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測(cè)量不同(tóng)的介質(zhì)選擇不(bu)同的流(liú)量計
發(fā)布日期(qī):2025-12-14 浏覽次(ci)數:5344
工控(kòng)摘要:
爲(wèi)了保證(zhèng)流量儀(yi)表在生(sheng)産現場(chang)過程中(zhong)發揮、zui的(de)使用✍️,流(liu)量計👨❤️👨的(de)選擇,必(bi)須要根(gen)據生産(chan)現場需(xu)要計量(liang)的介質(zhì)而☁️定。一(yi)📞、氣體介(jiè)質,應選(xuan)擇的流(liu)量計品(pǐn)種是:1、超(chao)聲波氣(qi)體流🧡量(liang)計。2、渦街(jiē)流量計(jì)。如氣體(ti)溫度超(chao)過300℃,可選(xuǎn)氣壓式(shi)流量計(jì)。二、石油(yóu)、柴油等(děng)油品介(jiè)質,應選(xuan)擇的流(liú)量計🧡品(pǐn)種是:超(chāo)聲🐕波流(liú)量計。三(sān)、砂漿、電(dian)粉漿等(děng)大濃度(du)、固體顆(kē)粒含量(liàng)大的介(jie)質,應選(xuan)擇的流(liu)量計品(pin)種是:電(dian)磁流量(liàng)計。四、自(zì)來水大(dà)流量的(de)介質,應(yīng)選擇的(de)流量計(jì)品種是(shi):适用選(xuǎn)型爲智(zhì)🌈能電磁(cí)流量計(jì)、超聲波(bo)🎯流量計(ji)。其他諸(zhū)如渦✉️街(jie)流量計(ji)、孔闆流(liú)量計等(deng)也可以(yi)。五、污水(shuǐ)、紙漿✂️等(děng)渾濁液(yè)體介質(zhi),應選擇(zé)☀️的流量(liang)計品種(zhǒng)是:1、超聲(shēng)波流量(liang)計及智(zhì)能電磁(cí)流量計(jì)。但在選(xuan)用電磁(cí)流量計(jì)時要考(kao)🤟慮液體(tǐ)中不含(hán)較多空(kong)氣或👈氣(qi)泡。六、帶(dài)有較多(duo)氣泡的(de)液💃體介(jie)質,應選(xuan)‼️擇的流(liu)量計品(pin)種是:超(chāo)聲波流(liú)量計,使(shǐ)用該類(lèi)型的流(liu)量計測(ce)量帶有(yǒu)氣泡的(de)流體,效(xiao)果十分(fen)好。七、純(chun)淨水、除(chu)🤞鹽水等(děng)㊙️電導率(lǜ)低的介(jie)質,應選(xuǎn)擇的流(liu)量計品(pin)📞種是:超(chāo)聲波流(liu)量計非(fēi)常适合(he)測量這(zhe)類流體(ti)。八、酸、堿(jiǎn)液等強(qiang)腐蝕性(xìng)介質,應(ying)選擇的(de)流量♍計(ji)品種🔴是(shi):1、抗酸堿(jian)内襯的(de)電磁流(liú)量計。2、外(wài)夾式超(chāo)聲波流(liú)量計。
用(yòng)以測量(liang)管路中(zhong)流體流(liú)量(單位(wei)時間内(nei)通過的(de)流🔴體⛷️體(tǐ)積)的儀(yí)表。有轉(zhuǎn)子流量(liang)計、節流(liú)式流量(liàng)計、細縫(féng)流量計(ji)、容積流(liú)量計、電(dian)磁🥵流量(liang)計、超聲(sheng)波流量(liang)計和堰(yan)等。
流量(liàng)測量方(fāng)法和儀(yi)表的種(zhong)類繁多(duo),分類方(fang)法也很(hen)多。至今(jīn)爲止,可(ke)供工業(ye)用的流(liú)量儀表(biǎo)種類達(da)60種之多(duō)。品種如(ru)此之多(duo)的原因(yīn)就在于(yu)至今還(hái)沒找到(dào)一種對(duì)任何流(liu)體、任何(he)量程、任(ren)何流動(dong)狀态以(yi)及任何(he)🌐使用條(tiao)件💋都适(shi)用的流(liú)量儀表(biǎo)。
這60多種(zhǒng)流量儀(yí)表,每種(zhong)産品都(dou)有它特(te)定的适(shi)用性,也(yě)都有它(ta)的局限(xiàn)性。按測(ce)量對象(xiang)劃分就(jiù)有封閉(bi)管🈲道和(he)明渠兩(liǎng)大類;按(an)測量目(mù)的又可(kě)分爲總(zong)量測量(liang)和流量(liàng)測量,其(qi)儀表分(fen)别稱作(zuò)🌈總量表(biao)和流量(liàng)計。
總量(liang)表測量(liang)一段時(shí)間内流(liú)過管道(dao)的流量(liàng),是以短(duan)✌️暫🌈時間(jian)内流✍️過(guò)的總量(liang)除以該(gāi)時間的(de)商來表(biao)示,實際(jì)上流量(liàng)計通常(chang)亦備有(you)累積流(liu)量裝置(zhì),做總量(liàng)表使用(yong),而總量(liàng)表亦備(bèi)有流量(liang)發訊裝(zhuāng)置。因此(ci),以嚴格(gé)意義來(lai)分流量(liang)計和總(zǒng)量表已(yǐ)無實際(ji)意義。
按(an)測量原(yuan)理分有(you)力學原(yuán)理、熱學(xué)原理、聲(sheng)學原理(li)、電學原(yuán)🥰理、光學(xue)原理、原(yuan)子物理(lǐ)學原理(lǐ)等。
按照(zhao)目前zui流(liú)行、zui廣泛(fan)的分類(lei)法,即分(fèn)爲:容積(jī)式流量(liàng)計、差壓(yā)式流量(liàng)計、浮子(zǐ)流量計(ji)、渦輪流(liu)量計、電(diàn)磁流♻️量(liàng)計、流體(tǐ)振蕩流(liú)量計中(zhong)的渦街(jie)流量計(ji)、質量流(liú)量計和(hé)插入式(shì)流🌈量計(ji)、探針式(shi)流量計(ji),來分别(bie)闡述各(gè)種流量(liang)計的原(yuán)理、特⛱️點(dian)、應用概(gài)況及國(guo)内外的(de)發展✍️情(qíng)況。
差壓(yā)式流量(liàng)計是根(gēn)據安裝(zhuāng)于管道(dào)中流量(liàng)檢測件(jiàn)産生👅的(de)差壓,已(yǐ)知的流(liú)體條件(jiàn)和檢測(cè)件與管(guǎn)道的幾(jǐ)何尺寸(cùn)來計算(suàn)流量的(de)儀表。
差(chà)壓式流(liú)量計由(you)一次裝(zhuāng)置(檢測(ce)件)和二(èr)次裝置(zhi)(差壓轉(zhuǎn)🔞換🈲和流(liu)量顯示(shi)儀表)組(zu)成。通常(cháng)以檢測(ce)件形式(shì)對差🌈壓(yā)式流量(liàng)🤟計分類(lèi),如孔闆(pǎn)流量計(ji)、文丘裏(li)流量計(jì)、均速管(guan)流量計(ji)等。
二次(ci)裝置爲(wei)各種機(ji)械、電子(zi)、機電一(yī)體式差(cha)壓計,差(cha)壓變送(song)器及流(liu)量顯示(shi)儀表。它(tā)已發展(zhǎn)爲三化(huà)(系列化(huà)、通用化(hua)及标🌈準(zhǔn)化)程度(dù)很高的(de)、種類規(gui)格龐雜(zá)的一大(dà)類儀表(biao),它既可(ke)測量流(liú)量參數(shù),也🔞可測(cè)量其它(ta)🤞參數(如(rú)壓‼️力、物(wù)位、密㊙️度(dù)等)。
差壓(ya)式流量(liang)計的檢(jiǎn)測件按(àn)其作用(yòng)原理可(ke)分爲:節(jiē)流裝置(zhì)☂️、水力阻(zu)力式、離(lí)心式、動(dong)壓頭式(shi)、動壓頭(tóu)增益式(shi)及🔆射流(liu)式幾大(da)類。
檢測(ce)件又可(kě)按其标(biāo)準化程(chéng)度分爲(wèi)二大類(lei):标準的(de)和非标(biao)準🔴的♌。
所(suo)謂标準(zhǔn)檢測件(jian)是隻要(yào)按照标(biāo)準文件(jian)設計、制(zhì)造、安裝(zhuāng)和使用(yong),無須經(jīng)實流标(biao)定即可(ke)确定其(qi)流量值(zhí)和估算(suan)測量誤(wu)差。
非标(biāo)準檢測(cè)件是成(chéng)熟程度(du)較差的(de),尚未列(lie)入标準(zhǔn)🧡中👅的檢(jiǎn)測件。
差(chà)壓式流(liu)量計是(shì)一類應(ying)用zui廣泛(fan)的流量(liàng)計,在各(ge)類流量(liang)儀表中(zhōng)🌈其使用(yong)量占居(jū)*。近年來(lai),由于各(ge)種新型(xíng)流量計(ji)的問世(shi),它的使(shi)用量百(bai)分數逐(zhu)漸下降(jiàng),但目前(qián)仍是☁️zui重(zhòng)要的🛀🏻一(yi)類流♊量(liang)計。
優點(diǎn):
(1)應用zui多(duō)的孔闆(pan)式流量(liang)計結構(gou)牢固,性(xing)能穩定(ding)可靠,使(shǐ)用壽命(mìng)長;
(2)應用(yong)範圍廣(guang)泛,至今(jin)尚無任(ren)何一類(lèi)流量計(ji)可與之(zhi)🏃♀️相比拟(ni);
(3)檢測件(jian)與變送(song)器、顯示(shì)儀表分(fèn)别由不(bu)同廠家(jiā)生産㊙️,便(biàn)于規模(mo)經⚽濟生(sheng)産。
缺點(dian):
(1)測量精(jing)度普遍(biàn)偏低;
(2)範(fàn)圍度窄(zhǎi),一般僅(jin)3:1~4:1;
(3)現場安(ān)裝條件(jiàn)要求高(gao);
(4)壓損大(da)(指孔闆(pǎn)、噴嘴等(děng))。
注:一種(zhǒng)新型産(chan)品:引進(jin)美國*而(ér)開發的(de)平衡流(liú)量計,這(zhè)❤️種流量(liang)計的測(ce)量精度(du)是傳統(tǒng)節流裝(zhuāng)置的5-10倍(bei),*壓力損(sǔn)失1/3。壓力(li)恢🌈複快(kuai)2倍,zui小直(zhí)管段可(kě)以小至(zhi)1.5D,安裝和(he)使用方(fāng)便,大大(da)✍️減少流(liú)體運行(háng)的能力(li)消耗。
