測(cè)量不同的介(jie)質選擇不同(tong)的流量計
發(fa)布日期：2025-12-01 浏覽(lǎn)次數：1741
測量不(bu)同的介質選(xuan)擇不同的流(liu)量計
廣州迪(dí)川儀器儀表(biao)有限公司爲(wei)了保證流量(liang)儀表在生産(chǎn)現場過程中(zhōng)發揮好、精确(què)的使用，流量(liang)計的選擇，必(bì)須⭐要根🧡據生(shēng)産現場需要(yao)計量的介質(zhi)而定。
一、氣體(tǐ)介質，應選擇(ze)的流量計品(pin)種是：1、超聲波(bo)氣體流量♈計(jì)♌。2、渦街流量計(jì)。如氣體溫度(dù)超過300℃,可選氣(qi)壓式流量計(ji)。
二、石油、柴油(you)等油品介質(zhi)，應選擇的流(liu)量計品種是(shì)：超聲波流量(liang)計。
三、砂漿、電(diàn)粉漿等大濃(nóng)度、固體顆粒(lì)含量大的介(jiè)質，應選👣擇的(de)流量計品種(zhǒng)是：電磁流量(liang)計。 四、自來水(shui)大🏃♀️流量的介(jie)質，應選擇的(de)流量計品種(zhǒng)是：适用選型(xing)爲😘智能電磁(cí)流量計、超聲(shēng)波流量計。其(qí)他諸如渦街(jie)流量計、孔闆(pǎn)流量計等😘也(ye)可以。
五、污水(shui)、紙漿等渾濁(zhuo)液體介質，應(ying)選擇的流量(liàng)計品種‼️是：1、超(chāo)聲波🔆流量計(jì)及智能電磁(ci)流量計。但在(zài)選用☁️電磁流(liu)量計時要考(kao)慮液體中不(bú)含較多空氣(qì)或氣泡。 六、帶(dai)有較多氣泡(pào)的液體介質(zhì)，應選🚩擇的流(liú)量計品種是(shi)：超聲波流量(liàng)計，使用該類(lèi)型的流量計(ji)測量帶有氣(qi)泡的流體，效(xiao)果十分好。 七(qi)、純淨😍水、除鹽(yán)水等電導率(lǜ)低的🍉介質，應(yīng)選擇的流量(liàng)計品種是：超(chāo)聲波流量計(ji)非常适合測(cè)量這類流體(tǐ)。 八、酸、堿液等(děng)強腐蝕性介(jiè)質，應選擇的(de)🈚流量計品種(zhong)是：1、抗☁️酸堿内(nèi)襯的電磁流(liú)量計。2、外夾式(shì)超聲波流💰量(liang)計。
用以測量(liang)管路中流體(tǐ)流量(單位時(shí)間内通過的(de)流體🏃♀️體積)的(de)儀表。有轉子(zǐ)流量計、節流(liu)式流量計、細(xi)縫流量計、容(róng)積流量計、電(diàn)磁流量計、超(chāo)聲波流量計(jì)和堰等。
流量(liàng)測量方法和(he)儀表的種類(lei)繁多,分類方(fāng)法也很多。至(zhi)今爲止,可供(gòng)工業用的流(liú)量儀表種類(lèi)達60種之多。品(pǐn)種如此之多(duō)的原因就在(zai)于至今還沒(méi)找到一🙇♀️種對(dui)任何流體、任(rèn)何量程、任何(hé)流動狀态以(yi)及任何💔使用(yong)條件都适用(yong)的⭐流量儀表(biao)。
這60多種流量(liang)儀表,每種産(chan)品都有它特(te)定的适用性(xìng),也都有它的(de)局限性。按測(cè)量對象劃分(fèn)就有封閉管(guan)道和明渠兩(liang)大類;按測量(liàng)目的又可分(fèn)爲總量測量(liàng)🎯和流量測量(liàng),其儀表分别(bie)稱作✂️總量表(biao)和流量計。
