流量計(jì)的分類.doc

流量計(jì)流量計(jì) 指示被測(cè)流量和(或)在選定的時(shí)間間隔內(nèi)流體總量的儀表。 機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科）；工業(yè)自動(dòng)化儀表與系統(tǒng)（二級(jí)學(xué)科）；流量測(cè)量?jī)x表-流量測(cè)量?jī)x表名稱（三級(jí)學(xué)科） 百科名片 流量計(jì)流量測(cè)量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅馬凱撒時(shí)代已采用孔板測(cè)量居民的飲用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法測(cè)量尼羅河的流量。我國(guó)著名的都江堰水利工程應(yīng)用寶瓶口的水位觀測(cè)水量大小等等。流量計(jì)又分為有轉(zhuǎn)子流量計(jì)、節(jié)流式流量計(jì)、細(xì)縫流量計(jì)、容積流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)和堰等。目錄流量計(jì)的發(fā)展 流量計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域 新一代萬(wàn)能流量計(jì)畢托巴流量計(jì) 1. 1精度高： 2. 2節(jié)能： 3. 3安裝簡(jiǎn)便： 4. 4無(wú)需維護(hù)： 5. 5測(cè)量流量范圍廣 6. 6介質(zhì)管道橫截面形狀適用范圍廣 7. 7可靠性高 8. 8耐高溫高壓 9. 9不要求直管段 10. 10配有智能化二次儀表 11. 11可在線安裝和檢修 12. 流量計(jì)種類差壓式流量計(jì) 浮子流量計(jì) 容積式流量計(jì) 渦輪流量計(jì) 電磁流量計(jì) 渦街流量計(jì) 超聲波流量計(jì) 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 1. 特 點(diǎn) 2. 應(yīng) 用 3. 主要參數(shù):明渠流量計(jì) 靜電流量計(jì) 復(fù)合效應(yīng)流量?jī)x表 轉(zhuǎn)速表式流量傳感器 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(CMF) 電磁流量計(jì)(EMF) 渦街流量計(jì)(USF) 結(jié)論 差壓式流量計(jì) 超聲波流量計(jì)的基本原理及類型 流量計(jì)選型原則 塔形流量計(jì) 流量計(jì)比對(duì)的方法與標(biāo)準(zhǔn)表校準(zhǔn)法 電磁流量計(jì)的應(yīng)用 淺析流量計(jì)精度的分級(jí)依據(jù)流量計(jì)的發(fā)展流量計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域新一代萬(wàn)能流量計(jì)畢托巴流量計(jì) 1. 1精度高： 2. 2節(jié)能： 3. 3安裝簡(jiǎn)便： 4. 4無(wú)需維護(hù)： 5. 5測(cè)量流量范圍廣 6. 6介質(zhì)管道橫截面形狀適用范圍廣 7. 7可靠性高 8. 8耐高溫高壓 9. 9不要求直管段 10. 10配有智能化二次儀表 11. 11可在線安裝和檢修 12. 流量計(jì)種類差壓式流量計(jì)浮子流量計(jì)容積式流量計(jì)渦輪流量計(jì)電磁流量計(jì) 渦街流量計(jì) 超聲波流量計(jì) 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 1. 特 點(diǎn) 2. 應(yīng) 用 3. 主要參數(shù): 明渠流量計(jì) 靜電流量計(jì) 復(fù)合效應(yīng)流量?jī)x表 轉(zhuǎn)速表式流量傳感器 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(CMF) 電磁流量計(jì)(EMF) 渦街流量計(jì)(USF) 結(jié)論 差壓式流量計(jì) 超聲波流量計(jì)的基本原理及類型 流量計(jì)選型原則 塔形流量計(jì) 流量計(jì)比對(duì)的方法與標(biāo)準(zhǔn)表校準(zhǔn)法 電磁流量計(jì)的應(yīng)用 淺析流量計(jì)精度的分級(jí)依據(jù)流量計(jì)的發(fā)展流量計(jì)（英文：flowmeter） 17世紀(jì)托里拆利奠定差壓式流量計(jì)的理論基礎(chǔ)，這是流量測(cè)量的里程碑。自那以后，18、19世紀(jì)流量測(cè)量的許多類型儀表的雛形開始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計(jì)等。20世紀(jì)由于過(guò)程工業(yè)、能量計(jì)量、城市公用事業(yè)對(duì)流量測(cè)量的需求急劇增長(zhǎng)，才促使儀表迅速發(fā)展，微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動(dòng)儀表更新?lián)Q代，新型流量計(jì)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。至今，據(jù)稱已有上百種流量計(jì)投向市場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)使用中許多棘手的難題可望獲得解決。 我國(guó)開展近代流量測(cè)量技術(shù)的工作比較晚，早期所需的流量?jī)x表均從國(guó)外進(jìn)口。 流量測(cè)量是研究物質(zhì)量變的科學(xué)，質(zhì)量互變規(guī)律是事物聯(lián)系發(fā)展的基本規(guī)律，因此其測(cè)量對(duì)象已不限于傳統(tǒng)意義上的管道液體，凡需掌握量變的地方都有流量測(cè)量的問(wèn)題。流量和壓力、溫度并列為三大檢測(cè)參數(shù)。對(duì)于一定的流體，只要知道這三個(gè)參數(shù)就可計(jì)算其具有的能量，在能量轉(zhuǎn)換的測(cè)量中必須檢測(cè)此三個(gè)參數(shù)。能量轉(zhuǎn)換是一切生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到最廣泛的應(yīng)用。 流量開關(guān) 流量計(jì)流量計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域流量測(cè)量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)領(lǐng)域。 