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工業流量(liang)計的概述(shù)和分類
  • 發(fa)布日期:2025-12-07      浏(liu)覽次數:5729
    • 它(tā)是由俄羅(luó)斯科學工(gōng)程中心工(gong)業儀表公(gong)司開發🌈,是(shi)基于懸浮(fu)效應理論(lun)研制的。該(gai)儀表已在(zai)若幹現場(chǎng)成功的應(ying)用(例如在(zai)核電站安(an)裝2000餘台測(ce)量熱水流(liu)量,連續使(shǐ)用8年),且還(hái)在改進以(yǐ)擴大💃🏻應用(yòng)領域。

        二次(cì)裝置爲各(ge)種機械、電(diàn)子、機電一(yi)體式差壓(ya)計,差壓變(bian)送器及流(liú)量顯示儀(yi)表。它已發(fa)展爲三化(hua)(系列化、通(tōng)🈲用化㊙️及标(biao)準化)程度(dù)很高的、種(zhǒng)類規格龐(pang)雜的一大(da)類儀表,它(ta)既可測量(liàng)流量參數(shu),也可測量(liang)其它參數(shu)(如壓♌力、物(wu)位、密度等(děng))。

        USF在60年代後(hou)期進入工(gong)業應用,80年(nian)代後期起(qǐ)在流量儀(yí)🆚表銷售金(jin)額中已占(zhàn)4%~6%。1992年世界範(fan)圍估計銷(xiāo)售量爲3.54.8萬(wàn)台,同期國(guo)内産品估(gu)計在🌍8000~9000台。

        (1)結(jie)構簡單牢(lao)固;

        (2)不産生(shēng)流量檢測(cè)所造成的(de)壓力損失(shi),節能效果(guǒ)好🎯;

        由(yóu)上述可知(zhi),流量計發(fā)展到今天(tiān)雖然已日(rì)趨成熟🔴,但(dàn)其種類仍(réng)然極其繁(fan)多,至今尚(shàng)無一種對(dui)于任何場(chǎng)合都适🙇‍♀️用(yòng)的流量✏️計(ji)。

        1.8科裏奧利(lì)質量流量(liàng)計

        與前述(shù)幾種不同(tong),它是在非(fei)滿管狀敞(chang)開渠道測(cè)量🐅表面自(zì)然流的流(liu)量儀表。

        電(dian)磁流量計(ji)有一系列(lie)優良特性(xing),可以解決(jue)其它流🛀量(liàng)計不易應(ying)用的問題(ti),如髒污流(liu)、腐蝕流的(de)測量。

        (3)儀表(biao)系數較低(dī)(與渦輪流(liu)量計相比(bǐ));

        電磁流量(liang)計應用領(ling)域廣泛,大(dà)口徑儀表(biǎo)較多應用(yòng)⛱️于給排水(shuǐ)工程;中小(xiao)口徑常用(yong)于高要求(qiú)或難測場(chǎng)合,如鋼鐵(tie)工業高爐(lú)風口冷卻(que)水控制,造(zào)紙工業測(ce)量紙漿液(ye)和黑💋液,化(huà)學工業的(de)強腐蝕☀️液(ye),有色冶金(jin)工業的礦(kuàng)漿;小口徑(jìng)、微小口徑(jìng)常用于醫(yi)藥工業、食(shí)品工業、生(sheng)物化學等(deng)有衛生要(yao)求的場✍️所(suo)。

        EMF從50年代初(chū)進入工業(ye)應用以來(lái),使用領域(yù)日益擴展(zhan),80年代📞後期(qi)‼️起♉在流量(liàng)儀表銷售(shòu)金額中已(yǐ)占16%~20%。

        渦街流(liu)量計是屬(shu)于zui年輕的(de)一類流量(liàng)計,但其發(fā)展迅速,目(mu)💃🏻前已成爲(wèi)通用的一(yī)類流量計(jì)。

