近年(nian)來,國(guo)内外(wai)流量(liang)儀表(biao) 總的(de)發展(zhan)趨勢(shi)有以(yi)下幾(ji)個特(te)點:`
1.由(you)于經(jing)典式(shi)的節(jie)流儀(yi)表(孔(kong)闆、噴(pen)嘴、文(wen)丘利(li)管)在(zai)現場(chang)🥰使🐉用(yong)中暴(bao)露出(chu)不少(shao)缺點(dian),它保(bao)持已(yi)久的(de)壟斷(duan)地位(wei)已經(jing)消失(shi),但仍(reng)占🔆有(you)較大(da)的比(bi)童。
2.新(xin)型儀(yi)表(渦(wo)街、電(dian)磁、超(chao)聲)日(ri)益成(cheng)熟,在(zai)現場(chang)應用(yong)中的(de)🌈比重(zhong)❓逐❤️漸(jian)增大(da)。
3、爲提(ti)高流(liu)量測(ce)量的(de)準确(que)度,适(shi)應經(jing)濟核(he)算的(de)要求(qiu)☎️,各種(zhong)🧡間接(jie)補償(chang)及直(zhi)接的(de)質量(liang)流量(liang)計不(bu)斷出(chu)現。
4.微(wei)電子(zi)技術(shu)已滲(shen)透到(dao)流量(liang)儀表(biao)領域(yu),出現(xian)了不(bu)少🌂新(xin)型智(zhi)能化(hua)儀表(biao)。
5.工業(ye)的現(xian)代化(hua)、大型(xing)化要(yao)求流(liu)量儀(yi)表的(de)結構(gou)力求(qiu)簡單(dan)、壓損(sun)力⛷️求(qiu)減小(xiao),各種(zhong)插入(ru)式流(liu)量儀(yi)表應(ying)運而(er)生,發(fa)展迅(xun)速。
一(yi)、孔闆(pan)儀表(biao)的現(xian)狀及(ji)改進(jin)
　　 孔闆(pan)流量(liang)計 結(jie)構簡(jian)單,适(shi)應的(de)口徑(jing)及工(gong)況寬(kuan)闊,特(te)别是(shi)長期(qi)以來(lai)積累(lei)了🌂大(da)量的(de)設計(ji)、制造(zao)、使用(yong)的經(jing)驗數(shu)據,國(guo)内外(wai)均已(yi)制🎯定(ding)了标(biao)準,即(ji)使不(bu)進行(hang)實際(ji)校驗(yan),也可(ke)确定(ding)流量(liang)系數(shu),因而(er)爲設(she)計、使(shi)用部(bu)門廣(guang)泛采(cai)用,幾(ji)乎占(zhan)現場(chang)使用(yong)流量(liang)儀表(biao)的80%左(zuo)右,但(dan)在使(shi)用中(zhong)也暴(bao)露出(chu)不多(duo)缺點(dian),如:
1.壓(ya)損太(tai)大。孔(kong)闆的(de)不可(ke)恢複(fu)壓損(sun)約占(zhan)輸出(chu)差壓(ya)的50腸(chang)⛹🏻‍♀️~90呱🏃‍♂️。一(yi)台用(yong)🥵于中(zhong)30。口徑(jing)蒸汽(qi)管道(dao)上的(de)孔闆(pan),由于(yu)壓損(sun)可使(shi)年運(yun)行費(fei)達上(shang)萬人(ren)民币(bi)。
2.特性(xing)受幾(ji)何尺(chi)寸的(de)影響(xiang)較大(da)。由于(yu)流體(ti)的沖(chong)刷、腐(fu)蝕以(yi)及油(you)污的(de)粘附(fu),孔闆(pan)銳邊(bian)的流(liu)量系(xi)數有(you)可能(neng)偏離(li)設計(ji)值約(yue)10%。缺乏(fa)維修(xiu)而又(you)長期(qi)使用(yong)的孔(kong)闆,準(zhun)确度(du)最好(hao)也隻(zhi)有3~5%左(zuo)右。
3.裝(zhuang)拆困(kun)難。對(dui)使用(yong)于大(da)口徑(jing)管道(dao)的孔(kong)闆來(lai)說尤(you)爲突(tu)🔱出。
4.輸(shu)出差(cha)壓與(yu)流量(liang)呈非(fei)線性(xing)關系(xi),量程(cheng)比僅(jin)爲3：1。