總(zong)量表測量一(yī)段時間内流(liu)過管道的流(liú)量,是以短暫(zan)時間内流過(guo)的總量除以(yǐ)該時間的商(shāng)來表示,實際(jì)上流量計通(tong)😄常亦備有♋累(lei)積流量裝置(zhi),做總量表使(shǐ)用,而總量表(biǎo)亦備有流量(liàng)發🐉訊裝置。因(yīn)此,以嚴格意(yi)義來分流量(liàng)計和總量表(biao)已無實際意(yì)義。
按測量原(yuán)理分有力學(xué)原理、熱學原(yuán)理、聲學原理(li)、電學原🙇♀️理、光(guāng)學原理、原子(zǐ)物理學原理(lǐ)等。
按照目前(qián)流行、廣泛的(de)分類法,即分(fèn)爲:容積式流(liu)量計🌈、差壓式(shi)流量計、浮子(zi)流量計、渦輪(lun)流量計、電磁(cí)流量計、流體(ti)振蕩流量計(jì)中的渦街流(liú)量計、質量流(liu)量計和插入(rù)式流量計、探(tàn)針式流量計(jì)，來分别闡述(shù)各種流量計(ji)的原理、特點(diǎn)、應用概況及(ji)國内🐕外的發(fa)展情況。
差壓(ya)式流量計是(shì)根據安裝于(yú)管道中流量(liang)檢測件🏃🏻産生(shēng)的差壓,已知(zhi)的流體條件(jiàn)和檢測件與(yu)管道的幾何(hé)尺寸來計算(suàn)流量的儀表(biao)。
差壓式流量(liang)計由一次裝(zhuang)置(檢測件)和(he)二次裝置(差(chà)☔壓轉換和流(liu)量顯示儀表(biǎo))組成。通常以(yǐ)檢測件形式(shi)對差壓式流(liu)量計分💔類,如(rú)孔闆流量計(ji)、文丘裏流量(liàng)計、均速管流(liú)量計等。
差壓(yā)式流量計的(de)檢測件按其(qi)作用原理可(ke)分爲:節流🏃♂️裝(zhuāng)置、水力阻力(li)式、離心式、動(dòng)壓頭式、動壓(ya)頭增益式及(ji)射流式幾大(da)類。
所謂标準(zhun)檢測件是隻(zhī)要按照标準(zhǔn)文件設計、制(zhi)造、安裝👌和使(shǐ)用,無須經實(shí)流标定即可(ke)确定其流量(liang)值🧑🏽🤝🧑🏻和估算測(cè)量誤♌差。
非标(biao)準檢測件是(shi)成熟程度較(jiào)差的,尚未列(liè)入标準中的(de)檢測件🏃♀️。
差壓(ya)式流量計是(shì)一類應用廣(guǎng)泛的流量計(ji),在各類流量(liàng)儀表中其使(shi)用量占居*。近(jin)年來,由于各(ge)種新型流量(liàng)計的問世,它(tā)的使用量百(bǎi)分數逐漸下(xia)降,但目前仍(reng)是重要的一(yī)類流量計。
優(yōu)點:
(3)檢(jian)測件與變送(song)器、顯示儀表(biao)分别由不同(tong)廠家生産,便(bian)🧑🏽🤝🧑🏻于規🐉模經㊙️濟(ji)生産。
缺點:
(1)測(cè)量精度普遍(bian)偏低;
(2)範圍度(dù)窄,一般僅3:1~4:1;
(3)現(xian)場安裝條件(jian)要求高;
注：一種(zhǒng)新型産品：引(yǐn)進美國航天(tian)*而開發的平(ping)衡流量計，這(zhè)種流量計的(de)測量精度是(shì)傳統節流裝(zhuang)置的5-10倍，永9壓(yā)力損失🔆1/3。壓力(lì)恢複快2倍，小(xiǎo)直管段可以(yi)小至1.5D，安裝和(hé)使用方便，大(dà)大減少流🔞體(ti)運行的能力(lì)消耗。
應用概(gai)況:
差壓式流(liú)量計應用範(fàn)圍特别廣泛(fàn),在封閉管道(dao)的流量測量(liang)中各種對象(xiang)都有應用,如(ru)流體方面:單(dan)相、混相、潔淨(jìng)、髒污、粘性流(liú)等;工作狀态(tai)方面:常壓、高(gāo)壓👄、真空、常溫(wen)、高溫、低溫等(deng);管徑方👄面:從(cong)幾⭕mm到幾m;流動(dong)條件方面:亞(ya)音速、音速、脈(mo)動流等✨。它在(zài)各工業部門(men)的用量約占(zhan)流👅量計全部(bù)用量的1/4~1/3。
3.2 浮子(zǐ)流量計
浮子(zi)流量計,又稱(chēng)轉子流量計(ji),是變面積式(shi)流量計的一(yi)種,在🤞一根由(you)下向上擴大(dà)的垂直錐管(guan)中,圓形🏃🏻♂️橫截(jié)面的浮子的(de)重✂️力是🛀由液(yè)體動力承受(shòu)的,從而使浮(fú)子☂️可以在錐(zhuī)管内自由地(di)上升和♌下降(jiàng)。
浮子流量計(jì)是僅次于差(cha)壓式流量計(jì)應用範圍寬(kuan)廣的一類流(liú)量計,特别在(zai)小、微流量方(fang)面有舉足輕(qīng)重的作用。
80年(nian)代中期,日本(ben)、西歐、美國的(de)銷售金額占(zhàn)流量儀表的(de)15%~20%。中國産量1990年(nián)估計在12~14萬台(tai),其中95%以上爲(wei)玻璃錐管浮(fu)子流量計。
特(tè)點:
(1)玻璃錐管(guan)浮子流量計(jì)結構簡單,使(shǐ)用方便,缺點(diǎn)是耐壓力低(di),有✉️玻璃管易(yi)碎的較大風(fēng)險;
(2)适用于小(xiǎo)管徑和低流(liú)速;
(3)壓力損失(shi)較低。
3.3容積式(shì)流量計
容積(ji)式流量計,又(you)稱定排量流(liú)量計,簡稱PD流(liú)量計,在流量(liàng)儀🈲表中是精(jīng)度高的一類(lei)。它利用機械(xiè)測量元💔件把(ba)🥰流體連續不(bú)斷地分割成(chéng)單個已知的(de)體積部分,根(gen)據測量室逐(zhú)次重複地充(chōng)滿和排放該(gai)體積部分流(liu)體的次數來(lái)測量流體體(ti)積總量。
容積(jī)式流量計按(an)其測量元件(jian)分類,可分爲(wèi)橢圓齒輪流(liú)☀️量💯計、刮闆流(liú)量計、雙轉子(zi)流量計、旋轉(zhuan)活塞流量計(jì)、往複活塞流(liu)量計、圓盤流(liú)量計、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)、濕🔴式氣量計(jì)及膜式氣量(liàng)計等。
優點:
(1)計(jì)量精度高;
(2)安(ān)裝管道條件(jian)對計量精度(du)沒有影響;
(3)可(kě)用于高粘度(dù)液體的測量(liang);
(4)範圍度寬;
(1)結(jié)果複雜,體積(ji)龐大;
(2)被測介(jiè)質種類、口徑(jing)、介質工作狀(zhuàng)态局限性較(jiào)大;
(3)不适用于(yu)高、低溫場合(hé);
(4)大部分儀表(biǎo)隻适用于潔(jié)淨單相流體(ti);
(5)産生噪聲及(ji)振動。
應用概(gài)況:
容積式流(liu)量計與差壓(yā)式流量計、浮(fú)子流量計并(bing)列爲三類🔴使(shi)用量大的流(liu)量計,常應用(yong)于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣(qi)等)的總量測(ce)量。