        流量測量(liàng)方法和儀(yí)表的種類(lèi)繁多,分類(lèi)方法也很(hen)多。至今爲(wei)止,可供工(gong)業用的流(liú)量儀表種(zhǒng)類達60種之(zhi)♊多。品種如(ru)此之多的(de)原因💋就在(zài)于至今還(hái)沒找到一(yi)🛀種對任何(hé)流體、任何(hé)量🥰程、任何(he)流動狀态(tài)以及任何(he)使用條件(jiàn)🚩都适用的(de)🌈流量儀表(biao)。

        特點:

        1概述(shu)

        (5)直讀式儀(yí)表無需外(wai)部能源可(kě)直接獲得(dé)累計,總量(liang)🈲,清晰♈明了(le),操作簡便(bian)。

        應用概況(kuang):

        日本東京(jing)技術學院(yuàn)研制适用(yòng)于石油輸(shu)送管線低(dī)導電液體(tǐ)流量測量(liang)的靜電流(liu)量計。

        (3)元零(ling)點漂移,抗(kàng)幹擾能力(li)好;

        (1)玻(bo)璃錐管浮(fu)子流量計(ji)結構簡單(dān),使用方便(biàn),缺點是耐(nài)壓力低,有(yǒu)💃玻璃管易(yi)碎的較大(dà)風險;

        (3)可測(ce)量非導電(diàn)性液體,對(dui)無測量的(de)電磁流量(liang)計是♍一種(zhong)補充。

        優點(dian):

        (3)所測得體(ti)積流量實(shi)際上不受(shou)流體密度(dù)、粘度、溫度(dù)、壓力和電(dian)👈導率變化(huà)的明顯影(yǐng)響;

        (5)産生噪(zao)聲及振動(dòng)。

        電磁流量(liang)計是根據(ju)法拉弟電(diàn)磁定律制(zhì)成的一種(zhǒng)測量導電(dian)性液體的(de)儀表。

        70、80年代(dài)電磁流量(liàng)在技術上(shang)有重大突(tū)破,使它成(cheng)爲應用廣(guǎng)泛🧡的一類(lèi)流量計,在(zai)流量儀表(biǎo)中其使用(yong)量百分數(shu)不斷上升(shēng)✍️。

        (2)被測介質(zhi)種類、口徑(jing)、介質工作(zuo)狀态局限(xiàn)性較大;

        差(chà)壓式流量(liàng)計的檢測(cè)件按其作(zuò)用原理可(kě)分爲:節流(liú)㊙️裝置、水力(lì)阻力式、離(lí)心式、動壓(yā)頭式、動壓(ya)頭增益式(shi)及射流式(shì)幾大類。

        1.3容(róng)積式流量(liàng)計

        (2)多普勒(lè)法測量精(jing)度不高。

        (1)高(gao)精度,在所(suǒ)有流量計(jì)中,屬于zui的(de)流量計;

        差(chà)壓式流量(liàng)計由一次(ci)裝置(檢測(ce)件)和二次(ci)裝置(差壓(yā)轉換👣和流(liú)量顯示儀(yi)表)組成。通(tong)常以檢測(cè)件形式🌈對(dui)差壓式流(liú)量計分類(lei),如孔闆流(liu)量計、文丘(qiū)裏流量計(ji)、均速🧑🏽‍🤝‍🧑🏻管流(liu)量計等。

        國(guó)外CMF已發展(zhǎn)30餘系列,各(ge)系列開發(fā)在技術上(shang)着眼點在(zài)于🍉:流量檢(jian)測測量管(guǎn)結構上設(she)計創新;提(tí)高儀表零(ling)點穩定性(xing)和度等性(xing)能;增加測(cè)量管撓度(dù),提高靈敏(mǐn)度;改善測(cè)量管應力(li)分布,降低(dī)疲勞損壞(huai),加強抗振(zhèn)動幹擾能(néng)力等。

        (4)流量(liàng)範圍大,口(kou)徑範圍寬(kuan);

        (2)流體物性(xìng)對流量特(te)性有較大(dà)影響。

        2新工(gong)作原理流(liu)量儀表的(de)研究和開(kai)發

        (1)時間法(fǎ)應用于清(qīng)潔、單相液(yè)體和氣體(tǐ)。典型應用(yòng)有工廠排(pai)放液、:怪液(yè)、液化天然(rán)氣等;

