執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
CJ/T1017-1993潛水型電磁流量計(jì)1993-12-01作廢
CJ/T122-2000超聲多普勒流量計(jì)建設(shè)部2001-06-01現(xiàn)行
CJ/T3017-1993潛水電磁流量計(jì)建設(shè)部1993-12-01現(xiàn)行
CJ/T3054.1-1995水量計(jì)量?jī)x表均速管流量計(jì)建設(shè)部1994-12-01現(xiàn)行
CJ/T3063-1997給排水用超聲流量計(jì)(傳播速度差法)建設(shè)部1997-02-01現(xiàn)行
GB/T12826-1991移動(dòng)設(shè)備用卷繞電纜載流量計(jì)算導(dǎo)則國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1992-02-01現(xiàn)行
GB/T17286.1-1998液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第1部分:一般原則國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1998-10-01現(xiàn)行
GB/T17286.2-1998液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第2部分:體積管?chē)?guó)家技術(shù)監(jiān)督局1998-10-01現(xiàn)行
GB/T17286.3-1998液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第3部分:脈沖插入技術(shù)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1998-10-01現(xiàn)行
GB/T17286.4-2006液態(tài)烴動(dòng)態(tài)測(cè)量體積計(jì)量流量計(jì)檢定系統(tǒng)第4部分:體積管操作人員指南國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫2006-07-01現(xiàn)行
GB/T17288-1998液態(tài)烴體積測(cè)量容積式流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1998-10-01現(xiàn)行
GB/T17288-2009液態(tài)烴體積測(cè)量容積式流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)2009-10-01即將實(shí)施
GB/T17289-1998液態(tài)烴體積測(cè)量渦輪流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1998-10-01現(xiàn)行
GB/T17289-2009液態(tài)烴體積測(cè)量渦輪流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)2009-10-01即將實(shí)施
GB/T18604-2001用氣體超聲流量計(jì)測(cè)量天然氣流量國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫.2002-08-01現(xiàn)行
GB/T18659-2002封閉管道中導(dǎo)電液體流量的測(cè)量電磁流量計(jì)的性能評(píng)定方法國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫.2002-08-01現(xiàn)行
常見(jiàn)流量計(jì)
流量測(cè)量方法和
儀表的種類(lèi)繁多,分類(lèi)方法也很多。至今為止,可供
工業(yè)用的流量?jī)x表種類(lèi)達(dá)60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒(méi)找到一種對(duì)任何
流體、任何
量程、任何
流動(dòng)狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量?jī)x表。
這60多種
流量?jī)x表,每種產(chǎn)品都有它特定的適用性,也都有它的局限性。按測(cè)量對(duì)象劃分就有封閉管道和
明渠兩大類(lèi);按測(cè)量目的又可分為總量測(cè)量和流量測(cè)量,其儀表分別稱(chēng)作總量表和流量計(jì)。

流量計(jì)(16張)
此外,按測(cè)量原理可分為如下幾個(gè)大類(lèi):
1、力學(xué)原理:屬于此類(lèi)原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式、轉(zhuǎn)子式;利用動(dòng)量定理的沖量式、可動(dòng)管式;利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式;利用流體動(dòng)量原理的靶式;利用角動(dòng)量定理的渦輪式;利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式;利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等。
2、電學(xué)原理:用于此類(lèi)原理的儀表有電磁式、差動(dòng)電容式、電感式、應(yīng)變電阻式等。
3、聲學(xué)原理:利用聲學(xué)原理進(jìn)行流量測(cè)量的有超聲波式.聲學(xué)式(沖擊波式)等。
4、熱學(xué)原理:利用熱學(xué)原理測(cè)量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。
5、光學(xué)原理:激光式、光電式等是屬于此類(lèi)原理的儀表。
6、原子物理原理:核磁共振式、核輻射式等是屬于此類(lèi)原理的儀表.