工業發達(dá)國家近年PD流(liu)量計(不包括(kuo)家用煤氣表(biao)和家用水表(biǎo))的銷售金額(e)占流量儀表(biǎo)的13%~23%;我國約占(zhan)20%,1990年産量(不包(bāo)🙇♀️括家用煤氣(qì)表)估計爲34萬(wàn)台,其中橢圓(yuán)齒輪式和腰(yao)輪式分别約(yue)占70%和20%。
3.4 渦輪流(liu)量計
渦輪流(liu)量計,是速度(dù)式流量計中(zhong)的主要種類(lei),它采用🙇🏻多葉(ye)片的轉子(渦(wō)輪)感受流體(tǐ)平均流速,從(cóng)而且推導🌈出(chu)流量或總量(liang)的儀表。
一般(ban)它由傳感器(qi)和顯示儀兩(liǎng)部分組成,也(yě)可做成整體(ti)式♉。
優點(dian):
(1)高精度,在所(suǒ)有流量計中(zhōng),屬于精确的(de)流量計;
(2)重複(fú)性好;
(4)範圍(wei)度寬;
缺點:
渦輪流量(liàng)計在以下一(yī)些測量對象(xiang)獲得廣泛應(ying)用:石油、有機(jī)液體、無機液(yè)、液化氣、天然(rán)氣和低溫流(liú)體💘統在歐洲(zhou)和美國,渦輪(lun)流量計在用(yòng)量上是僅次(ci)于孔闆流量(liàng)計的天然計(jì)量儀表,僅荷(he)蘭🛀在天然氣(qì)管線上就采(cai)用了2600多台各(ge)種尺寸,壓力(lì)從0.8~6.5MPa的氣體渦(wo)輪流量計,它(tā)們已成爲優(yōu)良的天然氣(qì)計量儀表。
3.5電(diàn)磁流量計
電(diàn)磁流量計是(shì)根據法拉弟(dì)電磁感應定(ding)律制成的一(yī)種測量導電(diàn)性液體的儀(yí)表。
電磁流量(liang)計有一系列(lie)優良特性,可(ke)以解決其它(ta)流量計🏃🏻不🐅易(yi)應用的問題(ti),如髒污流、腐(fǔ)蝕流的測量(liàng)。
70、80年代電磁流(liú)量在技術上(shàng)有重大突破(pò),使它成爲應(ying)用廣泛的一(yi)類流量計,在(zài)流量儀表中(zhōng)其使用量百(bǎi)☂️分數不斷上(shàng)升。
優點:
(1)測量(liàng)通道是段光(guang)滑直管,不會(hui)阻塞,适用于(yu)測量含🚶固體(ti)顆粒的液固(gù)二相流體,如(ru)紙漿、泥漿、污(wū)水等;
(2)不産生(sheng)流量檢測所(suo)造成的壓力(li)損失,節能效(xiao)果好;
(3)所測得(de)體積流量實(shí)際上不受流(liu)體密度、粘度(du)、溫度、壓力和(he)電👨❤️👨導率變化(hua)的明顯影響(xiǎng);
(4)流量範圍大(da),口徑範圍寬(kuān);
(5)可應用腐蝕(shi)性流體。
(2)不能測(ce)量氣體、蒸汽(qi)和含有較大(da)氣泡的液體(tǐ);
(3)不能用于較(jiao)高溫度。
應用(yong)概況:
3.6 渦街(jie)流量計
渦街(jie)流量計是在(zai)流體中安放(fang)一根非流線(xian)型遊渦發生(shēng)✂️體,流🔞體在發(fa)生體兩側交(jiao)替地分離釋(shi)放出兩🛀串規(guī)則地😘交錯排(pai)列的遊渦的(de)儀表。
渦街流(liú)量計按頻率(lü)檢出方式可(ke)分爲:應力式(shi)、應變式、電容(róng)式、熱㊙️敏式、振(zhèn)動體式、光電(dian)式及超聲式(shì)等。
渦街流量(liang)計是屬于年(nian)輕的一類流(liú)量計,但其發(fā)展✍️迅速,目前(qian)已㊙️成爲通用(yong)的一類流量(liàng)計。
優點:
(2)适(shì)用流體種類(lèi)多;
(3)精度較高(gāo);
(4)範圍度寬;
缺點:
(1)不(bu)适用于低雷(lei)諾數測量;
(2)需(xu)較長直管段(duàn);
(3)儀表系數較(jiào)低(與渦輪流(liú)量計相比);
(4)儀(yi)表在脈動流(liú)、多相流中尚(shàng)缺乏應用經(jing)驗。
3.7 超聲波流(liú)量計
根據對(dui)信号檢測的(de)原理超聲流(liú)量計可分爲(wèi)傳播速度差(chà)法✏️(直接時差(chà)法、時差法、相(xiàng)位差法和頻(pin)差法)、波束偏(piān)移法、多🐇普勒(le)法、互相關法(fǎ)、空間濾法及(jí)噪聲法等。
超(chāo)聲流量計和(he)電磁流量計(ji)一樣,因儀表(biao)流通通道未(wèi)設置💰任何阻(zu)礙件,均屬*流(liú)量計,是适于(yú)解決流量測(ce)量困難問題(tí)的一類流量(liàng)計,特别在大(dà)口徑流量🌈測(cè)量方面有較(jiao)🚶♀️突出的優點(dian),近🚶年來它是(shi)發展迅速🥰的(de)一類流量計(jì)之一。
優點:
(1)可(ke)做非接觸式(shi)測量;
(2)爲無流(liú)動阻撓測量(liang),無壓力損失(shī);
(3)可測量非導(dao)電性液體,對(duì)無阻撓測量(liàng)的電磁流量(liang)計是一種補(bu)充。
缺點:
(1)傳播(bo)時間法隻能(néng)用于清潔液(ye)體和氣體;而(er)多普勒法隻(zhī)🐪能用于㊙️測量(liang)含有一定量(liàng)懸浮顆粒和(he)氣泡的液體(ti);
(2)多普勒法測(cè)量精度不高(gao)。
應用概況:
(1)傳(chuan)播時間法應(yīng)用于清潔、單(dan)相液體和氣(qi)體。典型應用(yòng)♌有工🔞廠👨❤️👨排放(fang)液、:怪液、液化(huà)天然氣等;
(3)多普勒(le)法适用于異(yi)相含量不太(tài)高的雙相流(liu)體,例💚如:未處(chù)理♻️污水、工廠(chǎng)排放液、髒流(liu)程液;通常不(bú)适用于非常(chang)清潔的🎯液體(ti)。
[編輯本段]3.8 科(kē)裏奧利質量(liàng)流量計
科裏(lǐ)奧利質量流(liu)量計(以下簡(jiǎn)稱CMF)是利用流(liu)體在振動管(guǎn)中流動時,産(chǎn)生與質量流(liu)量成正比的(de)科裏奧利力(li)原理制成㊙️的(de)一種直接式(shi)質量流量儀(yi)表。
我國CMF的應(ying)用起步較晚(wǎn),近年已有幾(jǐ)家制造廠(如(rú)太行儀表廠(chǎng)♋)自行開發供(gòng)應市場;還有(you)幾家制造廠(chang)組建合㊙️資企(qǐ)業或引用💘生(shēng)産系列儀表(biǎo)。
熱式氣體質(zhi)量流量計
熱(re)式流量計傳(chuan)感器包含兩(liang)個傳感元件(jiàn)，一個速度傳(chuan)感器😄和一💁個(gè)溫度傳感器(qì)。它們自動地(dì)補償和校正(zhèng)氣體溫度變(bian)化。儀💰表的電(dian)加熱部分将(jiang)速度傳感器(qì)加熱到高于(yú)工況溫度的(de)某一個定值(zhí)，使速度傳感(gǎn)器和測量工(gong)況溫度的傳(chuan)感器之間形(xing)成恒定溫差(cha)。當保持溫差(chà)不變時，電加(jia)熱消耗的能(néng)量，也可以說(shuo)熱消散值✂️，與(yu)⛱️流過氣體的(de)質🛀量流量成(chéng)正比。