一工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程 流量?jī)x表是過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中，流量?jī)x表有兩大功用：作為過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表和測(cè)量物料數(shù)量的總量表。 二能源計(jì)量 能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃?xì)?、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計(jì)量是科學(xué)管理能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量?jī)x表是能源計(jì)量?jī)x表的重要組成部分，水、人工燃?xì)?、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì)，它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算不可缺少的工具。 三環(huán)境保護(hù)工程 煙氣，廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國(guó)家把可持續(xù)發(fā)展列為國(guó)策，環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的最大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?，必須加強(qiáng)管理，而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。 我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家，全國(guó)有上百萬(wàn)個(gè)煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項(xiàng)目，每個(gè)煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計(jì)，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無(wú)直管段等。 四交通運(yùn)輸 有五種方式：鐵路公路、航空、水運(yùn)、和管道運(yùn)輸。其中管道運(yùn)輸雖早已有之，但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問(wèn)題的突出，管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道運(yùn)輸必須裝備流量計(jì)，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟(jì)核算的必備工具。 五生物技術(shù) 21世紀(jì)將迎來(lái)生命科學(xué)的世紀(jì)，以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需監(jiān)測(cè)計(jì)量的物質(zhì)很多，如血液，尿液等。儀表開發(fā)的難度極大，品種繁多。 六科學(xué)實(shí)驗(yàn) 科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的流量計(jì)不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)流量計(jì)100多種中很大一部分是應(yīng)科研之需用的，它們并不批量生產(chǎn)，在市面出售，許多科研機(jī)構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門小組研制專用的流量計(jì)。 新一代萬(wàn)能流量計(jì)畢托巴流量計(jì)畢托巴流量計(jì)是唯一一種傳感器適用多種介質(zhì)的流量計(jì)，它可以廣泛應(yīng)用于氣體、蒸汽和液體流量的測(cè)量。氣體：一次風(fēng)速（量）、二次風(fēng)速（量）、（負(fù)壓）空氣、氧氣、氫氣、干氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、天然氣、液化氣、煙氣、化工物料氣等；汽體：過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、濕蒸汽、干蒸汽、雙向蒸汽等。液體：水、不滿管水、洗油、貧油、輕油、焦油、重油、原油、腐蝕性液體、各種溶液、化工物料液、石蠟等。 畢托巴流量計(jì)有如下特點(diǎn)： 1精度高：在3%100%的量程范圍準(zhǔn)確度為0.2%。 2節(jié)能：一次測(cè)量元件畢托巴傳感器是2050不銹鋼制成，截面積很小，在介質(zhì)管道中幾乎無(wú)壓力損失，使運(yùn)行成本大大減小，與孔板等節(jié)流裝置相比較有明顯的節(jié)能效果。 3安裝簡(jiǎn)便：只需在管道合適位置上打一相當(dāng)?shù)目?，把一次元件畢托巴插入管道中心，即可方便地進(jìn)行安裝。 4無(wú)需維護(hù)：一次測(cè)量元件畢托巴本身無(wú)需維護(hù)，只需按計(jì)量器具定期檢定要求對(duì)差壓變送器進(jìn)行零點(diǎn)和滿度的檢驗(yàn)以及二次表輸入相應(yīng)的電流進(jìn)行檢驗(yàn)。 5測(cè)量流量范圍廣氣體流速在4m/s以上，液體流速在0.2m/s以上的介質(zhì)都可以精確測(cè)量。對(duì)低流速、小流量、大管徑測(cè)量效果尤佳。 6介質(zhì)管道橫截面形狀適用范圍廣本流量計(jì)對(duì)介質(zhì)管道截面的幾何形狀無(wú)要求，圓形、橢圓形、長(zhǎng)方形、方形、棱形、三角形、梯形等均適用。 7可靠性高因畢托巴傳感器的構(gòu)造非常簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，導(dǎo)壓管內(nèi)介質(zhì)不流動(dòng)，雜物不容易進(jìn)去，所以能長(zhǎng)時(shí)間保持測(cè)量精度。 8耐高溫高壓可耐介質(zhì)最高溫度650，噴涂Al2O3涂層可耐最高溫度1300，耐介質(zhì)最高壓力32MPa。 9不要求直管段清華大學(xué)幾十年吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)積累了各種工況下彎管段到15倍管徑之間修正系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，只要用戶提供直管段長(zhǎng)度，即可在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)工況，并配選相應(yīng)的數(shù)據(jù)計(jì)算模型，以保證測(cè)量精度。 