應(yīng)用概況(kuang):
差壓式(shì)流量計(ji)應用範(fàn)圍特别(bie)廣泛,在(zài)封閉管(guan)道的流(liu)量測🈲量(liàng)中各種(zhǒng)對象都(dou)有應用(yong),如流體(ti)方面:單(dān)相、混相(xiàng)、潔淨、髒(zang)污、粘性(xìng)流等;工(gōng)作狀态(tài)方面:常(chang)壓、高壓(yā)、真空、常(cháng)溫、高溫(wen)、低溫等(děng);管徑方(fāng)面:從幾(jǐ)mm到幾m;流(liu)動條件(jiàn)方面:亞(yà)😘音速、音(yīn)速、脈動(dong)流等。它(tā)在各工(gōng)♈業部門(men)的用量(liàng)約占流(liu)量計全(quan)部用量(liàng)的1/4~1/3。
[編輯(jí)本段]3.2浮(fu)子流量(liàng)計
浮子(zi)流量計(ji),又稱轉(zhuǎn)子流量(liàng)計,是變(biàn)面積式(shi)流量計(jì)的一種(zhǒng),在一🐆根(gēn)由下向(xiang)上擴大(dà)的垂直(zhi)錐管中(zhōng),圓形橫(héng)截面的(de)浮子的(de)重力是(shì)由液體(ti)動力承(chéng)受的,從(cóng)而⭐使浮(fú)子可以(yi)在錐管(guan)内自由(yóu)地上升(shēng)和下降(jiàng)。
浮子流(liu)量計是(shi)僅次于(yú)差壓式(shì)流量計(jì)應用範(fàn)圍zui寬廣(guang)的一類(lei)流量計(ji),特别在(zài)小、微流(liu)量方面(miàn)有舉足(zú)輕重的(de)作用🌐。
80年(nián)代中期(qi),日本、西(xi)歐、美國(guó)的銷售(shòu)金額占(zhan)流量儀(yi)表的15%~20%。中(zhong)國産量(liàng)1990年估計(ji)在12~14萬台(tái),其中95%以(yi)上爲玻(bo)璃錐管(guǎn)浮子流(liu)量🌂計。
特(te)點:
(1)玻璃(li)錐管浮(fu)子流量(liàng)計結構(gou)簡單,使(shǐ)用方便(biàn),缺點是(shì)耐壓力(li)低,有玻(bō)璃管易(yi)碎的較(jiao)大風險(xiǎn);
(2)适用于(yu)小管徑(jing)和低流(liú)速;
(3)壓力(lì)損失較(jiào)低。
[編輯(ji)本段]3.3容(róng)積式流(liú)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(liang)儀㊙️表中(zhōng)是精度(dù)zui高的一(yī)類。它利(lì)用機械(xie)測量元(yuán)件把流(liu)體連續(xu)不斷🏃🏻♂️地(dì)分割成(chéng)單個已(yǐ)知的體(ti)積部分(fèn),根據測(ce)量室逐(zhú)次重複(fú)地充滿(man)和排放(fang)該體積(jī)部分流(liú)體的次(cì)數來測(cè)🌈量流體(ti)體♊積總(zong)量。
容積(ji)式流量(liàng)計按其(qí)測量元(yuan)件分類(lèi),可分爲(wei)橢圓齒(chǐ)🏃♂️輪流量(liàng)計👄、刮闆(pǎn)流量計(jì)、雙轉子(zǐ)流量計(ji)、旋轉活(huo)塞流量(liang)計、往複(fu)活塞流(liu)量計、圓(yuán)盤流量(liàng)計、液封(fēng)轉筒式(shi)流量計(ji)、濕式氣(qì)量計及(jí)膜式氣(qi)量㊙️計等(deng)。
優點:
(1)計(jì)量精度(dù)高;
(2)安裝(zhuāng)管道條(tiao)件對計(ji)量精度(du)沒有影(yǐng)響;
(3)可用(yòng)于高粘(zhan)度液體(ti)的測量(liàng);
(4)範圍度(du)寬;
(5)直讀(dú)式儀表(biǎo)無需外(wai)部能源(yuan)可直接(jiē)獲得累(lei)計,總量(liàng),清♌晰明(míng)了,操作(zuo)簡便。
缺(que)點:
(1)結果(guo)複雜,體(ti)積龐大(dà);
(2)被測介(jiè)質種類(lei)、口徑、介(jie)質工作(zuò)狀态局(jú)限性較(jiao)大;
(3)不适(shì)用于高(gāo)、低溫場(chang)合;
(4)大部(bù)分儀表(biǎo)隻适用(yòng)于潔淨(jing)單相流(liú)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(yā)式流量(liàng)計、浮子(zi)流量計(jì)并列爲(wèi)三類使(shǐ)用量zui大(dà)的流量(liang)計,常應(yīng)用于昂(ang)貴介質(zhì)(油✔️品、天(tiān)❄️然氣等(děng))的總量(liang)測量。
工(gōng)業發達(da)國家近(jìn)年PD流量(liàng)計(不包(bao)括家用(yong)煤氣表(biǎo)和家用(yong)🐕水💯表)的(de)銷售金(jin)額占流(liú)量儀表(biao)的13%~23%;我國(guo)約占20%,1990年(nián)産量(不(bú)包🏃♀️括家(jia)用煤氣(qi)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%。
[編輯(ji)本段]3.4渦(wō)輪流量(liang)計
渦輪(lún)流量計(jì),是速度(du)式流量(liang)計中的(de)主要種(zhong)類,它采(cai)用多葉(ye)片的轉(zhuan)子(渦輪(lun))感受流(liú)體平均(jun1)流速,從(cong)而且⭐推(tuī)導出流(liu)量或總(zong)量的儀(yí)表。
一般(bān)它由傳(chuan)感器和(hé)顯示儀(yí)兩部分(fèn)組成,也(yě)可做成(cheng)整體式(shi)。
渦輪流(liu)量計和(he)容積式(shì)流量計(ji)、科裏奧(ao)利質量(liang)流量計(jì)稱爲流(liú)量🤟計中(zhong)三類重(zhong)複性、精(jing)度*的産(chan)品,作爲(wèi)類型流(liú)量計之(zhī)一,其産(chan)品已發(fā)展爲多(duō)品種、多(duo)系列批(pī)🧡量生産(chan)🌈的規模(mo)。
優點:
(1)高(gao)精度,在(zai)所有流(liú)量計中(zhōng),屬于zui的(de)流量計(ji);
(2)重複性(xìng)好;
(3)元零(ling)點漂移(yi),抗幹擾(rǎo)能力好(hǎo);
(4)範圍度(du)寬;
(5)結構(gòu)緊湊。
缺(que)點:
(1)不能(néng)長期保(bao)持校準(zhǔn)特性;
(2)流(liú)體物性(xìng)對流量(liàng)特性有(you)較大影(ying)響。
應用(yòng)概況:
渦(wō)輪流量(liang)計在以(yǐ)下一些(xiē)測量對(duì)象獲得(dé)廣泛應(ying)用:石油(you)、有機液(yè)♈體、無機(jī)液、液化(hua)氣、天然(rán)氣和低(di)溫流體(ti)統在歐(ou)洲和美(mei)國,渦輪(lún)流🥰量計(ji)在用量(liang)上是僅(jin)次于孔(kong)闆流量(liàng)計的天(tian)然計👉量(liang)儀表,僅(jin)荷蘭在(zài)天然氣(qì)管線上(shang)就采👌用(yong)了2600多台(tai)各種尺(chi)寸,壓力(lì)從0.8~6.5MPa的氣(qi)體渦輪(lún)流量計(ji),它們已(yǐ)成爲優(yōu)良💘的天(tian)然氣計(jì)量儀表(biǎo)。
[編輯本(ben)段]3.5電磁(ci)流量計(ji)
電磁流(liu)量計是(shì)根據法(fǎ)拉弟電(dian)磁感應(ying)定律制(zhì)成的一(yi)種測量(liang)導電性(xing)液體的(de)儀表。
電(dian)磁流量(liang)計有一(yī)系列優(you)良特性(xìng),可以解(jiě)決其它(ta)流量🐆計(jì)不易應(ying)用的問(wen)題,如髒(zāng)污流、腐(fu)蝕流的(de)測量。
70、80年(nian)代電磁(ci)流量在(zài)技術上(shàng)有重大(dà)突破,使(shi)它成爲(wei)應用廣(guang)泛的一(yi)類流量(liàng)計,在流(liu)量儀表(biǎo)中其使(shǐ)用量百(bai)分數🌈不(bu)斷上升(sheng)。
優點:
(1)測(cè)量通道(dao)是段光(guāng)滑直管(guan),不會阻(zu)塞,适用(yòng)于測量(liang)含固🏃體(tǐ)顆粒的(de)液固二(er)相流體(ti),如紙漿(jiang)、泥漿、污(wu)水等;
(2)不(bu)産生流(liú)量檢測(cè)所造成(cheng)的壓力(lì)損失,節(jiē)能效果(guo)好;
(3)所測(cè)得體積(jī)流量實(shí)際上不(bu)受流體(tǐ)密度、粘(zhān)度、溫度(du)、壓📞力和(he)電導率(lü)變化的(de)明顯影(yǐng)響;
(4)流量(liang)範圍大(da),口徑範(fàn)圍寬;
(5)可(ke)應用腐(fǔ)蝕性流(liú)體。
缺點(diǎn):
(1)不能測(cè)量電導(dǎo)率很低(di)的液體(ti),如石油(yóu)制品;
(2)不(bú)能測量(liang)氣體、蒸(zheng)汽和含(hán)有較大(da)氣泡的(de)液體;
(3)不(bu)能用于(yú)較高溫(wēn)度。
應用(yòng)概況:
電(diàn)磁流量(liàng)計應用(yòng)領域廣(guǎng)泛,大口(kou)徑儀表(biao)較多應(ying)用🤞于🐆給(gěi)排❤️水工(gōng)程;中小(xiao)口徑常(cháng)用于高(gao)要求或(huo)難測場(chǎng)合,如鋼(gang)鐵工業(ye)高爐風(fēng)口冷卻(que)水控制(zhi),造紙工(gong)業測🔴量(liàng)紙漿💘液(yè)和黑液(ye),化學工(gong)業的🔴強(qiang)腐蝕液(ye),有色冶(yě)金工業(yè)的礦🏒漿(jiāng);小口徑(jing)、微小口(kou)徑常用(yong)于醫藥(yao)工業、食(shí)品工業(ye)、生物化(hua)學等有(yǒu)衛生要(yao)求的場(chang)🔞所。
[編輯(ji)本段]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(xiàn)型遊渦(wo)發生體(tǐ),流體在(zai)發生體(ti)兩側交(jiao)替地分(fen)離釋放(fang)出兩串(chuan)規則地(di)交錯排(pai)列的遊(you)渦的儀(yí)表。
渦街(jiē)流量計(jì)按頻率(lü)檢出方(fāng)式可分(fèn)爲:應力(lì)式、應變(biàn)♊式、電容(róng)🏃♀️式、熱敏(mǐn)式、振動(dòng)體式、光(guāng)電式及(ji)超聲式(shì)等。
渦街(jie)流量計(ji)是屬于(yú)zui年輕的(de)一類流(liú)量計,但(dàn)其發展(zhan)迅速,目(mu)前已成(cheng)爲通用(yong)的一類(lèi)流量計(jì)。
優點:
(1)結(jie)構簡單(dan)牢固;
(2)适(shi)用流體(tǐ)種類多(duo);
(3)精度較(jiào)高;
(4)範圍(wei)度寬;
(5)壓(ya)損小。
缺(que)點:
(1)不适(shi)用于低(di)雷諾數(shu)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(liu)量計相(xiàng)比);
(4)儀表(biǎo)在脈動(dong)流、多相(xiàng)流中尚(shàng)缺乏應(ying)用經驗(yan)。
[編輯本(běn)段]3.7超聲(shēng)波流量(liàng)計
超聲(sheng)波流量(liang)計是通(tōng)過檢測(cè)流體流(liú)動對超(chao)聲束(或(huò)超聲脈(mo)沖)的作(zuo)用以測(cè)量流量(liàng)的儀表(biǎo)。
根據對(dui)信号檢(jian)測的原(yuan)理超聲(shēng)流量計(ji)可分爲(wei)傳播速(sù)度差法(fa)(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相(xiàng)位差法(fǎ)和頻差(cha)法)、波束(shu)偏移法(fǎ)、多普勒(lè)法、互相(xiang)關法、空(kong)間濾法(fǎ)及噪聲(shēng)法等。
超(chao)聲流量(liang)計和電(diàn)磁流量(liang)計一樣(yang),因儀表(biao)流通通(tōng)道未🌈設(shè)置任🔅何(hé)阻礙件(jiàn),均屬*流(liú)量計,是(shì)适于解(jie)決流量(liàng)🌈測量困(kun)難問題(tí)的一類(lèi)流量計(ji),特别在(zai)大口徑(jing)流量測(cè)量方💛面(mian)有較突(tū)出的💔優(yōu)點,近年(nian)來它是(shi)發展迅(xùn)速👨❤️👨的一(yi)類流🐕量(liàng)計之一(yi)。
優點:
(1)可(kě)做非接(jiē)觸式測(cè)量;
(2)爲無(wú)流動阻(zǔ)撓測量(liàng),無壓力(li)損失;
(3)可(ke)測量非(fei)導電性(xìng)液體,對(dui)無阻撓(náo)測量的(de)電磁流(liú)量計是(shi)一🧡種補(bu)充。
缺點(dian):
(1)傳播時(shi)間法隻(zhi)能用于(yú)清潔液(yè)體和氣(qi)體;而多(duo)普勒法(fa)隻能用(yòng)于測量(liàng)含有一(yī)定量懸(xuan)浮顆粒(li)和氣泡(pào)的液體(tǐ);
(2)多普勒(le)法測量(liang)精度不(bu)高。
應用(yòng)概況:
(1)傳(chuan)播時間(jian)法應用(yong)于清潔(jie)、單相液(ye)體和氣(qì)體。典型(xing)應用有(you)🙇♀️工🏃🏻♂️廠🔴排(pai)放液、:怪(guai)液、液化(huà)天然氣(qì)等;
(2)氣體(tǐ)應用方(fang)面在高(gao)壓天然(rán)氣領域(yù)已有使(shi)用良好(hǎo)的經驗(yàn);
(3)多普勒(lè)法适用(yòng)于異相(xiang)含量不(bu)太高的(de)雙相流(liu)體,例如(ru)🙇♀️:未處理(lǐ)污水、工(gong)廠排放(fàng)液、髒流(liu)程液;通(tōng)常不适(shì)用于非(fei)常清潔(jie)的🔆液體(tǐ)。
[編輯本(běn)段]3.8科裏(lǐ)奧利質(zhì)量流量(liàng)計
科裏(li)奧利質(zhi)量流量(liang)計(以下(xia)簡稱CMF)是(shì)利用流(liu)體在振(zhèn)動管中(zhong)流動時(shi),産生與(yu)質量流(liu)量成正(zhèng)比的科(ke)裏奧利(lì)力原理(li)制成的(de)一種直(zhi)接式質(zhi)量流量(liàng)儀表。
我(wǒ)國CMF的應(yīng)用起步(bu)較晚,近(jin)年已有(you)幾家制(zhi)造廠(如(ru)太行儀(yí)🌈表廠)自(zi)🌈行開發(fa)供應市(shì)場;還有(you)幾家制(zhi)造廠組(zǔ)💞建合資(zī)企業或(huò)引用生(shēng)産系列(liè)儀表。
熱(re)式氣體(ti)質量流(liu)量計
熱(re)式流量(liàng)計傳感(gan)器包含(hán)兩個傳(chuan)感元件(jian),一個速(su)度傳感(gan)器和🧡一(yi)個溫度(du)傳感器(qi)。它們自(zì)動地補(bu)償和校(xiao)正氣體(ti)溫度變(biàn)化。儀表(biao)的電加(jiā)熱部分(fèn)将速度(dù)傳感器(qi)加熱到(dào)高于工(gong)況溫度(dù)的某一(yī)個定值(zhí),使速度(du)傳感器(qì)和測量(liàng)工況溫(wen)度的傳(chuan)感🤞器之(zhī)間形成(chéng)恒定溫(wen)♻️差。當保(bǎo)持溫差(cha)不變時(shí),電加熱(re)消耗的(de)🔴能量,也(ye)可以🚶♀️說(shuo)熱消散(sàn)值,與流(liu)過氣體(ti)的質量(liang)流量成(cheng)正比。
熱(re)式氣體(tǐ)質量流(liu)量計即(ji)MassFlowMeter(縮寫爲(wei)MFM),它是氣(qi)體流量(liang)計量中(zhōng)新型儀(yí)表,區别(bie)于其它(ta)氣體流(liu)量計不(bú)需要進(jin)行壓力(lì)和溫度(du)修正,直(zhí)接測量(liàng)氣體的(de)質量流(liu)量,一支(zhī)傳感器(qì)可以做(zuo)到量程(chéng)從極❄️低(dī)到高量(liang)程。它适(shi)合單一(yī)氣體和(hé)固定比(bi)🌈例多組(zu)份氣體(tǐ)的測量(liàng)。
熱式氣(qì)體質量(liàng)流量計(jì)是用于(yú)測量和(he)控制氣(qì)體質量(liàng)🏃♀️流量的(de)新型儀(yi)表。可用(yong)于石油(yóu)、化工、鋼(gāng)鐵、冶金(jin)、電力、輕(qīng)工、醫藥(yào)、環保等(děng)工業部(bu)門的空(kōng)氣、烴類(lèi)氣體、可(ke)燃性氣(qì)體、煙道(dao)氣體的(de)監測。
特(te)點
可靠(kào)性高重(zhòng)複性好(hǎo)測量精(jing)度高壓(yā)損小
無(wú)活動部(bu)件量程(cheng)比寬響(xiang)應速度(du)快無須(xu)溫壓補(bǔ)償
應用(yòng)
•工業管(guan)道中氣(qì)體質量(liang)流量測(ce)量•煙囪(cong)排出的(de)煙氣💃🏻流(liú)速測量(liàng)
•煅燒爐(lú)煙道氣(qì)流量測(ce)量•燃氣(qi)過程中(zhong)空氣流(liú)量測量(liang)
•壓縮空(kōng)氣流量(liàng)測量•半(ban)道體芯(xīn)片制造(zào)過程中(zhong)氣體流(liu)量測量(liàng)
•污水處(chù)理中氣(qì)體流量(liàng)測量•加(jiā)熱通風(fēng)和空調(diao)系統中(zhong)的氣體(tǐ)流量測(ce)量
•熔劑(ji)回收系(xi)統氣體(ti)流量測(ce)量•燃燒(shāo)鍋爐中(zhong)燃燒氣(qì)體流量(liàng)測㊙️量😍
•天(tian)然氣、火(huǒ)炬氣、氫(qing)氣等氣(qì)體流量(liang)測量
•啤(pí)酒生産(chǎn)過程中(zhōng)二氧化(hua)碳氣體(tǐ)流量測(cè)量
•水泥(ni)、卷煙、玻(bō)璃廠生(shēng)産過程(cheng)中氣體(tǐ)質量流(liú)量測量(liàng)
如:美國(guo)SIERRA
中國DSN
3.9明(míng)渠流量(liàng)計
與前(qián)述幾種(zhong)不同,它(tā)是在非(fei)滿管狀(zhuang)敞開渠(qú)道測量(liang)自由表(biǎo)面自然(rán)流的流(liú)量儀表(biao)。
非滿管(guan)态流動(dong)的水路(lù)稱作明(míng)渠,測量(liang)明渠中(zhōng)水流流(liu)量的稱(cheng)作明渠(qu)流量計(jì)(openchannelflowmeter)。
明渠流(liú)量計除(chú)圓形外(wài),還有U字(zi)形、梯形(xing)、矩形等(děng)多種形(xing)狀。
明渠(qu)流量計(jì)應用場(chang)所有城(chéng)市供水(shui)引水渠(qú);火電廠(chǎng)引水和(hé)排水渠(qú)、污水治(zhi)理流入(rù)和排放(fang)渠;工礦(kuàng)企業水(shui)排放以(yǐ)及水利(lì)工程和(he)🏃農業灌(guan)溉用渠(qú)道。有人(ren)估計1995台(tái),約🧑🏾🤝🧑🏼占流(liu)量💘儀表(biao)整體的(de)1.6%,但是國(guó)内應用(yong)尚無估(gū)計數據(jù)。