        (3)檢測(ce)件與變送(song)器、顯示儀(yí)表分别由(yóu)不同廠家(jiā)生産,便于(yu)規模經濟(ji)生産。

        (4)範圍(wei)度寬;

        (3)可用(yòng)于高粘度(dù)液體的測(ce)量;

        缺點:

        每(mei)種流量計(ji)都有其适(shi)用範圍,也(yě)都有局限(xian)性。這就要(yào)求我們:

        優(yōu)點:

        3幾種流(liu)量儀表應(ying)用和發展(zhǎn)動向

        1.2浮子(zi)流量計

        應(ying)用概況:

        浮(fu)子流量計(jì),又稱轉子(zi)流量計,是(shi)變面積式(shì)流量計的(de)一種,在一(yi)根由下向(xiang)上擴大的(de)垂直錐管(guǎn)中,圓形🔆橫(heng)截面的浮(fu)子的重🧑🏽‍🤝‍🧑🏻力(lì)是由液體(tǐ)動力承受(shou)的,從而使(shi)浮子可以(yǐ)在❓錐管内(nèi)地上升和(hé)下降。

        3.2電磁(cí)流量計(EMF)

        根據(jù)對信号檢(jian)測的原理(li)超聲流量(liàng)計可分爲(wèi)速度差法(fa)(直接時差(cha)法、時差法(fa)、相位差法(fa)和頻差法(fǎ))、波束偏移(yi)🌈法、多😍普勒(le)法、互相關(guan)法、空間濾(lǜ)法及噪聲(shēng)法等。

        靜電(dian)流量計的(de)金屬測量(liang)管絕緣地(dì)與管系連(lian)接,測量👈電(diàn)容💞器上靜(jìng)電荷便可(ke)知道測量(liang)管内的電(dian)荷。他們分(fèn)别作了内(nei)🌐徑4~8mm銅、不鏽(xiu)鋼等金屬(shu)和塑料測(cè)量管儀表(biǎo)的實流試(shì)驗,試驗表(biǎo)明流🤩量與(yu)電荷之間(jian)接近于線(xian)性。

        2.2複合效(xiao)應流量儀(yi)表(combinedeffectsmeter)

        (2)安裝管(guǎn)道條件對(duì)計量精度(dù)沒有影響(xiang);

        (2)不能測量(liang)氣體、蒸汽(qì)和含有較(jiao)大氣泡的(de)液體;

        (2)氣體(ti)應用方面(mian)在高壓天(tiān)然氣領域(yù)已有使用(yòng)良好的🤟經(jīng)驗;

        差壓式(shì)流量計是(shì)一類應用(yòng)zui廣泛的流(liu)量計,在各(ge)類㊙️流量儀(yí)表中其使(shi)用量占居(jū)*。近年來,由(you)于各種新(xīn)型流量計(ji)的問世💋,它(ta)的使用量(liàng)百分數逐(zhú)漸下降,但(dàn)目前仍是(shì)zui重要的一(yi)類流量計(ji)。

        容積式流(liú)量計與差(chà)壓式流量(liàng)計、浮子流(liú)量計并列(lie)爲💁三🔆類㊙️使(shǐ)用量zui大的(de)流量計,常(chang)應用于昂(ang)貴介質(油(you)品、天然氣(qì)等)的總量(liang)測量㊙️。

        (2)适用(yòng)于小管徑(jìng)和低流速(su);

        (1)結果複雜(zá),體積龐大(da);

        優點:

        我國(guó)CMF的應用起(qǐ)步較晚,近(jin)年已有幾(jǐ)家制造廠(chang)(如太行儀(yi)表廠)自行(háng)開發供應(ying)市場;還有(you)幾家制造(zào)廠組建合(he)資企業或(huo)引用生産(chan)系列儀表(biao)。

        3.1科裏奧利(lì)質量流量(liang)計(CMF)