熱式氣(qi)體質量流量(liang)計即Mass Flow Meter(縮寫爲(wèi)MFM)，它是氣體流(liu)量計量📧中💛新(xīn)型♻️儀表，區别(bié)于其它氣體(ti)流量計不需(xū)要進行壓力(lì)和🌈溫度修正(zhèng)，直接測量氣(qì)體的質量流(liú)量，一支傳感(gan)器可以💋做到(dào)量㊙️程從極低(dī)到高量程。它(tā)适合單一氣(qì)體和固定比(bǐ)例多組份氣(qì)體的測量。
熱(rè)式氣體質量(liang)流量計是用(yong)于測量和控(kong)制氣體質量(liang)流量的👉新❓型(xing)儀表。可用于(yu)石油、化工、鋼(gāng)鐵、冶金、電力(li)、輕⚽工、醫藥、環(huan)保等工業部(bu)門的空氣、烴(ting)類氣體、可燃(rán)性氣體、煙道(dào)氣體的監測(cè)。
特 點
可靠性(xing)高 重複性好(hao) 測量精度高(gao) 壓損小
應 用(yong)
•工業管道中(zhōng)氣體質量流(liu)量測量 •煙囪(cong)排出的煙氣(qi)🧡流速測量
•煅(duan)燒爐煙道氣(qi)流量測量 •燃(rán)氣過程中空(kong)氣流量測量(liang)
•壓縮空氣流(liú)量測量 •半道(dào)體芯片制造(zào)過程中氣體(ti)♋流量測量
•污(wū)水處理中氣(qì)體流量測量(liàng) •加熱通風和(he)空調系統中(zhong)的氣體流量(liàng)測量
•熔劑回(huí)收系統氣體(ti)流量測量 •燃(ran)燒鍋爐中燃(ran)燒氣✊體流♉量(liang)測🌈量
•天然氣(qi)、火炬氣、氫氣(qi)等氣體流量(liàng)測量
•啤酒生(shēng)産過程中二(èr)氧化碳氣體(ti)流量測量
•水(shui)泥、卷煙、玻璃(lí)廠生産過程(chéng)中氣體質量(liàng)流量測量
如(ru)：美國SIERRA
3.9 明(ming)渠流量計
與(yu)前述幾種不(bu)同,它是在非(fei)滿管狀敞開(kai)渠道測量自(zi)由表面自🔞然(rán)流的流量儀(yi)表。
明渠流量(liang)計除圓形外(wài),還有U字形、梯(ti)形、矩形等多(duō)種形❌狀💛。
明渠(qu)流量計應用(yòng)場所有城市(shi)供水引水渠(qu);火電廠引🏃♀️水(shui)和🛀排水渠、污(wu)水治理流入(ru)和排放渠;工(gōng)礦企業水排(pái)放以💞及水利(li)工🛀🏻程和農業(ye)灌溉用渠道(dào)。有人估計1995台(tai),約🤩占流量儀(yi)表整體的1.6%,但(dàn)👉是國内應用(yòng)尚無估計數(shu)據。
4, 新工作原(yuan)理流量儀表(biǎo)的研究和開(kāi)發
4.1 靜電流量(liang)計
(electrostatic flowmeter)
日本東京(jīng)技術學院研(yan)制适用于石(shí)油輸送管線(xiàn)低導電液體(ti)流量測量的(de)靜電流量計(ji)。
靜電流量計(jì)的金屬測量(liàng)管絕緣地與(yu)管系連接,測(cè)量電容器上(shàng)靜電荷便可(ke)知道測量管(guǎn)内的電荷。他(tā)們分🈲别作了(le)内徑4~8mm銅、不鏽(xiù)鋼等金屬和(he)塑料測量管(guan)儀表的實流(liu)試驗,試驗表(biao)明流量與電(diàn)荷之間接近(jin)于線性。
(combined effects meter)
4.3 轉速表(biao)式流量傳感(gan)器
(tachmetric flowrate sensor)