4,新工作(zuo)原理流(liu)量儀表(biǎo)的研究(jiū)和開發(fā)
4.1靜電流(liu)量計
(electrostaticflowmeter)
日(rì)本東京(jing)技術學(xue)院研制(zhi)适用于(yú)石油輸(shū)送管線(xiàn)低⛷️導電(diàn)液體流(liu)量測量(liàng)的靜電(dian)流量計(ji)。
靜電流(liú)量計的(de)金屬測(cè)量管絕(jué)緣地與(yu)管系連(lian)接,測量(liàng)電💜容器(qì)上靜電(diàn)荷便可(kě)知道測(cè)量管内(nèi)的電荷(hé)。他們分(fèn)别作了(le)内徑4~8mm銅(tóng)、不鏽🌈鋼(gāng)等金屬(shǔ)和塑料(liao)測量管(guan)儀表的(de)實流試(shì)驗,試驗(yan)表明流(liú)量與電(dian)荷之間(jiān)接近于(yú)線性。
4.2複(fu)合效應(yīng)流量儀(yi)表
(combinedeffectsmeter)
該儀(yí)表的工(gong)作原理(li)是基于(yu)流體的(de)動量和(hé)壓力作(zuò)用于儀(yí)表腔體(tǐ)産生的(de)變形,測(cè)量複合(he)效應的(de)變形求(qiu)取流量(liàng)。本儀表(biǎo)由美國(guó)GMI工程和(he)管理學(xue)院開發(fā),已申請(qing)兩項。
4.3轉(zhuǎn)速表式(shi)流量傳(chuan)感器
(tachmetricflowratesensor)
它(tā)是由俄(e)羅斯科(ke)學工程(chéng)中心工(gōng)業儀表(biao)公司開(kai)發✊,是⭕基(ji)于懸浮(fu)效應理(li)論研制(zhì)的。該儀(yí)表已在(zai)若幹現(xiàn)場成🌐功(gōng)的應用(yong)(例如在(zai)核電站(zhàn)安裝2000餘(yú)台測量(liang)熱水流(liú)量,連🏃續(xù)使用8年(nián)),且還♉在(zai)改進以(yǐ)擴大應(ying)用領域(yù)。
5,幾種流(liu)量儀表(biao)應用和(hé)發展動(dòng)向
5.1科裏(li)奧利質(zhi)量流量(liàng)計(CMF)
國外(wài)CMF已發展(zhǎn)30餘系列(lie),各系列(liè)開發在(zài)技術上(shang)着眼點(diǎn)在于:流(liu)量檢測(ce)測量管(guan)結構上(shang)設計創(chuang)新;提高(gao)儀表🥵零(ling)點穩定(ding)性和度(dù)等💔性能(néng);增加測(ce)量管撓(náo)度,提高(gāo)靈敏度(du);改善測(ce)量管應(yīng)力分布(bu),降👣低疲(pí)勞損壞(huài),加強抗(kang)振動幹(gan)擾能力(li)等。
5.2電磁(cí)流量計(jì)(EMF)
EMF從50年代(dài)初進入(rù)工業應(yīng)用以來(lai),使用領(lǐng)域日益(yì)擴展,80年(nián)🙇🏻代後期(qī)起在各(ge)國流量(liang)儀表銷(xiao)售金額(é)中已占(zhan)16%~20%。
我國近(jìn)年發展(zhǎn)迅速,1994年(nián)銷售估(gu)計爲6500~7500台(tái)。國内已(yi)生産zui大(da)口徑爲(wèi)2~6m的ENF,并有(yǒu)實流校(xiao)驗口徑(jìng)3m的設備(bei)能力。
5.3渦(wō)街流量(liàng)計(USF)
USF在60年(nián)代後期(qi)進入工(gong)業應用(yòng),80年代後(hòu)期起在(zài)各國流(liu)量儀👌表(biǎo)銷售金(jin)額中已(yǐ)占4%~6%。1992年世(shi)界範圍(wei)估計銷(xiāo)售量爲(wei)3.54.8萬台,同(tong)期國内(nei)産品估(gū)⛹🏻♀️計在8000~9000台(tai)。
5.4威力巴(ba)流量計(jì)
威立巴(bā)流量計(ji)計采用(yong)了*符合(he)空氣動(dòng)力學原(yuan)理的工(gōng)程👄結構(gòu)設計,是(shì)一種在(zài)精度、功(gong)效及可(kě)靠方面(miàn)達到了(le)無比程(cheng)度✂️的傳(chuan)感元件(jiàn)。
6,結論
由(yóu)上述可(ke)知,流量(liàng)計發展(zhǎn)到今天(tiān)雖然已(yǐ)日趨成(cheng)熟,但其(qí)種類仍(réng)然極其(qi)繁多,至(zhì)今尚無(wu)一種對(dui)于任何(hé)場合都(dou)适用的(de)🙇♀️流量計(ji)。
每種流(liú)量計都(dōu)有其适(shì)用範圍(wei),也都有(yǒu)局限性(xing)。這就要(yao)求我們(men)🔱:
(1)在選擇(ze)儀表時(shi),一定要(yào)熟悉儀(yí)表和被(bei)測對象(xiang)兩方面(mian)的情況(kuang)⭐,并🆚要兼(jian)顧考慮(lǜ)其它因(yīn)素,這樣(yàng)測量才(cái)會準确(que);
(2)努力研(yan)制新型(xing)儀表,使(shi)其在現(xian)有的基(ji)礎上更(geng)加完善(shan)。
差壓式(shì)流量計(ji)
差壓式(shi)流量計(ji)(以下簡(jian)稱DPF或流(liú)量計)是(shì)根據安(ān)裝于♊管(guǎn)✊道中流(liú)量檢測(ce)件産生(shēng)的差壓(ya)、已知的(de)流體條(tiáo)件和檢(jiǎn)測件與(yǔ)管道的(de)幾何尺(chǐ)寸來測(cè)量流量(liàng)的儀表(biao)。DPF由一次(cì)裝置(檢(jian)測件)和(hé)二次裝(zhuang)置(差壓(ya)轉換和(hé)流量顯(xian)示儀表(biao))組成。通(tong)常以檢(jiǎn)測件的(de)型式對(dui)DPF分類,如(rú)孔❄️扳流(liú)量計、文(wen)丘裏管(guan)流量計(ji)及均速(su)管流量(liàng)計等。二(èr)次裝置(zhi)爲各種(zhong)機械、電(dian)子、機電(dian)一體式(shi)差壓計(jì),差壓變(bian)送器和(he)流量顯(xiǎn)示及計(ji)算儀表(biao),它已發(fā)展爲三(sān)化(系列(lie)化、通用(yòng)化及标(biāo)準化)程(cheng)度很高(gao)的種類(lèi)規格龐(páng)雜的一(yi)大類儀(yí)表。差壓(yā)計既可(ke)用于測(cè)量流量(liang)參數,也(ye)可測量(liang)其他參(cān)數(如壓(yā)力、物位(wei)、密度等(deng))。
DPF按其檢(jiǎn)測件的(de)作用原(yuán)理可分(fen)爲節流(liu)式、動壓(yā)頭式、水(shuǐ)力☂️阻力(lì)式、離心(xīn)式、動壓(ya)增益式(shì)和射流(liú)式等幾(ji)大類,其(qi)中以節(jiē)流式和(he)動壓頭(tou)式應用(yòng)。
節流式(shì)DPF的檢測(cè)件按其(qí)标準化(hua)程度分(fèn)爲标準(zhǔn)型和非(fei)标準💚型(xíng)兩大類(lèi)。所謂标(biāo)準節流(liu)裝置是(shi)指按照(zhào)标準文(wen)件設計(jì)、制造、安(ān)裝和使(shi)用,無須(xu)經實流(liú)校準即(jí)可确定(ding)其流量(liàng)值并估(gū)算流量(liàng)測量誤(wù)差,非标(biāo)準節㊙️流(liú)裝置是(shì)成熟程(cheng)度較差(cha),尚未列(lie)入标準(zhǔn)文件中(zhōng)的檢測(cè)件。
标準(zhǔn)型節流(liu)式DPF的發(fā)展經過(guò)漫長的(de)過程,早(zǎo)在20世紀(ji)20年代✏️,美(měi)國和歐(ou)洲即開(kai)始進行(hang)大規模(mó)的節流(liú)裝置試(shì)驗研究(jiū)💘。用得zui普(pu)遍的節(jiē)流裝置(zhi)--孔闆和(he)噴嘴開(kāi)始标準(zhun)化。現在(zai)标準噴(pen)嘴🆚的一(yī)種型式(shi)ISAl932噴嘴,其(qí)幾何形(xing)狀就是(shi)30年🚶代标(biao)準化的(de),而标準(zhun)孔闆亦(yi)曾♌稱爲(wèi)ISAl932孔闆🧡。節(jiē)流裝置(zhi)結構形(xíng)式的标(biao)準化有(yǒu)很深遠(yuǎn)的意義(yì),因爲隻(zhī)有節流(liú)裝置結(jié)構形式(shi)标🈲準化(hua)了,才有(yǒu)可能把(ba)上衆多(duo)研究成(chéng)果彙集(ji)到🔅一起(qi),它促進(jin)檢測件(jiàn)的理論(lun)和實踐(jian)向深度(dù)和廣度(dù)拓展,這(zhè)是其他(ta)流量計(ji)所🆚不及(ji)的。1980年ISO(标(biāo)準化組(zu)織😘)正式(shì)通過标(biāo)準ISO5167,至此(cǐ)流量測(ce)量節流(liú)裝置*個(ge)标準誕(dan)生了。ISO5167總(zong)結了幾(jǐ)十㊙️年來(lái)上對爲(wei)數有限(xiàn)的幾種(zhǒng)節流裝(zhuāng)🚶置⛷️(孔闆(pǎn)、噴嘴和(he)文丘裏(li)管)的理(lǐ)論與試(shi)驗的研(yán)究成果(guǒ),反映🚩了(le)此類檢(jiǎn)測件的(de)當代科(kē)學與生(shēng)産的技(ji)術水平(ping)。但是從(cóng)ISO5167正式頒(ban)布之日(rì)起,它就(jiù)暴露出(chū)許多亟(ji)待解決(jué)的🏃🏻問題(tí),這些問(wen)✌️題🈲主要(yào)有以下(xia)幾個方(fang)面。