        1.9明渠流(liu)量計

        非滿(mǎn)管态流動(dong)的水稱作(zuò)明渠,測量(liàng)明渠中水(shuǐ)流流量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的(de)😍稱💜作明渠(qú)流量計(openchannelflowmeter)。

        (4)壓(ya)損大(指孔(kǒng)闆、噴嘴等(deng))。

        (3)現場安裝(zhuang)條件要求(qiú)高;

        我國近(jìn)年發展迅(xun)速,1994年銷售(shòu)估計爲6500~7500台(tái)。國内已生(shēng)産zui大口徑(jìng)爲2~6m的ENF,并有(yǒu)實流校驗(yan)口徑3m的設(she)備能力。

        (5)結(jie)構緊湊。

        應(yīng)用概況:

        缺(quē)點:

        明渠流量(liàng)計應用場(chǎng)所有城市(shì)供水引水(shuǐ)渠;火電廠(chang)引水和🈲排(pai)水渠、污水(shuǐ)治理流入(ru)和排放渠(qu);工礦企業(ye)水排放以(yǐ)及水利工(gōng)程和🆚農業(yè)灌溉用渠(qu)道。有人估(gū)計1995台,約占(zhàn)流量儀表(biao)整⛱️體的1.6%,但(dàn)是國内🎯應(yīng)用尚無估(gu)計數據。

        (1)不(bú)能測量電(dian)導率很低(dī)的液體,如(rú)石油制品(pǐn);

        渦(wo)街流量計(jì)是在流體(tǐ)中安放一(yi)根非流線(xiàn)型遊渦發(fa)⭕生體,流體(tǐ)在發生體(tǐ)兩側交替(tì)地分離出(chū)兩串規則(zé)地🧑🏽‍🤝‍🧑🏻交錯排(pái)列的遊渦(wō)的🏃‍♀️儀表。

        1.7超(chāo)聲流量計(jì)

        (1)不适用于(yú)低雷諾數(shù)測量;

        缺點(diǎn):

        渦輪流量(liàng)計,是速度(du)式流量計(jì)中的主要(yào)種類,它采(cǎi)用多💞葉片(piàn)的轉子(渦(wo)輪)感受流(liu)體平均流(liú)速,從而且(qiě)🔞推導出流(liu)量或總量(liàng)的儀表。

        差(cha)壓式流量(liàng)計應用範(fàn)圍特别廣(guang)泛,在封閉(bì)管道的流(liu)量☂️測👌量🤞中(zhōng)✊各種對象(xiang)都有應用(yong),如流體方(fāng)面:單相、混(hùn)相、潔淨、髒(zāng)污、粘性流(liú)等;工作狀(zhuàng)态方面:常(chang)壓、高壓♈、真(zhēn)空、常溫、高(gāo)溫、低溫等(deng);管徑方面(miàn):從幾mm到幾(jǐ)m;流動條件(jiàn)方面:亞音(yin)速、音速、脈(mò)動流等。它(tā)在各工🔞業(yè)部門的⛱️用(yong)量約占流(liú)量計全部(bu)用量的1/4~1/3。

        (4)儀(yí)表在脈動(dong)流、多相流(liú)中尚缺乏(fá)應用經驗(yàn)。

        (1)時間法隻(zhi)能用于清(qīng)潔液體和(he)氣體;而多(duo)普勒法隻(zhi)能用于✔️測(ce)量含有一(yī)定量懸浮(fu)顆粒和氣(qi)泡的液體(ti);

        (4)大部分儀(yí)表隻适用(yong)于潔淨單(dan)相流體;

        2.3轉(zhuǎn)速表式流(liú)量傳感器(qì)(tachmetricflowratesensor)

        差壓式流(liu)量計是根(gēn)據安裝于(yu)管道中流(liú)量檢測件(jiàn)産生的✍️差(cha)壓,已知的(de)流體條件(jiàn)和檢測件(jian)與管道的(de)幾何尺寸(cùn)來計算流(liú)量的儀表(biao)。