10配有智能化二次儀表既可數(shù)顯各項(xiàng)參數(shù)，又可進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，便于集中管理。 11可在線安裝和檢修部分無(wú)法停產(chǎn)安裝的測(cè)點(diǎn)和雜質(zhì)含量過(guò)多的介質(zhì)可不停產(chǎn)在線安裝測(cè)量，并可不停產(chǎn)進(jìn)行清理和維護(hù)。 畢托巴流量計(jì)是國(guó)內(nèi)外目前最先進(jìn)的流量測(cè)量?jī)x器，國(guó)外的儀表公司在網(wǎng)站上發(fā)表認(rèn)同和推廣畢托巴流量計(jì)。 流量計(jì)種類用以測(cè)量管路中流體流量(單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流體體積)的儀表。 流量測(cè)量方法和儀表的種類繁多，分類方法也很多。至今為止，可供工業(yè)用的流量?jī)x表種類達(dá)60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒找到一種對(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;按測(cè)量目的又可分為總量測(cè)量和流量測(cè)量,其儀表分別稱作總量表和流量計(jì)。 總量表測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道的流量，是以短暫時(shí)間內(nèi)流過(guò)的總量除以該時(shí)間的商來(lái)表示，實(shí)際上流量計(jì)通常亦備有累積流量裝置，做總量表使用，而總量表亦備有流量發(fā)訊裝置。因此，以嚴(yán)格意義來(lái)分流量計(jì)和總量表已無(wú)實(shí)際意義。 按測(cè)量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。 按照目前最流行、最廣泛的分類法,即分為:容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和插入式流量計(jì)、探針式流量計(jì)，來(lái)分別闡述各種流量計(jì)的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用概況及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況。 按流量計(jì)機(jī)構(gòu)原理分有容積式流量計(jì)、葉輪式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、變面積式流量計(jì)、動(dòng)量式流量計(jì)、沖量式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、流體振蕩式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。 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。 差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測(cè)件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測(cè)件形式對(duì)差壓式流量計(jì)分類，如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。 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、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表，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。 檢測(cè)件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類：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)是一類應(yīng)用最廣泛的流量計(jì)，在各類流量?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)： (1)測(cè)量精度普遍偏低； (2)范圍度窄，一般僅3:14:1； (3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高； (4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。 注：一種新型產(chǎn)品：引進(jìn)美國(guó)航天航空局而開發(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：?jiǎn)蜗?、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)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的1/41/3。 浮子流量計(jì)1 .常用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（孔板）、（噴嘴）、（文丘利管）。 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）。 4.標(biāo)準(zhǔn)孔板法蘭取壓法，上下游取壓孔中心距孔板前后端面的間距均為（25.40.8）mm，也叫1英寸法蘭取壓。 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（06.2）到（037.4）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）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%）。注：大差壓變送器為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（3050）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)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（垂直），不應(yīng)有（可見傷痕），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）。 20.