1)ISO5167試驗(yan)數據的(de)陳舊性(xìng)ISO5167中采用(yong)的數據(ju)大多是(shì)30年代的(de)試驗結(jie)果,今天(tian)無論節(jie)流裝置(zhì)制造技(jì)術,流量(liang)試驗設(she)備及實(shi)☔驗技術(shù)都㊙️有巨(jù)大的進(jìn)步,重新(xin)進行系(xì)統🔞地試(shì)驗以獲(huo)得更高(gāo)度及更(gèng)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(háng)大規模(mo)的🙇🏻試驗(yàn),爲修訂(ding)ISO5167打下基(ji)礎。
2)ISO5167中關(guan)于直管(guǎn)段長度(dù)規定的(de)問題在(zài)ISO投票通(tōng)過ISO5167時,美(mei)國投了(le)反對票(piào),其主要(yao)原因是(shi)對直管(guǎn)段長度(dù)的規定(ding)有不同(tong)意見,這(zhe)個♉問題(ti)應是ISO5167修(xiū)訂的主(zhǔ)要問題(ti)之一。
3)ISO5167中(zhong)各項規(gui)定的科(kē)學性問(wèn)題影響(xiang)節流裝(zhuāng)置流出(chu)系數的(de)因👨❤️👨素特(tè)别多,主(zhu)要有孔(kong)徑與管(guan)徑的比(bi)值β、取壓(ya)裝置、雷(lei)諾數、節(jiē)流件安(an)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(cao)度、流體(tǐ)流動湍(tuān)流度等(děng),衆多因(yin)素影響(xiǎng)錯綜複(fu)雜,有的(de)參數難(nan)以直接(jie)測量,因(yin)此🐆标準(zhun)中有些(xie)規定并(bìng)非科🚶學(xue)地确定(dìng),而是爲(wèi)了取得(de)一緻,不(bú)得不人(ren)爲地确(què)定。流量(liàng)專家斯(sī)賓塞(E.A.Spencer)提(tí)出一系(xi)列應重(zhòng)新檢讨(tao)的問題(tí)💘,如孔闆(pǎn)平直度(du)、同心度(dù)、直角邊(biān)緣尖銳(ruì)度、管道(dao)粗糙度(dù)、上遊流(liu)速分布(bù)及流動(dong)調整🈲器(qì)的作用(yong)等。
4)關于(yú)節流式(shì)DPF測量度(du)提高的(de)問題鑒(jian)于節流(liu)式DPF在流(liú)量😄計♻️中(zhong)占有重(zhòng)要地位(wèi),提高其(qi)測量度(du)意義重(zhong)大。曆次(cì)學術會(hui)議認☀️爲(wei)必♉須使(shi)流量測(cè)量工作(zuò)者、流體(ti)力學與(yǔ)計算機(jī)技🐅術工(gōng)作者緊(jin)密合作(zuo)共🆚同攻(gong)關才能(néng)解決此(ci)問題。
20世(shi)紀80年代(dài)美國和(he)歐洲開(kai)始進行(hang)大規模(mó)的孔闆(pǎn)流🌈量計(jì)試驗🤩研(yan)究,歐洲(zhōu)爲歐共(gòng)體實驗(yan)計劃(EECExperimentalProgram),美(měi)國爲API實(shi)驗計劃(huà)(APIExperimentalProgram)。試驗的(de)👈目的是(shì)用現代(dai)測試設(shè)備及試(shi)驗數據(jù)的統計(ji)處理技(ji)術進行(háng)新一輪(lún)的範圍(wei)廣泛的(de)試驗研(yán)究,爲修(xiu)訂ISO5167打下(xia)技術基(ji)礎。1999年ISO發(fa)出ISO5167的修(xiu)訂稿(ISO/CD5167-1-4),該(gāi)文件爲(wèi)委員會(hui)草案,它(ta)在技術(shu)内容與(yǔ)編輯上(shàng)都有很(hen)大改動(dong),是一份(fèn)全新的(de)标準㊙️。本(ben)來預定(dìng)于2025年12月(yuè)在美國(guo)丹佛舉(jǔ)行的ISO/TC30/SC2會(hui)議上審(shěn)查通過(guo)爲DIS(标準(zhun)草案),但(dan)是會議(yi)認爲尚(shang)有細節(jiē)問題應(ying)再商榷(que)而未能(neng)通過。新(xīn)的ISO5167标準(zhun)🔞何時正(zhèng)式頒布(bu)尚不得(dé)而知。ISO5167新(xin)标準在(zài)标準的(de)兩個核(he)心内容(róng)皆有實(shi)質性變(biàn)化,一是(shi)孔闆的(de)流出系(xì)數公🍉式(shi),用Reader-Harris/Gallagher計算(suan)式✌️(R-G式)代(dai)替Stolz計算(suan)式,另一(yī)爲節流(liú)裝置上(shang)遊側直(zhi)管段長(zhǎng)度的規(guī)定以及(ji)流動調(diao)整器的(de)使用🍉等(deng)。
我們通(tong)常稱ISO5167(GB/T2624)中(zhōng)所列節(jiē)流裝置(zhì)爲标準(zhun)節流裝(zhuang)置,其⚽他(tā)的都稱(cheng)爲非标(biao)準節流(liu)裝置,應(ying)該指出(chū),非标準(zhun)節流裝(zhuāng)置不僅(jin)是指那(nà)些節流(liú)裝置結(jié)構與标(biao)難節流(liú)✌️裝置相(xiang)異的,如(rú)果标準(zhun)節流裝(zhuang)置在偏(pian)離标準(zhǔn)條件下(xià)工作亦(yì)♻️應稱爲(wei)非🔞标準(zhǔn)節流裝(zhuang)置,例如(rú)👨❤️👨,标準孔(kǒng)闆✏️在混(hùn)相流或(huò)标準文(wén)丘裏噴(pen)嘴在臨(lín)界流下(xià)工作的(de)🈲都是。
目(mù)前非标(biāo)準節流(liú)裝置大(da)緻有以(yi)下一些(xiē)種類:
1)低(dī)雷諾數(shu)用1/4圓孔(kong)闆,錐形(xíng)入口孔(kong)闆,雙重(zhong)孔闆,雙(shuang)斜🏃🏻♂️孔闆(pǎn),半🌈圓孔(kǒng)闆等;
2)髒(zang)污介質(zhì)用圓缺(que)孔闆,偏(piān)心孔闆(pan),環狀孔(kong)闆,楔形(xíng)孔闆,彎(wān)⛷️管節流(liú)件等;
3)低(di)壓損用(yong)羅洛斯(sī)管,道爾(ěr)管,道爾(er)孔闆,雙(shuang)重文丘(qiū)裏噴嘴(zui),通🔴用文(wén)丘裏管(guǎn),Vasy管等;
4)小(xiǎo)管徑用(yòng)整體(内(nei)藏)孔闆(pǎn);
5)端頭節(jie)流裝置(zhì)端頭孔(kǒng)闆,端頭(tóu)噴嘴,Borda管(guan)等;
6)寬範(fàn)圍度節(jie)流裝置(zhì)彈性加(jia)載可變(bian)面積可(ke)變壓頭(tou)❄️流量計(jì)(線性孔(kong)闆);
7)毛細(xì)管節流(liu)件層流(liu)流量計(jì);
8)脈動流(liú)節流裝(zhuāng)置;
9)臨界(jie)流節流(liu)裝置音(yīn)速文丘(qiu)裏噴嘴(zuǐ);
10)混相流(liú)節流裝(zhuāng)置。
節流(liú)式DPF現場(chǎng)應用的(de)不斷拓(tuò)展必然(rán)提出發(fa)展非标(biāo)準節流(liú)裝✔️置的(de)要求,十(shi)餘年來(lái)ISO亦在不(bú)斷制訂(dìng)有關非(fei)标🔅準節(jiē)流裝置(zhì)的技術(shu)文件,在(zài)它們不(bu)能成爲(wèi)正💞式标(biao)準之前(qian)作爲技(ji)術報告(gao)發表。可(ke)以👨❤️👨預見(jiàn),今後有(you)可能若(ruò)幹較爲(wei)成熟的(de)非标準(zhǔn)節流裝(zhuāng)置會晉(jin)升爲标(biāo)準型的(de)。
20世紀90年(nian)代中後(hòu)期世界(jie)範圍内(nèi)各式DPF銷(xiāo)售量在(zài)流量儀(yi)❌表總量(liàng)🎯中台數(shu)占50%-60%(每年(nián)約百萬(wàn)台),金額(é)占30%左右(you)。我國銷(xiāo)售台數(shu)約占流(liú)量儀🛀表(biǎo)總量(不(bú)包括*表(biao)和家用(yong)水表及(ji)玻璃管(guǎn)☁️浮子流(liu)量計)的(de)💞35%-42%(每年6萬(wàn)-7萬台)。
2工(gong)作原理(li)
2.1基本原(yuan)理
充滿(mǎn)管道的(de)流體,當(dang)它流經(jīng)管道内(nei)的節流(liu)件時,如(rú)圖👈4.1所示(shì)💋,流速将(jiang)在節流(liu)件處形(xíng)成局部(bu)收縮,因(yīn)而流速(sù)增加,靜(jìng)壓力降(jiàng)低,于是(shì)在節流(liu)件前後(hòu)便産生(shēng)了壓差(chà)。流體流(liu)量🔱愈大(dà),産生的(de)壓差愈(yù)大,這樣(yang)可依據(ju)壓差來(lai)衡量流(liu)量的大(da)小。這種(zhong)測量方(fang)法是以(yǐ)流動連(lián)續性方(fāng)程(質量(liàng)守恒定(dìng)律)和伯(bo)努利方(fāng)程(能量(liang)守🛀🏻恒定(ding)律)爲基(jī)礎的。壓(yā)差的大(da)小👉不僅(jin)與流量(liàng)還📞與其(qí)他許多(duō)因素有(yǒu)關,例如(ru)當節流(liú)裝置形(xíng)式或管(guan)道内流(liú)體的物(wu)理性質(zhi)(密度、粘(zhan)度)不同(tong)時,在同(tong)🌐樣大小(xiǎo)的流量(liang)下産生(sheng)的壓差(chà)也是不(bu)同的。
圖(tú)4.1孔闆附(fu)近的流(liu)速和壓(yā)力分布(bù)
2.2流量方(fang)程
式中(zhong)qm--質量流(liú)量,kg/s;
qv--體積(ji)流量,m3/s;
