速(sù)無關,因而與流🌐體(ti)溫度,濃度等無關(guan),因而測量準确度(du)高,适用範圍廣。但(dan)相關器價💘格貴,線(xiàn)路比較複雜。在微(wei)處理機普及應用(yong)後,這個缺點可✏️以(yǐ)克服。噪聲法(聽音(yin)法)是♌利用管道内(nèi)流體流動時産生(sheng)的😄噪聲🏃♀️與流體的(de)流速有關的原🚶理(li),通過檢🐪測噪聲表(biao)示流速或流量值(zhí)。其方法🌍簡單,設備(bèi)價格便宜,但準确(que)度低。
以上幾種方(fāng)法各有特點,應根(gen)據被測流體性質(zhì).流速☀️分布情況🔴、管(guan)路安裝地點以及(jí)對測量準确度的(de)要求等因🌈素進行(hang)選🎯擇。一般說來由(you)于工業生産中工(gōng)質的🥰溫度常不能(néng)保持恒定,故多采(cǎi)🐪用頻差法及時差(cha)法。隻有在管徑很(hen)大時才🈲采用直接(jie)時差法。對換能器(qì)安裝🐇方法的選擇(ze)原則一般是:當流(liu)體沿管軸平行流(liu)動時🔞,選用Z法;當流(liu)動方向與管鈾不(bú)平行或管路安裝(zhuāng)地點使換能器安(ān)裝間隔受到限制(zhì)時,采用V法或X法。當(dang)流場分布不均勻(yun)而表前直管段又(yòu)較短時,也可采用(yòng)多聲道(例如雙聲(shēng)道或四聲道)來克(ke)服流速擾動帶來(lai)的流🈲量測量誤差(chà)。多普勒法适🍓于測(cè)量兩相流,可避免(miǎn)常規♌儀表由懸浮(fú)粒或氣泡🍓造成的(de)堵塞、磨損、附着而(ér)不能運行的弊病(bìng),因而得以迅速發(fa)🥵展。随着工業的發(fa)展及🈚節能🚶工作的(de)開展,煤油混合(COM)、煤(mei)水🈲泥合(CWM)燃料的輸(shu)送和❗應用以及燃(rán)料🐪油加水助燃等(děng)節能方法的發展(zhan),都爲多普勒超聲(sheng)波流量計應用開(kāi)辟廣闊前景。
流量(liang)計的種類很多,一(yī)般市場上用得比(bǐ)較廣泛的有💯:電磁(cí)流量計、渦街流量(liàng)計、渦輪流量計、孔(kong)闆流量計、V錐流量(liàng)計、金屬轉子流量(liàng)計、玻璃轉子流量(liang)計、旋進旋渦流量(liang)計🌐、橢圓齒輪流量(liàng)計、均速管流量計(jì)、超聲波流量計等(deng)。它們✊的安裝條件(jiàn)對直管段的要求(qiú)✂️V錐流量計是zui低,而(ér)電磁、渦街、孔闆等(děng)對直管段要求就(jiù)較高,一般是🔞前5D後(hou)3D,對于流量計前端(duān)有彎頭、閥門🔱電磁(ci)流量計等的直管(guan)段⚽要求就更高,zui高(gāo)要求直管段是前(qian)50D後5D,因此在選購流(liú)量計時一定要考(kǎo)慮流量計現場安(ān)裝的環境、位置等(děng)因素,從而選擇更(geng)📧加适合現場工礦(kuang)的流🔞量計。
現在流(liu)量計所需要的參(cān)數:
1、被測量的介質(zhi)
2、被測量介質的溫(wen)度
3、被測量介質的(de)壓力
4、被測量介質(zhi)的流量
5、要求的測(ce)量精度
6、現場工礦(kuang)情況
聯系方式(shì)
-
電話
86-020-31199948/85550363
-
傳真
86-020-85628533