圖中的取壓位置，對(duì)于哪一種流體來(lái)說(shuō)是正確的？（ a ） a. 氣體 b. 液體 c. 蒸汽 d. 高粘度流體 e. 沉淀性流體 原理：測(cè)量氣體時(shí)，為了使氣體內(nèi)的少量凝結(jié)液能順利地流回工藝管道，而不流入測(cè)量管路和儀表內(nèi)部，取壓口應(yīng)在管道的上半部，即圖中1處。 測(cè)量液體時(shí)，為了讓液體內(nèi)析出的少量氣體能順利返回工藝管道，而不進(jìn)入測(cè)量管路和儀表內(nèi)部，取壓口最好在與管道水平中心線以下成045度夾角內(nèi)，如圖中2處。 對(duì)于蒸汽介質(zhì)，應(yīng)保持測(cè)量管路內(nèi)有穩(wěn)定的冷凝液，同時(shí)也防止工藝管道底部的固體介質(zhì)進(jìn)入測(cè)量管路和儀表內(nèi)，取壓口最好在管道水平中心線以上成045度夾角內(nèi)。 空侶網(wǎng)暖通專家提供 浮子流量計(jì)浮子流量計(jì)，又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)，是變面積式流量計(jì)的一種。在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。 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流量計(jì)，特別在小、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)的銷售金額占流量?jī)x表的15%20%。中國(guó)產(chǎn)量1990年估計(jì)在1214萬(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)，又稱定排量流量計(jì)，簡(jiǎn)稱PD流量計(jì)，在流量?jī)x表中是精度最高的一類。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，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)量精度沒有影響； (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、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； (5)產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。 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)的銷售金額占流量?jī)x表的13%23%；我國(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，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。 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)稱為流量計(jì)中三類重復(fù)性、精度最佳的產(chǎn)品，作為十大類型流量計(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上就采用了2600多臺(tái)各種尺寸，壓力從0.86.5MPa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。 電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉弟電磁感應(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)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。 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； (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5S/cm的各種液體和液固兩相流體。 流速范圍：0.28m/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：ExmibdBT4 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)：420mA.DC，負(fù)載電阻0750 通訊輸出：RS485或CAN總線 電氣連接：M201.5內(nèi)螺紋，10電纜孔 電源電壓：90220V. AC、2410%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流量計(jì)，但其發(fā)展迅速，目前已成為通用的一類流量計(jì)。 優(yōu)點(diǎn)： (1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固； (2)適用流體種類多； (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)展迅速的一類流量計(jì)之一。 優(yōu)點(diǎn): (1)可做非接觸式測(cè)量； (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；(2)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。 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)熱式氣體質(zhì)量流量計(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汀⒒?、鋼鐵、冶金、電力、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保等工業(yè)部門的空氣、烴類氣體、可燃性氣體、煙道氣體的監(jiān)測(cè)。 