C--流(liu)出系數(shù);
ε--可膨脹(zhàng)性系數(shu);
β--直徑比(bi),β=d/D;
d--工作條(tiao)件下節(jiē)流件的(de)孔徑,m;
D--工(gōng)作條件(jiàn)下上遊(yóu)管道内(nei)徑,m;
P--差壓(ya),Pa;
ρl--上遊流(liu)體密度(du),kg/m3。
由上式(shi)可見,流(liú)量爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個(gè)參數的(de)函數,此(cǐ)6個參數(shù)可分㊙️爲(wèi)實測量(liàng)[d,ρ,P,β(D)]和統計(ji)量(C、ε)兩類(lèi)。
(1)實測量(liang)
1)d、D式(4.1)中d與(yu)流量爲(wei)平方關(guan)系,其度(du)對流量(liàng)總精度(dù)影響較(jiao)大,誤🌈差(cha)值❤️一般(ban)應控制(zhì)在±0.05%左右(yòu),還應計(ji)及工作(zuo)溫度對(duì)❓材料熱(rè)膨脹的(de)影響。标(biao)準規定(ding)管道内(nèi)徑D必須(xu)實測,需(xu)在上遊(you)🍓管段的(de)🍓幾個截(jie)面上進(jìn)行多次(ci)測量☁️求(qiu)其平均(jun)值,誤差(chà)不☔應大(dà)于±0.3%。除對(duì)數值測(cè)量精度(dù)要求較(jiào)高外,還(hái)應考慮(lǜ)内徑偏(piān)差會對(duì)節流件(jian)上遊通(tōng)❌道造成(cheng)不正常(cháng)節流現(xiàn)象所帶(dài)來的嚴(yán)重影響(xiǎng)。因此,當(dang)不是成(chéng)🙇♀️套供應(ying)節流裝(zhuāng)置時,在(zai)現場配(pei)管應充(chōng)分注意(yi)這個問(wèn)題。
2)ρρ在流(liú)量方程(cheng)中與P是(shi)處于同(tóng)等位置(zhì),亦就是(shì)說,當追(zhui)求差壓(ya)變送器(qi)高精度(du)等級時(shí),絕不要(yao)忘記ρ的(de)測量💘精(jing)度亦應(yīng)🌂與之相(xiàng)匹配。否(fǒu)則P的提(tí)高将會(huì)被ρ的降(jiang)低所抵(di)消🐪。
3)P差壓(yā)P的測量(liang)不應隻(zhī)限于選(xuan)用一台(tai)高精度(du)差壓變(bian)送器。實(shi)際上差(cha)壓變送(sòng)器能否(fǒu)接受到(dao)真實的(de)差壓值(zhi)還決定(dìng)💁于一系(xì)列因素(su),其中正(zheng)确的取(qǔ)壓孔及(ji)引壓管(guan)線的制(zhi)造、安裝(zhuang)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(duo)是難以(yǐ)定量或(huo)定性🈲确(que)定的,隻(zhi)有🌍加強(qiang)制造及(jí)👨❤️👨安裝的(de)規範化(huà)工作才(cai)能📧達到(dào)目的。
(2)統(tǒng)計量
1)C統(tong)計量C是(shì)無法實(shi)測的量(liang)(指按标(biao)準設計(jì)制造安(ān)裝,不經(jing)校準使(shǐ)⁉️用),在現(xiàn)場使用(yòng)時zui複雜(za)的情況(kuàng)出現在(zai)實際的(de)C值與标(biao)準确⛷️定(dìng)的C值不(bú)相符合(hé)。它們的(de)偏離是(shi)由設計(jì)、制造、安(ān)裝及使(shǐ)用一系(xì)列因素(sù)造成的(de)。應該明(ming)确,上述(shu)各環節(jiē)全部嚴(yán)格遵循(xún)标準💘的(de)規定,其(qí)實際值(zhí)才會與(yu)标準确(que)定的值(zhi)相符合(he),現場是(shì)難以*這(zhe)種要求(qiú)的。
應該(gāi)指出,與(yu)标準條(tiáo)件的偏(piān)離,有的(de)可定量(liàng)估算(可(kě)進行☎️修(xiu)正),有的(de)隻能定(dìng)性估計(ji)(不确定(dìng)度的幅(fú)值與方(fāng)向)。但是(shì)在現實(shi)中,有時(shí)不僅是(shì)一個條(tiáo)件偏離(lí),這就帶(dài)來非常(chang)複🌈雜的(de)情況,因(yin)爲一般(bān)資❌料中(zhōng)隻介紹(shào)某一條(tiáo)件偏離(lí)引起的(de)誤差。如(ru)💘果許多(duō)條件同(tong)時偏離(lí),則缺少(shao)相關的(de)資料可(ke)查。
2)ε可膨(peng)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(huà)的修正(zheng),它的誤(wù)差由🚶♀️兩(liang)部分組(zǔ)成:其一(yī)爲常用(yòng)🈲流量下(xia)ε的誤差(cha),即标準(zhǔn)确定值(zhí)的誤差(chà);其二爲(wèi)由于流(liu)量變化(hua)ε值将随(suí)之波動(dòng)帶來的(de)誤差。一(yi)般在低(di)靜壓高(gāo)差壓情(qing)況,ε值有(yǒu)不可忽(hu)略的誤(wù)差。當P/P≤0.04時(shi),ε的誤差(cha)可忽略(luè)不計。
3分(fen)類
差壓(yā)式流量(liang)計分類(lei)如表4.1所(suo)示。
表4.1差(cha)壓式流(liu)量計分(fen)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(yā)頭式;3)水(shui)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(gòu)形式分(fen)類1)标準(zhun)孔闆;2)标(biao)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(kǒu)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(xing)孔💛闆;10)整(zheng)體(内藏(cang))孔闆;11)線(xiàn)性孔闆(pǎn);12)環形孔(kǒng)闆;13)道爾(ěr)管;14)羅洛(luò)斯管;15)彎(wan)管;16)可換(huàn)孔闆節(jie)流裝置(zhì);17)臨界流(liu)節流裝(zhuang)置
按用(yòng)途分類(lèi)1)标準節(jie)流裝置(zhi);2)低雷諾(nuo)數節流(liu)裝置;3)髒(zāng)污流節(jie)流裝👣置(zhi);4)低壓損(sun)節流裝(zhuang)置;5)小管(guan)徑節流(liú)裝置;6)寬(kuan)範圍度(du)節流裝(zhuāng)置;7)臨界(jie)流節流(liú)裝置;
3.1按(an)産生差(chà)壓的作(zuo)用原理(li)分類
1)節(jiē)流式依(yi)據流體(ti)通過節(jie)流件使(shǐ)部分壓(ya)力能轉(zhuan)變㊙️爲動(dong)能以産(chan)生差壓(yā)的原理(lǐ)工作,其(qi)檢測件(jiàn)稱
之爲(wei)節流裝(zhuāng)置,是DPF的(de)主要品(pin)種。
2)動壓(yā)頭式依(yī)據動壓(yā)轉變爲(wèi)靜壓的(de)原理工(gong)作,如均(jun)速管流(liu)量計㊙️。
3)水(shui)力阻力(li)式依據(jù)流體阻(zǔ)力産生(shēng)的壓差(cha)原理工(gōng)作,檢測(cè)件爲⚽毛(máo)細管束(shu),又稱層(ceng)流流量(liàng)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(chǎn)生離心(xin)力原理(lǐ)形成的(de)壓🔴差工(gong)作,如彎(wan)管流量(liàng)計,環形(xing)管流量(liang)
計等。
5)動(dong)壓增益(yì)式依據(jù)動壓放(fang)大原理(li)工作,如(rú)皮托-文(wén)丘裏管(guan)。
6)射流式(shì)依據流(liú)體射流(liu)撞擊産(chan)生原理(li)工作,如(rú)射流式(shi)差壓流(liu)⛷️量計。
3.2按(an)結構形(xing)式分類(lèi)
1)标準孔(kong)闆又稱(cheng)同心直(zhi)角邊緣(yuan)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(gōng)成圓形(xíng)同心的(de)具有銳(rui)利直角(jiǎo)🧑🏾🤝🧑🏼邊緣🤞的(de)薄闆。孔(kong)闆開孔(kong)的上遊(yóu)側邊緣(yuan)應是銳(rui)利的直(zhi)🥰角。标準(zhǔn)孔闆有(yǒu)三種取(qǔ)壓方式(shi)㊙️:角接、法(fa)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(ce)量流量(liang),可采用(yong)✉️對稱孔(kong)闆,節流(liú)孔的兩(liǎng)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(bu)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(sān)種取壓(yā)方式
2)标(biāo)準噴嘴(zui)有兩種(zhǒng)結構形(xíng)式:ISA1932噴嘴(zui)和長徑(jing)噴嘴。
a.ISA1932噴(pen)嘴(圖4.4)上(shàng)遊面由(yóu)垂直于(yú)軸的平(ping)面、廓形(xing)爲圓周(zhōu)的兩段(duan)弧線所(suo)确定的(de)收縮段(duàn)、圓筒形(xíng)喉部和(hé)凹槽組(zǔ)成的噴(pēn)嘴。ISA1932噴嘴(zui)的取壓(yā)方式僅(jin)角接取(qu)壓一種(zhong)。
圖4.4ISA1932噴嘴(zui)