7、其它原理:有標(biāo)記原理(示蹤原理、核磁共振原理)、相關(guān)原理等。
本文按照目前最流行、最廣泛的分類(lèi)法分別來(lái)闡述各種流量計(jì)的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用概況及國(guó)內(nèi)外的發(fā)揮在那情況:
差壓式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于
管道中流量檢測(cè)件與流體相互作用產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來(lái)計(jì)算流量的儀表。
二次裝置為各種
機(jī)械、
電子、機(jī)電一體式
差壓計(jì),
差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類(lèi)規(guī)格龐雜的一大類(lèi)儀表,它既可測(cè)量流量參數(shù),也可測(cè)量其它參數(shù)(如
壓力、物位、
密度等)。
差壓式流量計(jì)的檢測(cè)件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動(dòng)壓頭式、動(dòng)壓頭增益式及射流式幾大類(lèi)。
檢測(cè)件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類(lèi):
標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。
所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用,無(wú)須經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和估算測(cè)量誤差。
非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是成熟程度較差的,尚未列入
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的檢測(cè)件。
差壓式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)是一類(lèi)應(yīng)用最廣泛的流量計(jì),在各類(lèi)流量?jī)x表中其使用量占居首位。近年來(lái),由于各種新型流量計(jì)的問(wèn)世,它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降,但目前仍是最重要的一類(lèi)流量計(jì)。
差壓式流量計(jì)流體體積流量公式為:
v=aA √2/j(p-q)
v--體積
j--液體密度
a--流量系數(shù),與流道尺寸 取壓方式和流速公布有關(guān)
A--孔板開(kāi)孔面積
p-q--壓力差
優(yōu)點(diǎn):
(1)應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng);
(2)應(yīng)用范圍廣泛,至今尚無(wú)任何一類(lèi)流量計(jì)可與之相比擬;
(3)檢測(cè)件與
變送器、
顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
缺點(diǎn):
(2)范圍度窄,一般僅3:1~4:1;
(3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高;
注:一種新型產(chǎn)品:引進(jìn)美國(guó)航天航空局而開(kāi)發(fā)的
平衡流量計(jì),這種流量計(jì)的測(cè)量精度是傳統(tǒng)節(jié)流裝置的5-10倍,永久壓力損失1/3。壓力恢復(fù)快2倍,最小直管段可以小至1.5D,安裝和使用方便,大大減少流體運(yùn)行的能力消耗。
應(yīng)用概況:
差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛。在封閉管道的流量測(cè)量中各種對(duì)象都有應(yīng)用。如流體方面:
單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、
高壓、
真空、
常溫、
高溫、
低溫等;
管徑方面:從幾mm到幾m;流動(dòng)條件方面:
亞音速、
音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門(mén)的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3。
2、常用非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有(雙重孔板)、(圓缺孔板)、(1/4圓噴嘴)和(文丘利噴嘴)。
3、孔板常用取壓方法有(角接取壓)、(法蘭取壓),其它方法有(理論取壓)、(徑距取壓)和(管接取壓)。
5、1151變送器的工作電源范圍(12)vdc到(45)vdc,負(fù)載從(0)歐姆到(1650)歐姆。
6、1151dp4e變送器的測(cè)量范圍是(0~6.2)到(0~37.4)kpa。
7、1151差壓變送器的最大正遷移量為(500%),最大負(fù)遷移量為(600%)。
8、管道內(nèi)的流體速度,一般情況下,在(管道中心線(xiàn))處的流速最大,在(管壁)處的流速等于零。
9、若(雷諾數(shù))相同,流體的運(yùn)動(dòng)就是相似的。