特 點(diǎn)可靠性高 重復(fù)性好 測(cè)量精度高 壓損小 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) 用工業(yè)管道中氣體質(zhì)量流量測(cè)量 煙囪排出的煙氣流速測(cè)量 煅燒爐煙道氣流量測(cè)量 燃?xì)膺^(guò)程中空氣流量測(cè)量 壓縮空氣流量測(cè)量 半道體芯片制造過(guò)程中氣體流量測(cè)量 污水處理中氣體流量測(cè)量 加熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的氣體流量測(cè)量 熔劑回收系統(tǒng)氣體流量測(cè)量 燃燒鍋爐中燃燒氣體流量測(cè)量 天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測(cè)量 啤酒生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳?xì)怏w流量測(cè)量 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)：奈士德等 主要參數(shù):精度： 1%0.5%F.S 重復(fù)性： 0.2% 量程：0.0590m/s 適用流量范圍：05000Nm3/h(250空氣) 適用壓力：2Mpa 3Mpa 適用介質(zhì)溫度范圍：-25120，-25200，-25-500 供電：24V DC或220V AC 輸出：420mA 通訊接口：232或485 現(xiàn)場(chǎng)顯示：LED或LCD 防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)：IP65 防爆等級(jí)：ExdllCT4 明渠流量計(jì)與前述幾種不同，它是在非滿管狀敞開渠道測(cè)量自由表面自然流的流量?jī)x表。 非滿管態(tài)流動(dòng)的水路稱作明渠，測(cè)量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(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。 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)。 靜電流量計(jì)(electrostatic flowmeter) 日本東京技術(shù)學(xué)院研制適用于石油輸送管線低導(dǎo)電液體流量測(cè)量的靜電流量計(jì)。 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48mm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性。 復(fù)合效應(yīng)流量?jī)x表(combined effects meter) 該儀表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)院開發(fā)，已申請(qǐng)兩項(xiàng)專利。 轉(zhuǎn)速表式流量傳感器(tachmetric flowrate sensor) 它是由俄羅斯科學(xué)工程中心工業(yè)儀表公司開發(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。 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(CMF)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱CMF)是利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí),產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表。 我國(guó)CMF的應(yīng)用起步較晚,近年已有幾家制造廠自行開發(fā)供應(yīng)市場(chǎng);還有幾家制造廠組建合資企業(yè)或引用國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)系列儀表。 國(guó)外CMF已發(fā)展30余系列，各系列開發(fā)在技術(shù)上著眼點(diǎn)在于：流量檢測(cè)測(cè)量管結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)創(chuàng)新：提高儀表零點(diǎn)穩(wěn)定性和精確度等性能；增加測(cè)量管撓度，提高靈敏度：改善測(cè)量管應(yīng)力分布，降低疲勞損壞，加強(qiáng)抗振動(dòng)干擾能力等。 近年來(lái)某些廠家研發(fā)出了可以測(cè)量氣液兩相的科里奧利儀表，可以應(yīng)用在卸船，含氣泡介質(zhì)等原先傳統(tǒng)儀表無(wú)法工作的場(chǎng)合。同時(shí)有一種MVD變送器可以實(shí)現(xiàn)儀表在線自校驗(yàn)，即無(wú)需將流量計(jì)拆下，利用對(duì)流量管剛性的檢查，來(lái)判斷現(xiàn)場(chǎng)儀表的性能。 電磁流量計(jì)(EMF)EMF從50年代初進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用以來(lái)，使用領(lǐng)域日益擴(kuò)展，80年代后期起在各國(guó)流量?jī)x表銷售金額中已占16%20%。 我國(guó)近年發(fā)展迅速，1994年銷售估計(jì)為65007500臺(tái)。國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)最大口徑為26m的EMF，并有實(shí)流校驗(yàn)口徑3m的設(shè)備能力。 2008年銷售額已經(jīng)達(dá)到7700萬(wàn)美元，估計(jì)銷售量在35萬(wàn)臺(tái)以上。 渦街流量計(jì)(USF) USF在60年代后期進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用，80年代后期起在各國(guó)流量?jī)x表銷售金額中已占4%6%。1992年世界范圍估計(jì)銷售量為3.54.8萬(wàn)臺(tái)，同期國(guó)內(nèi)產(chǎn)品估計(jì)在80009000臺(tái)。 5.4威力巴流量計(jì) 威立巴流量計(jì)計(jì)采用了完全符合空氣動(dòng)力學(xué)原理的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是一種在精度、功效及可靠方面達(dá)到了無(wú)比卓越程度的傳感元件。 5.5橢圓齒輪流量計(jì) 鑄鐵橢圓齒輪流量計(jì)，廣泛用于各種油品及對(duì)鑄鐵不腐蝕液體介質(zhì)的計(jì)量。 鑄鋼橢圓齒輪流量計(jì)，用于高壓、低腐蝕性介質(zhì)的計(jì)量。 鑄鐵橢圓齒輪流量計(jì)，轉(zhuǎn)子為鋁材，適用于低粘、低腐蝕（如汽油等）介質(zhì)的計(jì)量。 技術(shù)參數(shù)及選型 1、主要構(gòu)件材料及公稱壓力 2、 準(zhǔn)確度等級(jí)0.5級(jí)，0.2級(jí)（一般在-10+60） 3、 使用介質(zhì)溫度：LC-A、LC-E：（-20+100）LC-Q：（-20+60）LC-A、LC-E在高溫調(diào)整下，再加高溫散熱筒可達(dá)200 4、 遠(yuǎn)傳顯示現(xiàn)場(chǎng)防爆等級(jí)：ExiaCT5，dBT4 結(jié)論由上述可知，流量計(jì)發(fā)展到今天雖然已日趨成熟，但其種類仍然極其繁多，至今尚無(wú)一種對(duì)于任何場(chǎng)合都適用的流量計(jì)。 