b.長徑噴(pen)嘴(圖4.5)上(shàng)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(suō)段、圓筒(tong)形喉部(bù)和可能(neng)有的凹(āo)槽或斜(xié)角組成(chéng)的噴🔱嘴(zuǐ)。長徑噴(pēn)嘴的取(qu)壓方式(shi)僅D-D/2取壓(yā)一種。
3)經(jīng)典文丘(qiū)裏管由(you)入口圓(yuán)筒段A、圓(yuán)錐收縮(suō)段B、圓筒(tǒng)形喉部(bù)C和圓錐(zhuī)擴散段(duan)E組成,如(ru)圖4.6所示(shì)。根據不(bú)同的加(jiā)工方法(fa),有🌍以下(xia)🈲結構形(xíng)式:①具有(you)粗鑄收(shou)縮段的(de);②具有👄機(ji)械加工(gōng)收縮段(duàn)的;③具有(yǒu)鐵闆焊(hàn)接收縮(suo)段的。不(bu)同結構(gou)形式的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關(guān)系如表(biao)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(jí)擴散段(duan)組成⭐,如(ru)💃圖4.7所示(shì)。
5)錐形入(ru)口孔闆(pan)錐形入(ru)口孔闆(pan)與标準(zhun)孔闆相(xiàng)似,相當(dāng)于一塊(kuai)倒🌈裝的(de)标準孔(kǒng)闆,其結(jie)構如圖(tú)4.8所示,取(qǔ)壓🔞方式(shi)爲角🐆接(jie)取壓。表(biao)4.2L1、L2、R1、R2與D、d關系(xì)
注粗鑄(zhù)入口機(ji)械加工(gōng)的入口(kou)粗焊的(de)鐵闆入(ru)口
1±0.25D(100mm<D<150mm)
L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
2L2=1D或0.25D+250mm兩(liǎng)個量中(zhōng)的小者(zhě)L2≥D(入口直(zhí)徑)L2≥D(入口(kou)直徑)
3R1=1.375D+20%R1<0.25DR1=0,焊(han)縫除外(wài)
4R2=3.625d至3.8dR2<0.25DR2=0,焊縫(féng)除外
圖(tu)4.6經典文(wén)丘裏管(guǎn)
圖4.7文丘(qiū)裏噴嘴(zuǐ)
圖4.8錐形(xing)入口孔(kǒng)闆
1一環(huán)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(qu)壓口;8-孔(kǒng)闆;
X-帶環(huán)隙的夾(jia)持環;Y-單(dan)獨取壓(ya)口
超聲(sheng)波流量(liàng)計的基(jī)本原理(li)及類型(xíng)
超聲波(bō)在流動(dong)的流體(tǐ)中傳播(bō)時就載(zǎi)上流體(ti)流速的(de)信息🍓。因(yīn)此通過(guo)接收到(dao)的超聲(shēng)波就可(kě)以檢測(ce)出流體(tǐ)的流速(su),從而換(huàn)算成流(liu)量。根據(jù)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(pian)移法、噪(zào)聲法及(ji)相關法(fǎ)等不同(tóng)類型的(de)超聲㊙️波(bo)流量計(jì)。起聲波(bo)流量計(ji)是近十(shi)幾年來(lái)随着集(ji)成電路(lu)技術迅(xùn)速發展(zhǎn)🆚才開始(shǐ)應用的(de)一種
非(fēi)接觸式(shi)儀表,适(shì)于測量(liang)不易接(jiē)觸和觀(guān)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(liu)量測量(liang)☎️。使用超(chāo)聲波流(liu)量比不(bu)用在流(liu)體中安(ān)裝測🧑🏽🤝🧑🏻量(liàng)元件故(gù)不會改(gǎi)變流體(ti)的流動(dòng)狀态,不(bu)産生附(fu)加阻力(li),儀表的(de)安裝及(jí)檢修均(jun1)可不影(ying)響生産(chǎn)管線運(yùn)行因而(ér)是一種(zhong)理想的(de)節能型(xíng)流量計(jì)。
*,目前的(de)工業流(liú)量測量(liàng)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(yin)爲一般(ban)流量計(ji)随着測(ce)量管徑(jing)🌈的增大(dà)會帶來(lái)制造和(he)運輸上(shàng)的困難(nán),造價提(tí)高、能損(sun)加大、安(an)💃裝不僅(jin)這些缺(que)點,超聲(shēng)波流量(liàng)計均可(ke)避免。因(yin)爲各類(lei)超聲波(bō)流量計(jì)均可管(guan)外安裝(zhuang)、非接觸(chu)測流,儀(yi)表造價(jia)基本上(shàng)與被測(cè)管道口(kǒu)徑大小(xiao)無關,而(ér)其它🍓類(lei)型的流(liu)量計随(suí)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(bi)相同功(gōng)能❌其它(ta)類型流(liú)量計的(de)🐕功能價(jià)格比越(yue)*。被認爲(wèi)是較好(hǎo)🏃♂️的大管(guan)徑流量(liang)測量儀(yi)表,多普(pǔ)勒法超(chāo)聲波流(liu)量計可(ke)測雙相(xiàng)介質的(de)流量,故(gu)可用于(yú)下水道(dào)及排污(wu)水✊等髒(zāng)污流的(de)測量。在(zai)發電廠(chang)中,用便(bian)攜式超(chao)聲波流(liú)量計測(cè)量水輪(lún)機進水(shui)量、汽輪(lún)機循環(huan)水量等(děng)大管徑(jing)流量,比(bǐ)過去的(de)皮脫管(guǎn)流速計(ji)方便得(dé)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(fàn)圍從2cm到(dao)👉5m,從幾米(mǐ)寬的明(ming)渠、暗渠(qú)到500m寬的(de)河流都(dōu)可适用(yong)。
另外,超(chāo)聲測量(liang)儀表的(de)流量測(ce)量準确(què)度幾乎(hu)不受💰被(bei)測流體(tǐ)‼️溫度、壓(yā)力、粘度(du)、密度等(děng)參數的(de)影響,又(yòu)可制成(chéng)非接觸(chu)及便攜(xie)式測量(liàng)儀表,故(gù)可解決(jué)其它類(lei)型儀表(biao)♊所難以(yi)測量的(de)強腐蝕(shi)性、非導(dao)電性、放(fàng)射性及(ji)易燃易(yì)爆介質(zhi)的流量(liang)測量問(wen)題。另外(wai)💋,鑒于非(fēi)接觸測(ce)量特點(diǎn),再配以(yǐ)合理🐉的(de)電子線(xiàn)路,一台(tai)儀表可(ke)☔适應多(duo)種管徑(jìng)測量和(he)多種流(liú)量範圍(wei)測量。超(chāo)聲波流(liú)量計的(de)适應能(néng)力也是(shi)其它儀(yí)表不可(ke)比拟的(de)。超聲波(bo)流量計(ji)具有上(shàng)💚述一些(xie)優點因(yin)此它越(yue)來越受(shòu)到重視(shì)并且向(xiang)産品系(xi)列化、通(tong)用化發(fa)展,現已(yi)制成不(bú)同聲道(dao)的标準(zhǔn)型、高溫(wēn)型、防爆(bao)型、濕式(shì)型儀表(biǎo)以适應(yīng)不同介(jiè)質,不同(tong)場合和(hé)♊不同管(guan)道條件(jian)的流量(liang)測量。
超(chao)聲波流(liú)量計目(mù)前所存(cún)在的缺(que)點主要(yao)是可測(cè)流體的(de)溫度範(fàn)圍受超(chao)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(yi)及高溫(wen)下被測(cè)流體傳(chuán)聲速度(du)的原始(shi)數據不(bu)全。目前(qian)我國隻(zhī)能用于(yú)測量⭐200℃以(yi)下的流(liu)體。另外(wài),超⚽聲波(bo)流量計(jì)的測量(liang)線路比(bi)一般流(liu)量計複(fú)雜👨❤️👨。這是(shì)因爲,一(yi)般工業(ye)計量🔞中(zhong)液體的(de)流速⚽常(cháng)常是每(mei)秒幾米(mi),而聲波(bo)在液體(ti)中的傳(chuan)播速度(du)約爲1500m/s左(zuo)右,被🌐測(cè)流體流(liu)速(流量(liàng))變化帶(dai)給聲速(sù)的變化(huà)量zui大也(ye)是10-3數量(liàng)級.若要(yào)求測量(liang)流速🌈的(de)準确度(dù)⭕爲1%,則對(dui)聲速的(de)測量準(zhun)确度需(xū)爲10-5~10-6數量(liang)級,因此(ci)必須有(you)完善的(de)測量線(xian)路才能(neng)實現⭐,這(zhe)也正是(shi)😘超聲波(bo)流量計(jì)隻有在(zài)集成電(diàn)路技術(shù)迅速發(fā)展的👉前(qian)題下才(cai)能得到(dào)實際應(ying)用的💞原(yuan)因。
超聲(sheng)波流量(liàng)計由超(chāo)聲波換(huàn)能器、電(diàn)子線路(lu)及流量(liang)顯示和(he)累積系(xi)統三部(bu)分組成(chéng)。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(she)到被測(ce)流🏃體中(zhōng),接🏃♂️收器(qi)接收到(dào)的超聲(sheng)波信号(hao),經電子(zǐ)線路放(fàng)大并轉(zhuan)換爲代(dai)表流量(liàng)的電信(xin)号供給(gěi)顯示和(he)積算🙇♀️儀(yi)表進行(hang)顯🐆示和(hé)積算。這(zhè)樣就實(shí)現了流(liú)量的檢(jian)測和顯(xian)示。