10、當(dāng)充滿(mǎn)管道的流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),流束將在(縮口)處發(fā)生(局部收縮),從而使(流速)增加,而(靜壓力)降低。
11、1151
差壓變送器采用可變電容作為敏感元件,當(dāng)差壓增加時(shí),測(cè)量膜片發(fā)生位移,于是低壓側(cè)的電容量(增加),高壓側(cè)的電容量(減少)
12、1151差壓變送器的最小調(diào)校量程使用時(shí),則最大負(fù)荷遷移為量程的(600%),最大正遷移為(500%),如果在1151的最大調(diào)校量程使用時(shí),則最大負(fù)遷移為(100%),正遷移為(0%)。
13、1151
差壓變送器的精度為(±0.2%)和(±0.25%)?!∽ⅲ捍蟛顗鹤兯推鳛?plusmn;0.25%
14、常用的流量單位、體積流量為(m3/h)、(t/h),質(zhì)量流量為(kg/h)、(t/h),標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量為(nm3/h)。
15、用孔板流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量,設(shè)計(jì)時(shí),蒸汽的密度為4.0kg/m3,而實(shí)際工作時(shí)的密度為3kg/m3,則實(shí)際指示流量是設(shè)計(jì)流量的(0.866)倍。
16、用孔板流量計(jì)測(cè)量氣氨流量,設(shè)計(jì)壓力為0.2mpa(表壓),溫度為20℃,而實(shí)際壓力為0.15mpa(表壓),溫度為30℃,則實(shí)際指示流量是設(shè)計(jì)流量的(0.897)倍。
17、節(jié)流孔板前的直管段一般要求(10)d,孔板后的直管段一般要求(5)d,為了正確測(cè)量,孔板前的直管段最好為(30~50)d,特別是孔板前有泵或調(diào)節(jié)閥時(shí)更是如此。
18、為了使孔板流量計(jì)的流量系數(shù)α趨向定值,流體的雷諾數(shù)應(yīng)大于(界限雷諾數(shù))。
19、在孔板加工的技術(shù)要求中,上游平面應(yīng)和孔板中心線(xiàn)(垂直),不應(yīng)有(可見(jiàn)傷痕),上游面和下游面應(yīng)(平行),上游入口邊緣應(yīng)(銳利無(wú)毛刺和傷痕)。
浮子流量計(jì)
浮子流量計(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類(lèi)流量計(jì),特別在
浮子流量計(jì)
小、微流量方面有舉足輕重的作用。
80年代中期,
日本、西歐、
美國(guó)的銷(xiāo)售金額占流量?jī)x表的15%~20%。
中國(guó)產(chǎn)量1990年估計(jì)在12~14萬(wàn)臺(tái),其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計(jì)。
特點(diǎn):
(1)玻璃錐管
浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,缺點(diǎn)是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風(fēng)險(xiǎn);
(2)適用于小管徑和低流速;
(3)壓力損失較低。
容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì),又稱(chēng)定排量流量計(jì),簡(jiǎn)稱(chēng)PD流量計(jì),在流量?jī)x表中是精度最高的一類(lèi)。它利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分,根據(jù)測(cè)量室逐次重復(fù)地充滿(mǎn)和排放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流體體積總量。
容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分類(lèi),可分為橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤(pán)流量計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計(jì)等。
優(yōu)點(diǎn):
(1)計(jì)量精度高;
(2)安裝管道條件對(duì)計(jì)量精度沒(méi)有影響;

容積式流量計(jì)(6張)
(3)可用于高粘度液體的測(cè)量;
(4)范圍度寬;
(5)直讀式儀表無(wú)需外部能源可直接獲得累計(jì)總量,清晰明了,操作簡(jiǎn)便。
缺點(diǎn):
(1)結(jié)果復(fù)雜,體積龐大;
(2)被測(cè)介質(zhì)種類(lèi)、
口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大:
(3)不適用于高、低溫場(chǎng)合;
(4)大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
應(yīng)用概況:
容積式流量計(jì)與差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)并列為三類(lèi)使用量最大的流量計(jì),常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(