        該儀表的(de)工作原理(lǐ)是基于流(liú)體的動量(liang)和壓力作(zuò)用于儀表(biao)腔體産生(shēng)的變形,測(ce)量複合效(xiao)應的變形(xíng)求取流量(liang)。本儀表由(yóu)美國GMI工程(chéng)和管理學(xue)院開發,已(yǐ)申請兩項(xiang)。

        優點:

        渦街(jie)流量計按(an)頻率檢出(chu)方式可分(fen)爲:應力式(shi)、應變式、電(dian)容式、熱敏(min)式、振動體(tǐ)式、光電式(shì)及超聲式(shi)等。

        (1)應用zui多(duo)的孔闆式(shì)流量計結(jie)構牢固,性(xing)能穩定可(ke)靠,使用壽(shou)💜命長;

        (2)重複(fu)性好;

        (1)可做(zuo)非接觸式(shì)測量;

        (3)壓力(li)損失較低(di)。

        1.5電磁流量(liàng)計

        (2)應用範圍(wei)廣泛,至今(jin)尚無任何(he)一類流量(liang)計可與之(zhī)相比拟;

        超聲流量(liàng)計是通過(guò)檢測流體(ti)流動對超(chāo)聲束(或超(chāo)聲🚶脈沖)的(de)作用以測(ce)量流量的(de)儀表。

        (1)測量(liang)通道是段(duan)光滑直管(guǎn),不會阻塞(sai),适用于測(cè)量含㊙️固💋體(tǐ)顆粒的液(ye)固二相流(liu)體,如紙漿(jiāng)、泥漿、污水(shui)等;

        渦輪流(liu)量計和容(rong)積式流量(liàng)計、科裏奧(ào)利質量流(liu)量計稱爲(wèi)流量計中(zhōng)三類重複(fu)性、精度*的(de)産品,作爲(wei)類型流量(liang)計🏃🏻之一,其(qi)産品已發(fa)展爲多品(pǐn)種、多系列(lie)批量生産(chan)的規模。

        按(àn)測量原理(li)分有力學(xue)原理、熱學(xue)原理、聲學(xue)原理、電學(xué)原🐇理、光學(xué)🧡原理、原子(zǐ)物理學原(yuán)理等。

        檢測(ce)件又可按(àn)其标準化(huà)程度分爲(wèi)二大類:标(biāo)準的和非(fei)标🚶‍♀️準的。

        科(kē)裏奧利質(zhì)量流量計(ji)(以下簡稱(cheng)CMF)是利用流(liú)體在振動(dong)‼️管中流動(dong)📞時,産生與(yu)質量流量(liàng)成正比的(de)科裏奧利(lì)力原理🔆制(zhì)成的一種(zhong)直㊙️接式質(zhì)量流量儀(yi)表。

        明渠流量(liàng)計除圓形(xing)外,還有U字(zi)形、梯形、矩(ju)形等多種(zhong)形狀💛。

        2.1靜電(dian)流量計(electrostaticflowmeter)

        (3)不(bu)适用于高(gao)、低溫場合(he);

        (1)計量精度(du)高;

        4結論

        (4)範(fan)圍度寬;

        插(cha)入式渦輪(lún)流量計(2)需(xu)較長直管(guǎn)段;

        非标準(zhǔn)檢測件是(shì)成熟程度(dù)較差的,尚(shàng)未列入标(biao)準中的檢(jian)💋測件⭐。

        (3)不能(neng)用于較高(gao)溫度。

        一般(ban)它由傳感(gǎn)器和顯示(shì)儀兩部分(fèn)組成,也可(kě)做成整體(tǐ)式。

        (5)可應用(yòng)腐蝕性流(liú)體。

        應用概(gai)況:

        總量表(biǎo)測量一段(duan)時間内流(liú)過管道的(de)流量,是以(yǐ)短暫時間(jiān)内流🤟過的(de)總量除以(yǐ)該時間的(de)商來表示(shi),實際上流(liú)量計通⛷️常(chang)亦備有🏃‍♀️累(lèi)積流量裝(zhuang)置,做總量(liàng)表使用,而(ér)🏃‍♀️總量表亦(yi)備有流量(liang)發訊裝置(zhi)。因此,以嚴(yan)格意義來(lai)分流量計(ji)和總量表(biǎo)已無實際(ji)意義。