　　爲(wei)适應(ying)自動(dong)化對(dui)流量(liang)儀表(biao)提出(chu)的各(ge)種要(yao)求,在(zai)不斷(duan)出現(xian)各種(zhong)新型(xing)儀表(biao)的同(tong)時,孔(kong)闆也(ye)在不(bu)斷改(gai)善中(zhong)。例♋如(ru),爲擴(kuo)大量(liang)程,它(ta)本質(zhi)上仍(reng)是節(jie)流儀(yi)表,但(dan)孔徑(jing)可随(sui)流量(liang)值的(de)大小(xiao)🐇自行(hang)改㊙️變(bian),從而(er)使輸(shu)出差(cha)壓與(yu)流量(liang)成線(xian)性關(guan)系。該(gai)儀表(biao)的量(liang)程比(bi)可達(da)100：1,準确(que)度✂️爲(wei)土1%,并(bing)可用(yong)🐇水标(biao)定後(hou)用于(yu)蒸汽(qi)管道(dao)上。
二(er)、渦街(jie)、電磁(ci)等新(xin)型流(liu)量儀(yi)聲的(de)應用(yong)領域(yu)不斷(duan)增大(da)
　　 渦街(jie)流量(liang)計 的(de)原理(li)是:當(dang)流體(ti)流過(guo)非線(xian)性物(wu)體時(shi)将在(zai)其後(hou)産生(sheng)⛷️周期(qi)性的(de)旋渦(wo)脫落(luo),脫落(luo)的頻(pin)率與(yu)流速(su)成正(zheng)比,因(yin)此,隻(zhi)要測(ce)出頻(pin)率的(de)大小(xiao)即可(ke)推算(suan)出流(liu)量值(zhi)。
　　渦街(jie)流量(liang)計自(zi)七十(shi)年代(dai)問世(shi)以來(lai)發展(zhan)迅速(su),目前(qian)國内(nei)🏃🏻外已(yi)有十(shi)多利(li)`産品(pin)。其主(zhu)要優(you)點是(shi):輸出(chu)量與(yu)流量(liang)成線(xian)性關(guan)系,量(liang)程比(bi)🏒可達(da)10:1;輸出(chu)量爲(wei)脈沖(chong)信号(hao),便于(yu)遠傳(chuan)、數據(ju)處理(li)及與(yu)計算(suan)機聯(lian)機;輸(shu)出量(liang)與介(jie)質的(de)溫度(du)、壓力(li)、粘度(du)🔞、密度(du)、成份(fen)無關(guan);無可(ke)🥰動部(bu)件,便(bian)✌️于維(wei)護,工(gong)作✍️可(ke)靠。
　　雖(sui)然渦(wo)街流(liu)量計(ji)有以(yi)上突(tu)出的(de)優點(dian),但在(zai)現場(chang)應用(yong)♻️中尚(shang)未❓達(da)到預(yu)期的(de)目的(de)。可能(neng)是由(you)于管(guan)内的(de)流速(su)分⁉️布(bu)對它(ta)的工(gong)作影(ying)響較(jiao)大,特(te)别是(shi)渦街(jie)的形(xing)成💃🏻還(hai)有随(sui)機的(de)不穩(wen)定現(xian)象,降(jiang)低了(le)流量(liang)總量(liang)的準(zhun)确㊙️度(du)。其次(ci)是它(ta)不适(shi)用于(yu)測粘(zhan)度太(tai)大的(de)流體(ti)以及(ji)采👌用(yong)某些(xie)檢測(ce)方法(fa)時輸(shu)出信(xin)号靈(ling)敏度(du)有衰(shuai)減的(de)現象(xiang)。因此(ci),渦街(jie)流量(liang)計的(de)研究(jiu)主要(yao)有三(san)個方(fang)面:
(l)研(yan)究産(chan)生穩(wen)定、強(qiang)烈的(de)旋渦(wo)發生(sheng)體。目(mu)前發(fa)生體(ti)主🔱要(yao)爲柱(zhu)狀,從(cong)斷面(mian)來看(kan)有圓(yuan)、三角(jiao)、梯形(xing)、矩形(xing)以及(ji)各種(zhong)複合(he)形狀(zhuang)。針對(dui)二維(wei)柱㊙️體(ti)在三(san)維圓(yuan)管流(liu)可能(neng)産❓生(sheng)随機(ji)不穩(wen)定現(xian)象,日(ri)本的(de)高本(ben)正樹(shu)近年(nian)曾提(ti)出過(guo)采用(yong)一種(zhong)環形(xing)旋渦(wo)發生(sheng)體(見(jian)圖1),并(bing)進行(hang)了一(yi)些試(shi)驗。他(ta)認爲(wei)🌈當環(huan)厚W爲(wei)環平(ping)均直(zhi)徑d的(de)1/6時,可(ke)産生(sheng)穩定(ding)的渦(wo)街。當(dang)然,這(zhe)種環(huan)狀渦(wo)街流(liu)量計(ji)進入(ru)實用(yong)尚有(you)不少(shao)間題(ti)有待(dai)解決(jue),如環(huan)狀發(fa)生體(ti)的支(zhi)承、渦(wo)街♌頻(pin)率的(de)檢測(ce)等。

(2)研(yan)究檢(jian)測渦(wo)街頻(pin)率的(de)方法(fa)。檢測(ce)頻率(lü)的方(fang)法很(hen)多,如(ru):熱絲(si)、熱敏(min)、超聲(sheng)、電磁(ci)、應變(bian)、擴散(san)矽、電(dian)容、壓(ya)電等(deng)。早❄️期(qi)的熱(re)絲、熱(re)敏方(fang)法靈(ling)敏度(du)雖然(ran)較高(gao),但由(you)于檢(jian)測元(yuan)件暴(bao)露在(zai)流體(ti)之中(zhong),易受(shou)污染(ran)而導(dao)緻靈(ling)敏度(du)下降(jiang),允許(xu)承受(shou)的溫(wen)度也(ye)較低(di),近年(nian)來不(bu)少廠(chang)家将(jiang)壓🌍電(dian)或擴(kuo)散矽(xi)封裝(zhuang)在渦(wo)街發(fa)生體(ti)内或(huo)管道(dao)外的(de)檢🔴測(ce)杆上(shang),使渦(wo)🏃‍♂️街流(liu)量計(ji)的溫(wen)度上(shang)限提(ti)高到(dao)300℃,抗污(wu)染能(neng)力也(ye)大有(you)提高(gao),擴大(da)了儀(yi)表的(de)應用(yong)領域(yu)。
(3)研究(jiu)頻率(lü)的信(xin)息處(chu)理。在(zai)信息(xi)處理(li)上采(cai)取一(yi)些措(cuo)施🏃🏻可(ke)以提(ti)高頻(pin)率檢(jian)測的(de)穩定(ding)性,降(jiang)低低(di)頻波(bo)動的(de)噪聲(sheng)♊源等(deng),以彌(mi)補流(liu)體振(zhen)蕩信(xin)息之(zhi)不足(zu)。其次(ci),爲提(ti)☎️高流(liu)量🐆測(ce)量的(de)精确(que)度,除(chu)了渦(wo)街頻(pin)率🍓信(xin)息外(wai),還可(ke)引入(ru)溫度(du)、壓力(li)檢測(ce)信息(xi)組成(cheng)質量(liang)流量(liang)計。微(wei)型機(ji)的普(pu)及、推(tui)廣和(he)成本(ben)不斷(duan)下降(jiang),也爲(wei)渦街(jie)流量(liang)計的(de)智能(neng)化辟(pi)開了(le)♻️廣闊(kuo)的前(qian)景。
2.電(dian)磁流(liu)量計(ji)
　　 電磁(ci)流量(liang)計 也(ye)是一(yi)種很(hen)有前(qian)途的(de)流量(liang)儀表(biao)。由于(yu)儀表(biao)中沒(mei)有任(ren)🤟何障(zhang)礙物(wu)❗,特别(bie)适用(yong)于測(ce)含有(you)固相(xiang)物的(de)液體(ti)流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量(liang),如污(wu)水、紙(zhi)漿、礦(kuang)漿等(deng)。近年(nian)來,歐(ou)、美、日(ri)等先(xian)進國(guo)家生(sheng)産這(zhe)種儀(yi)表的(de)廠家(jia)約占(zhan)流量(liang)儀表(biao)廠家(jia)的10~2。腸(chang),現場(chang)應用(yong)比重(zhong)也不(bu)斷💰增(zeng)加,特(te)别在(zai)以下(xia)幾個(ge)方面(mian)有♻️了(le)較大(da)的發(fa)🌈展:
(l)擴(kuo)大了(le)流體(ti)的應(ying)用範(fan)圍。限(xian)制使(shi)用電(dian)磁流(liu)量計(ji)的主(zhu)要因(yin)素💁是(shi)流體(ti)導電(dian)率,其(qi)下限(xian)爲50微(wei)姆歐(ou)/厘米(mi)。1984年國(guo)外推(tui)出了(le)高靈(ling)敏度(du)的電(dian)磁流(liu)量計(ji),流體(ti)的導(dao)電率(lü)可低(di)🌈至1微(wei)姆歐(ou)/厘米(mi),儀表(biao)口徑(jing)爲裏(li)~4英寸(cun)。
(2)增加(jia)了抗(kang)幹擾(rao)能力(li)。過去(qu),電磁(ci)流量(liang)計勵(li)磁采(cai)用50Hz交(jiao)流電(dian),電源(yuan)🛀雖簡(jian)單,但(dan)易受(shou)市電(dian)幹擾(rao),零漂(piao)較嚴(yan)重。現(xian)在采(cai)用了(le)鍵控(kong)開關(guan)電路(lu)㊙️,低頻(pin)方波(bo)勵磁(ci),排除(chu)了幹(gan)擾,減(jian)少了(le)零漂(piao),儀表(biao)準确(que)度從(cong)1.5級提(ti)高到(dao)0.5級。
(3)非(fei)接觸(chu)電極(ji)。傳統(tong)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)在管(guan)内有(you)一對(dui)與被(bei)測介(jie)質相(xiang)接觸(chu)的電(dian)極,在(zai)測強(qiang)腐蝕(shi)液體(ti)及污(wu)穢漿(jiang)液時(shi),電🆚極(ji)裸露(lu)部✏️份(fen)易被(bei)腐蝕(shi)或污(wu)損。一(yi)種電(dian)容禍(huo)合電(dian)極的(de)電磁(ci)流量(liang)計,口(kou)徑中(zhong)65至中(zhong)500,在管(guan)道内(nei)不再(zai)有裸(luo)露部(bu)分,克(ke)服了(le)被腐(fu)蝕、污(wu)損的(de)缺點(dian)。
(4)微型(xing)化。由(you)于管(guan)内流(liu)速分(fen)布是(shi)非均(jun)勻的(de),因此(ci),采用(yong)🐕非均(jun)🍉勻磁(ci)場👈可(ke)以有(you)效地(di)利用(yong)磁場(chang)強度(du),從而(er)使電(dian)磁流(liu)量計(ji)🌏的口(kou)徑進(jin)一步(bu)微型(xing)化。
三(san)、插入(ru)式流(liu)量儀(yi)表發(fa)展迅(xun)速
　　流(liu)量儀(yi)表的(de)體積(ji)與重(zhong)量是(shi)随口(kou)徑成(cheng)立方(fang)增長(zhang)的🚶‍♀️,如(ru)果按(an)比例(li)放大(da)結構(gou),将使(shi)大口(kou)徑流(liu)量僅(jin)表顯(xian)得特(te)别笨(ben)重。其(qi)次,當(dang)口徑(jing)較小(xiao)時,流(liu)量儀(yi)表的(de)壓損(sun)無😍關(guan)緊要(yao),而當(dang)口徑(jing)(如孔(kong)闆)增(zeng)大時(shi),其壓(ya)損折(she)合年(nian)運行(hang)費将(jiang)大得(de)難以(yi)爲🧡人(ren)們所(suo)接受(shou)。因此(ci),大口(kou)徑流(liu)量儀(yi)表應(ying)具有(you)結構(gou)簡單(dan)、壓損(sun)較小(xiao)的特(te)點,按(an)此要(yao)求,插(cha)入式(shi)流量(liang)儀👈表(biao)用于(yu)大口(kou)徑🌈流(liu)量測(ce)量較(jiao)爲适(shi)宜。