油品、
天然氣等)的總量測(cè)量。
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家近年P(guān)D流量計(jì)(不包括家用煤氣表和家用
水表)的銷(xiāo)售金額占流量?jī)x表的13%~23%;中國(guó)約占20%,1990年產(chǎn)量(不包括家用
煤氣表)估計(jì)為34萬(wàn)臺(tái),其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。
渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì),是速度式流量計(jì)中的主要種類(lèi),它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而推導(dǎo)出流量或總量的儀表。
渦輪流量計(jì)
一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
渦輪流量計(jì)和容積式流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)稱(chēng)為流量計(jì)中三類(lèi)重復(fù)性、精度最佳的產(chǎn)品,作為十大類(lèi)型流量計(jì)之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。
優(yōu)點(diǎn):
(1)高精度,在所有流量計(jì)中,屬于最
精確的流量計(jì);
(2)重復(fù)性好;
(3)元零點(diǎn)漂移,抗干擾能力好;
(4)范圍度寬;
(5)結(jié)構(gòu)緊湊。
缺點(diǎn):
(1)不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性;
(2)流體物性對(duì)流量特性有較大影響。
應(yīng)用概況:
渦輪流量計(jì)在以下一些測(cè)量對(duì)象獲得廣泛應(yīng)用:
石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、
液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國(guó),渦輪流量計(jì)在用量上是僅次于孔板流量計(jì)的天然計(jì)量?jī)x表,僅
荷蘭在天然氣管線(xiàn)上就采用了2600多臺(tái)各種尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計(jì),它們已成為優(yōu)良的天然氣計(jì)量?jī)x表
[1]。
電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電性液體的儀表。
電磁流量計(jì)
[2]有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計(jì)不易應(yīng)用的問(wèn)題,如臟污流、腐蝕流的測(cè)量。
70、80年代電磁流量在技術(shù)上有重大突破,使它成為應(yīng)用廣泛的一類(lèi)流量計(jì),在流量?jī)x表中其使用量百分?jǐn)?shù)不斷上升。
優(yōu)點(diǎn):
(1)測(cè)量通道是段光滑直管,不會(huì)阻塞,適用于測(cè)量含固體
顆粒的液固二相流體,如
紙漿、
泥漿、污水等;
(2)不產(chǎn)生流量檢測(cè)所造成的壓力損失,節(jié)能效果好;
(3)所測(cè)得體積流量實(shí)際上不受流體密度、
粘度、溫度、壓力和
電導(dǎo)率變化的明顯影響;
(4)流量范圍大,口徑范圍寬;
(5)可應(yīng)用腐蝕性流體的測(cè)量。
缺點(diǎn):
(1)不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品;
(2)不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體;
電磁流量計(jì)
(3)不能用于較高溫度。
應(yīng)用概況:
電磁流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測(cè)場(chǎng)合,如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制,造紙工業(yè)測(cè)量紙漿液和黑液,化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液,有色冶金工業(yè)的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場(chǎng)所。
技術(shù)參數(shù):
儀表精度:管道式0.5級(jí)、1.0級(jí);插入式2.5級(jí)
測(cè)量介質(zhì):電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。
流速范圍:0.2~8m/s
工作壓力:1.6MPa
環(huán)境溫度:-40℃~+50℃
介質(zhì)溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃
橡膠材質(zhì)襯里≤65℃
防爆標(biāo)志:ExmibdⅡBT4
防爆證號(hào):GYB01349