        (1)在選(xuǎn)擇儀表時(shí),一定要熟(shú)悉儀表和(he)被測對象(xiang)兩方面的(de)情況,并要(yào)兼顧考慮(lü)其它因素(su),這樣測量(liang)才會☎️準确(que);

        優點:

        (2)爲無(wu)流動測量(liàng),無壓力損(sun)失;

        渦(wo)輪流量計(ji)在以下一(yi)些測量對(dui)象獲得廣(guǎng)泛應用:石(shi)油、有機液(ye)體、無機液(yè)、液化氣、天(tiān)然氣和低(dī)溫流體統(tǒng)在歐洲和(he)美國,渦輪(lún)流🏒量計在(zai)用量上是(shì)僅次于孔(kǒng)闆流量計(ji)的👈天然計(ji)㊙️量儀表㊙️,僅(jǐn)荷蘭在天(tian)然氣管線(xiàn)上就采🤩用(yòng)了2600多台各(gè)種尺寸,壓(ya)力從0.8~6.5MPa的氣(qi)體渦輪流(liu)量計,它們(men)已成爲優(yōu)良的天然(rán)氣計⚽量儀(yí)表。

        缺點:

        本(běn)文按照目(mu)前zui流行、zui廣(guǎng)泛的分類(lei)法,即分爲(wèi):容積式流(liú)量計、差🐆壓(yā)式流量計(ji)、浮子流量(liang)計、渦輪流(liu)量計、電磁(ci)流量計、流(liú)體振蕩流(liu)量🈲計中的(de)渦街流量(liàng)計、質量流(liú)量計和插(chā)入🌈式流量(liang)計來分别(bie)闡述各種(zhǒng)流量計的(de)原理、特🏃‍♀️點(diǎn)、應用概況(kuàng)及國内外(wai)的發展情(qing)況。

        超聲流(liú)量計和電(diàn)磁流量計(ji)一樣,因儀(yi)表流通通(tōng)道未設置(zhì)任何阻礙(ài)件,均屬*流(liú)量計,是适(shì)于解決流(liú)量測量困(kùn)難問題的(de)一類流量(liang)計,特别在(zai)大口徑流(liú)量測量方(fang)面有較突(tū)出的優點(diǎn),近年來它(ta)🈲是發展迅(xùn)速的一類(lei)流量計之(zhi)一。

        1.4渦輪流(liu)量計

        (2)努力(lì)研制新型(xíng)儀表,使其(qí)在現有的(de)基礎上更(gèng)加完善。

        (3)多(duō)普勒法适(shi)用于異相(xiang)含量不太(tài)高的雙相(xiàng)流體,例如(ru):未處理污(wū)水、工廠排(pai)放液、髒流(liu)程液;通常(chang)不适用于(yu)非常清潔(jié)的🔞液體。

        (1)不(bú)能長期保(bǎo)持校準特(tè)性;

        (4)範圍度(dù)寬;

        80年代中(zhōng)期,日本、西(xi)歐、美國的(de)銷售金額(e)占流量儀(yi)表的15%~20%。我國(guo)産量🐆1990年估(gu)計在12~1談工(gong)業流量計(jì)的概述和(hé)分類4萬🐉台(tái),其中95%以上(shàng)爲玻璃錐(zhui)管浮子流(liú)量計。

        應用(yòng)概況:

        3.3渦街(jie)流量計(USF)

        浮(fú)子流量計(jì)是僅次于(yú)差壓式流(liu)量計應用(yong)範圍zui寬廣(guǎng)的🌈一類流(liu)量計,特别(bie)在小、微流(liú)量方面有(you)舉足輕重(zhòng)的作用✊。

        (3)精(jīng)度較高;

        缺(que)點:

        (2)适用流(liú)體種類多(duo);

        (2)範圍度窄(zhai),一般僅3:1~4:1;

        缺(quē)點:

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