每種流量計(jì)都有其適用范圍,也都有局限性。這就要求我們： (1)在選擇儀表時(shí)，一定要熟悉儀表和被測(cè)對(duì)象兩方面的情況，并要兼顧考慮其它因素，這樣測(cè)量才會(huì)準(zhǔn)確； (2)努力研制新型儀表,使其在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上更加完善。 差壓式流量計(jì) 差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱DPF或流量計(jì))是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件產(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)測(cè)量流量的儀表。DPF由一次裝置(檢測(cè)件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測(cè)件的型式對(duì)DPF分類，如孔扳流量計(jì)、文丘里管流量計(jì)及均速管流量計(jì)等。二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì)，差壓變送器和流量顯示及計(jì)算儀表，它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的種類規(guī)格龐雜的一大類儀表。差壓計(jì)既可用于測(cè)量流量參數(shù)，也可測(cè)量其他參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。 DPF按其檢測(cè)件的作用原理可分為節(jié)流式、動(dòng)壓頭式、水力阻力式、離心式、動(dòng)壓增益式和射流式等幾大類，其中以節(jié)流式和動(dòng)壓頭式應(yīng)用最為廣泛。 節(jié)流式DPF的檢測(cè)件按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為標(biāo)準(zhǔn)型和非標(biāo)準(zhǔn)型兩大類。所謂標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置是指按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用，無(wú)須經(jīng)實(shí)流校準(zhǔn)即可確定其流量值并估算流量測(cè)量誤差，非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置是成熟程度較差，尚未列入標(biāo)準(zhǔn)文件中的檢測(cè)件。 標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流式DPF的發(fā)展經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的過(guò)程，早在20世紀(jì)20年代，美國(guó)和歐洲即開始進(jìn)行大規(guī)模的節(jié)流裝置試驗(yàn)研究。用得最普遍的節(jié)流裝置-孔板和噴嘴開始標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)噴嘴的一種型式ISA l932噴嘴，其幾何形狀就是30年代標(biāo)準(zhǔn)化的，而標(biāo)準(zhǔn)孔板亦曾稱為ISA l932孔板。節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)形式的標(biāo)準(zhǔn)化有很深遠(yuǎn)的意義，因?yàn)橹挥泄?jié)流裝置結(jié)構(gòu)形式標(biāo)準(zhǔn)化了，才有可能把國(guó)際上眾多研究成果匯集到一起，它促進(jìn)檢測(cè)件的理論和實(shí)踐向深度和廣度拓展，這是其他流量計(jì)所不及的。1980年ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)正式通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5167，至此流量測(cè)量節(jié)流裝置第一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)誕生了。ISO 5167總結(jié)了幾十年來(lái)國(guó)際上對(duì)為數(shù)有限的幾種節(jié)流裝置(孔板、噴嘴和文丘里管)的理論與試驗(yàn)的研究成果，反映了此類檢測(cè)件的當(dāng)代科學(xué)與生產(chǎn)的技術(shù)水平。但是從ISO 5167正式頒布之日起，它就暴露出許多亟待解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面。 1)ISO 5167試驗(yàn)數(shù)據(jù)的陳舊性 ISO 5167中采用的數(shù)據(jù)大多是30年代的試驗(yàn)結(jié)果，今天無(wú)論節(jié)流裝置制造技術(shù)，流量試驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)技術(shù)都有巨大的進(jìn)步，重新進(jìn)行系統(tǒng)地試驗(yàn)以獲得更高精確度及更可靠的數(shù)據(jù)是必要的。進(jìn)入80年代美國(guó)和歐洲都進(jìn)行大規(guī)模的試驗(yàn)，為修訂ISO 5167打下基礎(chǔ)。 2) ISO 5167中關(guān)于直管段長(zhǎng)度規(guī)定的問(wèn)題 在ISO投票通過(guò)ISO 5167時(shí)，美國(guó)投了反對(duì)票，其主要原因是對(duì)直管段長(zhǎng)度的規(guī)定有不同意見，這個(gè)問(wèn)題應(yīng)是ISO 5167修訂的主要問(wèn)題之一。 3) ISO 5167中各項(xiàng)規(guī)定的科學(xué)性問(wèn)題 影響節(jié)流裝置流出系數(shù)的因素特別多，主要有孔徑與管徑的比值、取壓裝置、雷諾數(shù)、節(jié)流件安裝偏心度、前后阻流件類型及直管段長(zhǎng)度、孔板入口邊緣尖銳度、管壁粗糙度、流體流動(dòng)湍流度等，眾多因素影響錯(cuò)綜復(fù)雜，有的參數(shù)難以直接測(cè)量，因此標(biāo)準(zhǔn)中有些規(guī)定并非科學(xué)地確定，而是為了取得一致，不得不人為地確定。著名流量專家斯賓塞(EASpencer)提出一系列應(yīng)重新檢討的問(wèn)題，如孔板平直度、同心度、直角邊緣尖銳度、管道粗糙度、上游流速分布及流動(dòng)調(diào)整器的作用等。 