外磁干擾:≤400A/m
外殼防護(hù):一體化型:IP65;
分 離 型:傳感器IP68(水下5米,僅限于橡膠襯里)
轉(zhuǎn)換器IP65
輸出信號(hào):4~20mA.DC,負(fù)載電阻0~750Ω
通訊輸出:RS485或CAN總線(xiàn)
電氣連接:M20×1.5內(nèi)螺紋,φ10電纜孔
電源電壓:90~220V. AC、24±10%V.DC
最大功耗:≤10VA
渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)是在流體中安放一根非流線(xiàn)型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯(cuò)排列的游渦的儀表。
渦街流量計(jì)按頻率檢出方式可分為:應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、振動(dòng)體式、光電式及超聲式等。
渦街流量計(jì)是屬于最年輕的一類(lèi)流量計(jì),但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類(lèi)流量計(jì)。
渦街流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門(mén),不斷地開(kāi)關(guān)閥門(mén),對(duì)流量計(jì)的使用
渦街流量計(jì)
壽命影響極大,非常容易對(duì)流量計(jì)造成永久性損壞。流量計(jì)盡量避免在架空的非常長(zhǎng)的管道上安裝,這樣時(shí)間一長(zhǎng)后,由于流量計(jì)的下垂非常容易造成流量計(jì)于法蘭的密封泄露,若不得已安裝時(shí),必須在流量計(jì)的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。安裝方面的問(wèn)題。主要是傳感器前面的直管段長(zhǎng)度不夠,影響測(cè)量精度。比如:傳感器前面直管段明顯不足,由于FIC203不用于計(jì)量,僅僅用于控制,目前使用相當(dāng)于精度降級(jí)的使用。
優(yōu)點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固;
(2)適用流體種類(lèi)多;
(3)精度較高;
(4)范圍度寬;
(5)壓損小。
缺點(diǎn):
(1)不適用于低雷諾數(shù)測(cè)量;
(2)需較長(zhǎng)直管段;
(3)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量計(jì)相比);
(4)儀表在脈動(dòng)流、
多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測(cè)量流量的儀表。
根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。
超聲流量計(jì)和
電磁流量計(jì)一樣,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬無(wú)阻礙流量計(jì),是適于解決流量測(cè)量困難問(wèn)題的一類(lèi)流量計(jì),特別在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)它是發(fā)展迅速的一類(lèi)流量計(jì)之一。
優(yōu)點(diǎn):
(1)可做非接觸式測(cè)量;
超聲波流量計(jì)
(2)為無(wú)流動(dòng)阻撓測(cè)量,無(wú)壓力損失;
(3)可測(cè)量非導(dǎo)電性液體,對(duì)無(wú)阻撓測(cè)量的電磁流量計(jì)是一種補(bǔ)充。
缺點(diǎn):
(1)傳播時(shí)間法只能用于清潔液體和氣體;而多普勒法只能用于測(cè)量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體;?。?)多普勒法測(cè)量精度不高。
應(yīng)用概況:
(1)傳播時(shí)間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、:怪液、液化天然氣等;
(2)氣體應(yīng)用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗(yàn);
(3)多普勒法適用于
異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。
熱式流量計(jì)
熱式流量計(jì)傳感器包含兩個(gè)傳感元件,一個(gè)速度傳感器和一個(gè)溫度傳感器。它們自動(dòng)地補(bǔ)償和校正氣體溫度變化。儀表的電加熱部分將速度傳感器加熱到高于工況溫度的某一個(gè)定值,使速度傳感器和測(cè)量工況溫度的傳感器之間形成恒定溫差。當(dāng)保持溫差不變時(shí),電加熱消耗的能量,也可以說(shuō)熱消散值,與流過(guò)氣體的質(zhì)量流量成正比。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)即Mass Flow Meter(縮寫(xiě)為MFM),它是