超聲(shēng)波流量(liàng)計常用(yong)壓電換(huàn)能器。它(tā)利用壓(yā)電材料(liao)的壓電(dian)效🏃應,采(cǎi)用适出(chu)的發射(shè)電路把(bǎ)電能加(jiā)到發射(she)換能器(qi)的壓電(diàn)元件上(shàng),使其産(chǎn)生超聲(sheng)波振勸(quan)。超聲波(bō)以某一(yi)角度射(she)入🆚流體(ti)中傳播(bō),然後由(yóu)接收換(huan)能器接(jiē)收,并經(jing)壓電元(yuán)件變爲(wèi)電能,以(yǐ)便‼️檢測(cè)。發射🐆換(huan)能器利(lì)用壓電(diàn)元件的(de)逆壓電(diàn)效應,而(ér)接收換(huan)能器則(ze)是利用(yong)壓電效(xiào)應。
超聲(sheng)波流量(liang)計換能(neng)器的壓(ya)電元件(jian)常做成(chéng)圓形薄(báo)♊片☁️,沿厚(hòu)度振動(dòng)。薄片直(zhí)徑超過(guò)厚度的(de)10倍,以保(bǎo)證振動(dong)的方向(xiang)性。壓電(dian)元件材(cái)料多采(cai)用锆钛(tai)酸鉛。爲(wei)固定壓(yā)電元件(jian),使超聲(shēng)波以合(he)适的角(jiǎo)度🏃♂️射入(ru)到流體(ti)中,需把(ba)元✏️件故(gù)人聲楔(xiē)中,構成(chéng)換能器(qi)整🐆體(又(you)稱探⭐頭(tóu))。聲楔的(de)材料不(bú)僅要求(qiú)強度高(gāo)、耐老☂️化(huà),而且要(yào)求💜超聲(sheng)波經聲(sheng)楔後能(néng)量損失(shi)小🈚即透(tòu)射系數(shù)接近1。常(chang)用的聲(sheng)楔💃🏻材料(liao)是💘有機(jī)玻璃,因(yīn)爲它透(tòu)明,可以(yi)觀察到(dào)聲楔中(zhōng)壓電元(yuán)件的組(zǔ)裝情況(kuàng)。另外,某(mǒu)些橡膠(jiao)、塑料及(ji)膠木也(yě)可作聲(shēng)楔材料(liao)。
超聲波(bo)流量計(ji)的電子(zi)線路包(bao)括發射(she)、接收、信(xìn)号處理(li)⁉️和顯示(shi)💁電路。測(ce)得的瞬(shun)時流量(liang)和累積(ji)流量值(zhí)用數字(zi)🎯量或模(mó)拟量顯(xiǎn)示。
根據(ju)對信号(hào)檢測的(de)原理,目(mù)前超聲(shēng)波流量(liang)計大緻(zhi)可分傳(chuán)播速💋度(dù)差法(包(bao)括:直接(jie)時差法(fa)、時差法(fǎ)、相位🧑🏾🤝🧑🏼差(cha)法、頻差(cha)法)波☀️束(shu)偏移法(fǎ)、多普勒(le)法、相關(guān)法、空間(jiān)濾波法(fǎ)及噪聲(sheng)法等類(lèi)型,如圖(tú)所示。其(qi)中以噪(zao)聲法原(yuán)理及結(jié)構zui簡單(dān),便于💃測(cè)量和攜(xié)帶,價格(ge)便🌈宜但(dan)準确💋度(du)較低,适(shi)于在流(liu)量測量(liàng)準确度(du)要求不(bú)高的場(chǎng)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(ben)原理都(dou)是通過(guo)測量超(chao)聲波脈(mo)沖順流(liú)和逆流(liú)傳報時(shí)速度之(zhi)差來反(fan)映流體(tǐ)的流速(su)的,故又(you)統稱爲(wèi)傳播速(su)度差法(fǎ)。其🙇♀️中頻(pin)差法和(hé)時差法(fa)克服了(le)🍉聲速随(sui)流體溫(wēn)度變化(huà)帶來的(de)誤差,準(zhun)确度較(jiao)高,所以(yǐ)被廣泛(fan)采💁用。按(àn)照換能(neng)器的配(pèi)置方法(fa)不同,傳(chuán)播速度(du)差撥又(you)分爲:Z法(fa)(透過🙇♀️法(fa))、V法(反射(shè)法)、X法(交(jiao)叉法)等(deng)。波束偏(piān)移💞法是(shì)利用超(chāo)聲波束(shu)在流體(ti)中的傳(chuan)播方向(xiang)随流體(tǐ)流速變(biàn)化而産(chǎn)生偏移(yi)來反映(yìng)流體流(liu)速的,低(dī)流速時(shi),靈敏度(du)很低适(shì)用⁉️性不(bu)大.多普(pǔ)勒法是(shi)利用聲(shēng)學多普(pu)勒原理(li),通過測(ce)量不均(jun1)勻流體(tǐ)中散射(shè)體散射(she)的㊙️超聲(shēng)波多普(pu)
勒頻移(yí)來确定(ding)流體流(liú)量的,适(shi)用于含(hán)懸浮顆(ke)粒、氣泡(pao)😍等流體(tǐ)流💃量測(ce)量。相關(guān)法是利(li)用相關(guān)技術測(ce)量🍉流量(liang)❌,原理上(shang),此🔱法的(de)測量👣準(zhǔn)确度與(yu)流體中(zhong)的聲速(su)無關,因(yin)⁉️而與流(liú)體溫度(dù),濃度等(děng)無關,因(yīn)📞而測量(liàng)準确度(du)高,适用(yòng)範圍廣(guǎng)。但相關(guān)器價格(gé)貴,線路(lu)比較複(fú)雜。在微(wēi)處理機(jī)💘普及應(yīng)用後,這(zhè)個缺點(diǎn)可以克(ke)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(you)關的原(yuan)理,通過(guo)檢測噪(zào)聲表示(shi)流速或(huo)流量值(zhi)。其方法(fa)✉️簡單,設(she)備價格(gé)便宜,但(dàn)準确度(du)低。
以上(shàng)幾種方(fang)法各有(you)特點,應(yīng)根據被(bei)測流體(ti)性質.流(liu)速分布(bù)🈲情況、管(guan)路安裝(zhuang)地點以(yǐ)及對測(ce)量準确(què)度的要(yào)求等因(yīn)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(héng)定,故多(duō)采👌用頻(pín)差法及(ji)時差法(fǎ)。隻有在(zài)管徑很(hěn)大時才(cái)🙇♀️采用直(zhi)接時差(cha)法。對換(huan)能器安(an)裝方法(fa)的選擇(zé)原則一(yi)般是:當(dang)流體沿(yán)管軸平(ping)行流動(dong)時,選用(yòng)Z法;當流(liú)動方向(xiàng)與管鈾(you)不平行(háng)或管路(lù)安裝地(di)點💰使換(huan)能器安(an)裝間🥰隔(gé)受到限(xian)制時✨,采(cǎi)用V法或(huo)X法。當流(liú)場分布(bù)不均勻(yún)而表🥵前(qián)直管段(duàn)又較短(duǎn)時,也可(ke)采用多(duo)聲道(例(lì)如雙聲(sheng)道或四(si)聲道)來(lai)克服流(liu)速擾動(dong)帶來的(de)流量測(ce)量誤差(cha)。多普勒(lè)法适⛹🏻♀️于(yu)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(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(suí)着工業(yè)的發展(zhan)及節能(néng)工作的(de)開展,煤(méi)油混合(hé)(COM)、煤水泥(ni)合🈲(CWM)燃料(liào)的輸送(song)和🌈應用(yong)以及燃(ran)料油加(jia)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(guǎng)闊前景(jing)。
流量計(jì)的種類(lèi)很多,一(yi)般市場(chǎng)上用得(de)比較廣(guang)泛的有(you)💘:電磁流(liu)量🏃🏻計、渦(wō)街流量(liang)計、渦輪(lún)流量計(ji)、孔闆流(liú)量計、V錐(zhui)流量計(ji)、金屬轉(zhuan)❓子流量(liàng)計、玻璃(li)轉子流(liú)量計、旋(xuán)進旋渦(wo)🚩流量計(jì)、橢圓齒(chǐ)輪流量(liàng)💜計、均速(su)管流量(liang)計、超聲(shēng)波流量(liàng)計等。它(ta)們的安(an)裝條件(jiàn)對直管(guǎn)段的要(yào)求🐅V錐流(liú)量計是(shì)zui低,而電(dian)磁、渦街(jie)、孔闆等(děng)對直管(guan)段要求(qiú)就較高(gāo),一般是(shì)前5D後3D,對(duì)于流量(liang)計前端(duan)有彎頭(tóu)、閥門電(diàn)磁流量(liang)計等的(de)直管段(duan)要求就(jiù)更高,zui高(gao)要求直(zhi)管段🙇♀️是(shì)前50D後5D,因(yīn)此在選(xuǎn)購流量(liàng)計時一(yi)定☂️要💋考(kao)慮流量(liang)計現場(chang)安裝的(de)環境、位(wèi)置等因(yīn)素,從而(ér)選擇更(gèng)加适合(hé)現場工(gōng)礦的流(liu)量計。
現(xiàn)在流量(liang)計所需(xu)要的參(can)數:
1、被測(ce)量的介(jiè)質
2、被測(ce)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(liu)量
5、要求(qiu)的測量(liang)精度
6、現(xiàn)場工礦(kuàng)情況
聯系(xi)方式
-
電(dian)話
86-020-31199948/85550363
-
傳真(zhēn)
86-020-85628533