4)關(guān)于節(jié)流式DPF測(cè)量精確度提高的問(wèn)題 鑒于節(jié)流式DPF在流量計(jì)中占有重要地位，提高其測(cè)量精確度意義重大。歷次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議認(rèn)為必須使流量測(cè)量工作者、流體力學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)工作者緊密合作共同攻關(guān)才能解決此問(wèn)題。 20世紀(jì)80年代美國(guó)和歐洲開始進(jìn)行大規(guī)模的孔板流量計(jì)試驗(yàn)研究，歐洲為歐共體實(shí)驗(yàn)計(jì)劃(EEC Experimental Program)，美國(guó)為API實(shí)驗(yàn)計(jì)劃(API Experimental Program)。試驗(yàn)的目的是用現(xiàn)代最新測(cè)試設(shè)備及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理技術(shù)進(jìn)行新一輪的范圍廣泛的試驗(yàn)研究，為修訂ISO 5167打下技術(shù)基礎(chǔ)。1999年ISO發(fā)出ISO 5167的修訂稿(ISO/CD 5167-1-4)，該文件為委員會(huì)草案，它在技術(shù)內(nèi)容與編輯上都有很大改動(dòng)，是一份全新的標(biāo)準(zhǔn)。本來(lái)預(yù)定于1999年7月在美國(guó)丹佛舉行的ISO/TC30/SC2會(huì)議上審查通過(guò)為DIS(標(biāo)準(zhǔn)草案)，但是會(huì)議認(rèn)為尚有細(xì)節(jié)問(wèn)題應(yīng)再商榷而未能通過(guò)。新的ISO 5167標(biāo)準(zhǔn)何時(shí)正式頒布尚不得而知。ISO 5167新標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)核心內(nèi)容皆有實(shí)質(zhì)性變化，一是孔板的流出系數(shù)公式，用Reader-Harris/Gallagher計(jì)算式(R-G式)代替Stolz計(jì)算式，另一為節(jié)流裝置上游側(cè)直管段長(zhǎng)度的規(guī)定以及流動(dòng)調(diào)整器的使用等。 我們通常稱ISO 5167(GB/T2624)中所列節(jié)流裝置為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，其他的都稱為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，應(yīng)該指出，非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置不僅是指那些節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)與標(biāo)難節(jié)流裝置相異的，如果標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置在偏離標(biāo)準(zhǔn)條件下工作亦應(yīng)稱為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，例如，標(biāo)準(zhǔn)孔板在混相流或標(biāo)準(zhǔn)文丘里噴嘴在臨界流下工作的都是。 目前非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置大致有以下一些種類： 1)低雷諾數(shù)用 1/4圓孔板，錐形入口孔板，雙重孔板，雙斜孔板，半圓孔板等； 2)臟污介質(zhì)用 圓缺孔板，偏心孔板，環(huán)狀孔板，楔形孔板，彎管節(jié)流件等； 3)低壓損用 羅洛斯管，道爾管，道爾孔板，雙重文丘里噴嘴，通用文丘里管，Vasy管等； 4)小管徑用 整體(內(nèi)藏)孔板； 5)端頭節(jié)流裝置 端頭孔板，端頭噴嘴，Borda管等； 6)寬范圍度節(jié)流裝置 彈性加載可變面積可變壓頭流量計(jì)(線性孔板)； 7)毛細(xì)管節(jié)流件 層流流量計(jì)； 8)脈動(dòng)流節(jié)流裝置； 9)臨界流節(jié)流裝置 音速文丘里噴嘴； 10)混相流節(jié)流裝置。 節(jié)流式DPF現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的不斷拓展必然提出發(fā)展非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的要求，十余年來(lái)ISO亦在不斷制訂有關(guān)非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的技術(shù)文件，在它們不能成為正式標(biāo)準(zhǔn)之前作為技術(shù)報(bào)告發(fā)表?？梢灶A(yù)見，今后有可能若干較為成熟的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置會(huì)晉升為標(biāo)準(zhǔn)型的。 20世紀(jì)90年代中后期世界范圍內(nèi)各式DPF銷售量在流量?jī)x表總量中臺(tái)數(shù)占50%-60%(每年約百萬(wàn)臺(tái))，金額占30%左右。我國(guó)銷售臺(tái)數(shù)約占流量?jī)x表總量(不包括家用燃?xì)獗砗图矣盟砑安ＡЧ芨∽恿髁坑?jì))的35%-42%(每年6萬(wàn)-7萬(wàn)臺(tái))。 2 工作原理 2.1 基本原理 充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來(lái)衡量流量的大小。這種測(cè)量方法是以流動(dòng)連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)的。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān)，例如當(dāng)節(jié)流裝置形式或管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)(密度、粘度)不同時(shí)，在同樣大小的流量下產(chǎn)生的壓差也是不同的。 2.2 流量方程 式中 qm-質(zhì)量流量，kg/s; qv-體積流量，m3/s; C-流出系數(shù)； -可膨脹性系數(shù)； -直徑比，=d/D; d-工作條件下節(jié)流件的孔徑，m； D-工作條件下上游管道內(nèi)徑，m； P-差壓，Pa； l-上游流體密度，kg/m3。 