氣體流量計(jì)量中新型儀表,區(qū)別于其它氣體流量計(jì)不需要進(jìn)行壓力和溫度修正,直接測(cè)量氣體的質(zhì)量流量,一支傳感器可以做到量程從極低到高量程。它適合單一氣體和固定比例多組份氣體的測(cè)量。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是用于測(cè)量和控制氣體質(zhì)量流量的新型儀表??捎糜谑?、化工、鋼鐵、冶金、電力、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保等工業(yè)部門(mén)的空氣、烴類(lèi)氣體、可燃性氣體、煙道氣體的監(jiān)測(cè)。
熱式流量計(jì)
特點(diǎn):
1、可靠性高 重復(fù)性好 測(cè)量精度高 壓損小;
2、無(wú)活動(dòng)部件
量程比寬 響應(yīng)速度快 無(wú)須溫壓補(bǔ)償。
應(yīng)用:
1、工業(yè)管道中氣體質(zhì)量流量測(cè)量
2、煙囪排出的煙氣流速測(cè)量
3、、煅燒爐煙道氣流量測(cè)量
4、燃?xì)膺^(guò)程中空氣流量測(cè)量
5、、壓縮空氣流量測(cè)量
6、半道體芯片制造過(guò)程中氣體流量測(cè)量
7、、污水處理中氣體流量測(cè)量
8、加熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的氣體流量測(cè)量
9、、熔劑回收系統(tǒng)氣體流量測(cè)量
10、燃燒鍋爐中燃燒氣體流量測(cè)量
11、、天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測(cè)量
12、、啤酒生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳?xì)怏w流量測(cè)量
13、、水泥、卷煙、玻璃廠生產(chǎn)過(guò)程中氣體質(zhì)量流量測(cè)量
如:美國(guó):FCI SIERRA等
中國(guó):suntey 奈士德等
主要參數(shù):
1、精度:1%±0.5%F.S
2、重復(fù)性:±0.2%
3、量程:0.05~90m/s
4、適用流量范圍:0~5000Nm3/h(Φ250空氣)
5、適用壓力:<2Mpa <3Mpa
6、適用介質(zhì)溫度范圍:-25~120℃,-25~200℃,-25-500℃
7、供電:24V DC或220V AC
8、輸出:4~20mA
9、通訊接口:232或485
10、現(xiàn)場(chǎng)顯示:LED或LCD
11、防護(hù)標(biāo)準(zhǔn):IP65
12、防爆等級(jí):ExdllCT4
明渠流量計(jì)
與前述幾種不同,它是在非滿(mǎn)管狀敞開(kāi)渠道測(cè)量自由表面自然流的流量?jī)x表。
非滿(mǎn)管態(tài)流動(dòng)的水路稱(chēng)作明渠,測(cè)量明渠中水流流量的稱(chēng)作明渠流量計(jì)(open channel flowmeter)。
明渠流量計(jì)除圓形外,還有U字形、梯形、矩形等多種形狀。
面積式明渠流量計(jì)
明渠流量計(jì)應(yīng)用場(chǎng)所有
城市供水
引水渠;
火電廠引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工礦企業(yè)水排放以及
水利工程和
農(nóng)業(yè)灌溉用渠道。有人估計(jì)1995臺(tái),約占流量?jī)x表整體的1.6%,但是國(guó)內(nèi)應(yīng)用尚無(wú)估計(jì)數(shù)據(jù)。
靶式流量計(jì)
靶式流量計(jì)是基于力學(xué)原理的一種流量計(jì),它在工業(yè)上的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已有數(shù)十年的歷史。中國(guó)于20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)電動(dòng)、氣動(dòng)靶式流量變送器它是電動(dòng)、氣動(dòng)單元組合儀表的檢測(cè)儀表。由于當(dāng)時(shí)力轉(zhuǎn)換器直接采用差壓變送器的力平衡機(jī)構(gòu),這種流量計(jì)使用時(shí)不免帶來(lái)力平衡機(jī)構(gòu)本身所造成的諸多缺陷,如零位易漂移,測(cè)量精確度低,杠桿機(jī)構(gòu)可靠性差等。由于力平衡機(jī)構(gòu)性能不佳的拖累,靶式流量計(jì)本身的許多優(yōu)點(diǎn)亦未能得到有效的發(fā)揮,至今用戶(hù)對(duì)舊靶式流量計(jì)的不良印象仍未消除。
智能靶式流量計(jì)
新型靶式流量計(jì)的力轉(zhuǎn)換器采用應(yīng)變式力轉(zhuǎn)換器,它完全消除了上述力平衡機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn),新型靶式流量計(jì)還把微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到信號(hào)轉(zhuǎn)換器和顯示部分,流量計(jì)具有一系列優(yōu)點(diǎn),相信今后在眾多流量計(jì)中發(fā)揮重要的作用。
二、 原理和結(jié)構(gòu)