　　插(cha)入式(shi)流量(liang)儀表(biao)是一(yi)種以(yi)插入(ru)式安(an)裝形(xing)式爲(wei)特征(zheng)的儀(yi)🈲表,如(ru)插入(ru)式渦(wo)輪、 插(cha)入式(shi)渦街(jie)流量(liang)計 、 插(cha)入式(shi)電磁(ci)流量(liang)計 以(yi)及皮(pi)托管(guan)、皮托(tuo)文丘(qiu)利管(guan)等等(deng)。這些(xie)插入(ru)式流(liu)量儀(yi)☔表一(yi)般🐉指(zhi)測管(guan)道内(nei)某一(yi)點流(liu)速以(yi)推算(suan)流量(liang)的儀(yi)表。這(zhe)種測(ce)量方(fang)法🐅對(dui)直⚽管(guan)道長(zhang)度有(you)較高(gao)的要(yao)求🥰,而(er)現場(chang)中的(de)流速(su)分布(bu)不可(ke)能那(na)麽嚴(yan)格規(gui)範,因(yin)此,按(an)ISO7145的推(tui)算,用(yong)該方(fang)法測(ce)流量(liang)的🌏準(zhun)确度(du)很難(nan)超過(guo)±3%。
爲提(ti)高插(cha)入式(shi)流量(liang)儀表(biao)的準(zhun)确度(du),有人(ren)提出(chu)了這(zhe)樣的(de)設想(xiang):安裝(zhuang)仍保(bao)持方(fang)便的(de)插入(ru)形式(shi),而在(zai)管道(dao)👨‍❤️‍👨直徑(jing)🛀方向(xiang)測多(duo)點流(liu)速以(yi)适應(ying)管道(dao)中流(liu)速分(fen)布的(de)變化(hua)。

　　近(jin)年來(lai),一種(zhong)雙槳(jiang)反向(xiang)插入(ru)式渦(wo)輪流(liu)量計(ji)(見圖(tu)3),它其(qi)有二(er)♈個槳(jiang)葉,旋(xuan)轉方(fang)向相(xiang)反,沿(yan)管道(dao)直徑(jing)方向(xiang)插入(ru)。測試(shi)表明(ming)它可(ke)以在(zai)較📧寬(kuan)的範(fan)圍内(nei)适應(ying)流速(su)分布(bu)的變(bian)化,即(ji)使是(shi)較惡(e)劣的(de)流場(chang)下,如(ru)在緊(jin)接900彎(wan)頭❤️不(bu)到ZD的(de)地方(fang)安裝(zhuang)流量(liang)計,仍(reng)可☂️保(bao)持較(jiao)高準(zhun)确度(du)。與單(dan)槳葉(ye)插入(ru)式渦(wo)輪流(liu)量計(ji)比較(jiao),準确(que)度可(ke)提高(gao)約👨‍❤️‍👨三(san)倍。

　　提(ti)高插(cha)入式(shi)流量(liang)計準(zhun)确度(du)的另(ling)一途(tu)徑是(shi)通過(guo)檢測(ce)頭的(de)微型(xing)化來(lai)減小(xiao)對流(liu)場的(de)幹擾(rao)。插入(ru)式渦(wo)輪❌流(liu)量⭐計(ji)檢測(ce)頭直(zhi)徑不(bu)到2英(ying)寸,這(zhe)種儀(yi)表還(hai)有一(yi)個定(ding)位機(ji)構以(yi)保證(zheng)安裝(zhuang)時葉(ye)輪👅的(de)軸線(xian)與管(guan)道軸(zhou)線相(xiang)平行(hang);插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)的🌏檢(jian)測頭(tou)直徑(jing)僅l英(ying)寸☀️,可(ke)用于(yu)在4、60英(ying)寸管(guan)道上(shang)測🔴流(liu)量。除(chu)此而(er)外,有(you)些儀(yi)表還(hai)附屬(shu)了一(yi)些機(ji)構,使(shi)儀表(biao)功能(neng)更趨(qu)完善(shan),如插(cha)入式(shi)電磁(ci)流🐇量(liang)計,具(ju)🌈有檢(jian)測流(liu)量變(bian)化範(fan)圍的(de)數字(zi)開㊙️關(guan)以及(ji)監測(ce)管道(dao)中流(liu)動情(qing)況的(de)信号(hao)開關(guan)和低(di)流量(liang)開關(guan)。

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