由上式可見，流量為C、d、P、(D)6個(gè)參數(shù)的函數(shù)，此6個(gè)參數(shù)可分為實(shí)測(cè)量d，P，(D)和統(tǒng)計(jì)量(C、)兩類。 (1)實(shí)測(cè)量 1)d、D 式(41)中d與流量為平方關(guān)系，其精確度對(duì)流量總精度影響較大，誤差值一般應(yīng)控制在005%左右，還應(yīng)計(jì)及工作溫度對(duì)材料熱膨脹的影響。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定管道內(nèi)徑D必須實(shí)測(cè)，需在上游管段的幾個(gè)截面上進(jìn)行多次測(cè)量求其平均值，誤差不應(yīng)大于03%。除對(duì)數(shù)值測(cè)量精度要求較高外，還應(yīng)考慮內(nèi)徑偏差會(huì)對(duì)節(jié)流件上游通道造成不正常節(jié)流現(xiàn)象所帶來(lái)的嚴(yán)重影響。因此，當(dāng)不是成套供應(yīng)節(jié)流裝置時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)配管應(yīng)充分注意這個(gè)問(wèn)題。 2) 在流量方程中與P是處于同等位置，亦就是說(shuō)，當(dāng)追求差壓變送器高精度等級(jí)時(shí)，絕不要忘記的測(cè)量精度亦應(yīng)與之相匹配。否則P的提高將會(huì)被的降低所抵消。 3)P 差壓P的精確測(cè)量不應(yīng)只限于選用一臺(tái)高精度差壓變送器。實(shí)際上差壓變送器能否接受到真實(shí)的差壓值還決定于一系列因素，其中正確的取壓孔及引壓管線的制造、安裝及使用是保證獲得真實(shí)差壓值的關(guān)鍵，這些影響因素很多是難以定量或定性確定的，只有加強(qiáng)制造及安裝的規(guī)范化工作才能達(dá)到目的。 (2)統(tǒng)計(jì)量 1)C 統(tǒng)計(jì)量C是無(wú)法實(shí)測(cè)的量(指按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造安裝，不經(jīng)校準(zhǔn)使用)，在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)最復(fù)雜的情況出現(xiàn)在實(shí)際的C值與標(biāo)準(zhǔn)確定的C值不相符合。它們的偏離是由設(shè)計(jì)、制造、安裝及使用一系列因素造成的。應(yīng)該明確，上述各環(huán)節(jié)全部嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其實(shí)際值才會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)確定的值相符合，現(xiàn)場(chǎng)是難以完全滿足這種要求的。 應(yīng)該指出，與標(biāo)準(zhǔn)條件的偏離，有的可定量估算(可進(jìn)行修正)，有的只能定性估計(jì)(不確定度的幅值與方向)。但是在現(xiàn)實(shí)中，有時(shí)不僅是一個(gè)條件偏離，這就帶來(lái)非常復(fù)雜的情況，因?yàn)橐话阗Y料中只介紹某一條件偏離引起的誤差。如果許多條件同時(shí)偏離，則缺少相關(guān)的資料可查。 2) 可膨脹性系數(shù)是對(duì)流體通過(guò)節(jié)流件時(shí)密度發(fā)生變化而引起的流出系數(shù)變化的修正，它的誤差由兩部分組成：其一為常用流量下的誤差，即標(biāo)準(zhǔn)確定值的誤差；其二為由于流量變化值將隨之波動(dòng)帶來(lái)的誤差。一般在低靜壓高差壓情況，值有不可忽略的誤差。當(dāng)P/P0.04時(shí)，的誤差可忽略不計(jì)。 3 分 類 差壓式流量計(jì)分類如表4.1所示。 表4.1 差壓式流量計(jì)分類表 分類原則分 類 類型按產(chǎn)生差壓的作用原理分類1）節(jié)流式；2）動(dòng)壓頭式；3）水力阻力式；4）離心式；5）動(dòng)壓增益式；6）射流式按結(jié)構(gòu)形式分類1）標(biāo)準(zhǔn)孔板；2）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴；3）經(jīng)典文丘里管；4）文丘里噴嘴；5）錐形入口孔板；6）1/4圓孔板；7）圓缺孔板；8）偏心孔板；9）楔形孔板；10）整體（內(nèi)藏）孔板；11）線性孔板；12）環(huán)形孔板；13）道爾管；14）羅洛斯管；15）彎管；16）可換孔板節(jié)流裝置；17）臨界流節(jié)流裝置按用途分類1）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置；2）低雷諾數(shù)節(jié)流裝置；3）臟污流節(jié)流裝置；4）低壓損節(jié)流裝置；5）小管徑節(jié)流裝置；6）寬范圍度節(jié)流裝置；7）臨界流節(jié)流裝置；3.1 按產(chǎn)生差壓的作用原理分類 1)節(jié)流式 依據(jù)流體通過(guò)節(jié)流件使部分壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能以產(chǎn)生差壓的原理工作，其檢測(cè)件稱 之為節(jié)流裝置，是DPF的主要品種。 2)動(dòng)壓頭式 依據(jù)動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓的原理工作，如均速管流量計(jì)。 3)水力阻力式 依據(jù)流體阻力產(chǎn)生的壓差原理工作，檢測(cè)件為毛細(xì)管束，又稱層流流量計(jì)，一 般用于微小流量測(cè)量。 4)離心式 依據(jù)彎曲管或環(huán)狀管產(chǎn)生離心力原理形成的壓差工作，如彎管流量計(jì)，環(huán)形管流量 計(jì)等。 5)動(dòng)壓增益式 依據(jù)動(dòng)壓放大原理工作，如皮托-文丘里管。 6)射流式 依據(jù)流體射流撞擊產(chǎn)生原理工作，如射流式差壓流量計(jì)。 3.2 按結(jié)構(gòu)形式分類 1) 標(biāo)準(zhǔn)孔板 又稱同心直角邊緣孔板，其軸向截面如圖4.2所示?？装迨且粔K加工成圓形同心的具有銳利直角邊緣的薄板。孔板開孔的上游側(cè)邊緣應(yīng)是銳利的直角。標(biāo)準(zhǔn)孔板有三種取壓方式：角接、法蘭及D-D/2取壓；如圖4.3所示。為從兩個(gè)方向的任一個(gè)方向測(cè)量流量，可采用對(duì)稱孔板，節(jié)流孔的兩個(gè)邊緣均符合直角邊緣孔板上游邊緣的特性，且孔板全部厚度不超過(guò)節(jié)流孔的厚度。 圖4.2 標(biāo)準(zhǔn)孔板 圖4.3 孔板的三種取壓方式 2) 標(biāo)準(zhǔn)噴嘴 有兩種結(jié)構(gòu)形式：ISA