1、 工作原理 靶式流量計(jì)的原理簡(jiǎn)圖如圖1所示。在測(cè)量管(儀表表體)中心同軸放置一塊園形靶板,當(dāng)流體沖擊靶板時(shí),靶板上受到一個(gè)力F,它與流速V,介質(zhì)密度ρ和靶板受力面積A之間關(guān)系式如式(1)所示。(1)式中 F ——靶板上受的力,N;CD ——阻力系數(shù);ρ——流體密度,kg/m3;V——流體流速,m/s;A——靶板受力面積,m2。經(jīng)推導(dǎo)與換算,得流量計(jì)算式如下:式中 qm,qv——分別為質(zhì)量流量和體積流量,kg/h,m3/h;α——流量系數(shù);D ——測(cè)量管內(nèi)徑,mm;β ——直徑比,β=d/D;d——靶板直徑,mm。其余符號(hào)同上。靶板受力經(jīng)力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)前置放大,AD轉(zhuǎn)換及計(jì)算機(jī)處理后,可得到相應(yīng)的流量和總量。如圖1所示。圖2 靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
2、 結(jié)構(gòu)形式 靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示它由檢測(cè)裝置,力轉(zhuǎn)換器,信號(hào)處理和顯示儀幾部分組成。檢測(cè)裝置包括測(cè)量管和靶板,力轉(zhuǎn)換器為應(yīng)變計(jì)式傳感器,信號(hào)處理和顯示儀可以就地直讀顯示或遠(yuǎn)距標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸?shù)?。靶式流量?jì)的結(jié)構(gòu)形式可分為管道式,夾裝式和插入式等,各類(lèi)結(jié)構(gòu)形式還可分為一體式和分離式二種。一體式為現(xiàn)場(chǎng)直讀顯示,而分離式則把數(shù)碼顯示儀與檢測(cè)裝置分離(一般不超過(guò)100m)。
三、 流量計(jì)主要特點(diǎn)
1、 感測(cè)件為無(wú)可動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固;
2、 應(yīng)用范圍和適應(yīng)性很廣泛,一般工業(yè)過(guò)程中的流體介質(zhì),包括液、氣和蒸汽,口徑范圍(DN15以上),各種工作狀態(tài)(高、低溫,常壓、高壓)皆可應(yīng)用,可以說(shuō)其應(yīng)用范圍可與孔板流量計(jì)相比美。
3、 準(zhǔn)確度高,總量測(cè)量可達(dá)0.2%R;
4、 范圍度寬,4:1~15:1至30:1;
5、 可解決困難的流量測(cè)量問(wèn)題,如測(cè)量含有雜質(zhì)(微粒)之類(lèi)的臟污流體;原油、污水、高溫渣油、漿液、燒堿液,瀝青等;
6、 靈敏度高,能測(cè)量微小流量,流速可低至0.08m/s;
7、 用于小口徑(DN15~DN50),低雷諾數(shù)(Red=103~5×103)的流體,它可以彌補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置難以應(yīng)用的場(chǎng)合,如小口徑蒸汽流量測(cè)量等;
8、 可適應(yīng)高參數(shù)流體的測(cè)量,壓力高達(dá)數(shù)十MPa,溫度達(dá)450℃;
9、 可用于雙向流動(dòng)流體的測(cè)量;
10、 壓力損失較低,約為標(biāo)準(zhǔn)孔板的一半;
11、 抗上游阻流件干擾能力強(qiáng),上游側(cè)直管段長(zhǎng)度一般5~10D即可;
12、 可采取干式(掛重法)校驗(yàn),給用戶(hù)周期校驗(yàn)帶來(lái)方便;
13、 直讀式儀表無(wú)需外能源,清晰明了,操作簡(jiǎn)便,亦可輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(脈沖頻率或電流信號(hào));
14、 儀表性能價(jià)格比高,為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的流量計(jì);
15、 安裝簡(jiǎn)單方便,易維護(hù)。
新流量?jī)x
靜電流量計(jì)
日本東京技術(shù)學(xué)院研制適用于石油輸送管線(xiàn)低導(dǎo)電液體流量測(cè)量的靜電流量計(jì)(electrostaticflowmeter)。
靜電流量計(jì)的金屬測(cè)量管絕緣地與管系連接,測(cè)量電容器上靜電荷便可知道測(cè)量管內(nèi)的電荷。他們分別作了內(nèi)徑4~8mm銅、不銹鋼等金屬和塑料測(cè)量管儀表的實(shí)流試驗(yàn),試驗(yàn)表明流量與電荷之間接近于線(xiàn)性。
復(fù)合效應(yīng)儀表
復(fù)合效應(yīng)流量?jī)x表(combined effects meter) 的工作原理是基于流體的動(dòng)量和壓力作用于儀表腔體產(chǎn)生的變形,測(cè)量復(fù)合效應(yīng)的變形求取流量。本儀表由美國(guó)GMI工程和管理學(xué)院開(kāi)發(fā),已申請(qǐng)兩項(xiàng)專(zhuān)利。
轉(zhuǎn)速表式傳感器
轉(zhuǎn)速表式流量傳感器(tachmetric flowrate sensor) 是由俄羅斯科學(xué)工程中心工業(yè)儀表公司開(kāi)發(fā),是基于懸浮效應(yīng)理論研制的。該儀表已在若干現(xiàn)場(chǎng)成功的應(yīng)用(例如在核電站安裝2000余臺(tái)測(cè)量熱水流量,連續(xù)使用8年),且還在改進(jìn)以擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。