它是由俄(e)羅斯科學工(gong)程中心工業(yè)儀表公司開(kai)發，是基于懸(xuán)浮效應理論(lùn)研制的。該儀(yí)表已在若幹(gàn)現場成功的(de)應用⁉️(例如在(zài)核電站安裝(zhuāng)2000餘台測量熱(rè)水流量，連續(xu)使用8年),且還(hái)在改進以擴(kuo)大應用領域(yù)。
5, 幾種流量儀(yí)表應用和發(fā)展動向
5.1 科裏(li)奧利質量流(liú)量計(CMF)
5.2 電磁流量(liang)計(EMF)
EMF從50年代初(chu)進入工業應(ying)用以來,使用(yong)領域日益擴(kuò)展,80年代後🚩期(qi)起在各國流(liu)量儀表銷售(shou)金額中已占(zhan)16%~20%。
我國近年發(fā)展迅速,1994年銷(xiāo)售估計爲6500~7500台(tai)。國内已生産(chan)✏️大❓口徑爲2~6m的(de)ENF,并有實流校(xiao)驗口徑3m的設(shè)備能力。
USF在60年(nian)代後期進入(ru)工業應用,80年(nián)代後期起在(zai)各國流量♍儀(yí)表銷售金額(é)中已占4%~6%。1992年世(shi)界範圍估計(jì)銷售量爲3.54.8萬(wàn)台,同💛期國内(nèi)産品估計在(zài)8000~9000台。
5.4威力巴流(liú)量計
6, 結(jié)論
每種流量計(jì)都有其适用(yong)範圍,也都有(you)局限性。這就(jiù)要求我們⭐:
(1)在(zai)選擇儀表時(shi),一定要熟悉(xi)儀表和被測(cè)對象兩方面(mian)的情況,并要(yao)兼顧考慮其(qi)它因素,這樣(yàng)測量才會準(zhǔn)确;
(2)努力研制(zhi)新型儀表,使(shi)其在現有的(de)基礎上更加(jia)完☀️善。
差壓式(shi)流量計
差壓(ya)式流量計(以(yi)下簡稱DPF或流(liú)量計)是根據(jù)安裝于管🐕道(dào)中流量🔞檢測(cè)件産生的差(cha)壓、已知的流(liú)體條件♌和檢(jian)💚測件⭐與管道(dào)的幾何🏃🏻尺寸(cùn)來測量流量(liang)的儀表。DPF由一(yi)次裝置(檢測(cè)件)和☔二次裝(zhuang)置(差壓轉換(huan)和流量顯示(shi)儀表📱)組成。通(tong)常以檢測件(jian)的型式對DPF分(fèn)類，如孔扳流(liú)量計、文丘裏(li)管流量計及(ji)均速管🈲流量(liang)計等。二📧次裝(zhuang)置爲各🈲種機(ji)械、電子、機電(dian)一體式差壓(ya)計，差壓📧變送(song)器和流量顯(xiǎn)示及計算儀(yi)表，它已發展(zhǎn)爲三化♻️(系列(lie)化、通用化及(jí)标⛷️準化)程度(dù)很高的種類(lèi)規格龐雜的(de)一大類儀表(biao)。差壓😄計既可(ke)用于測量流(liu)量🏃🏻參數，也可(ke)測量其他參(can)數(如壓力、物(wù)位、密度等)。
DPF按(àn)其檢測件的(de)作用原理可(kě)分爲節流式(shì)、動壓頭式、水(shuǐ)力阻力式、離(li)心式、動壓增(zeng)益式和射流(liú)式等幾大🥵類(lèi)，其中以節流(liu)式和🏒動壓頭(tóu)式應用爲廣(guǎng)泛。
标(biāo)準型節流式(shì)DPF的發展經過(guò)漫長的過程(chéng)，早在20世紀20年(nian)代☔，美國🏃和歐(ou)洲即開始進(jìn)行大規模的(de)節流裝置試(shì)驗研究。用得(dé)普遍的節流(liú)裝置--孔闆和(he)噴嘴開始标(biāo)準化。現在标(biāo)✍️準噴嘴的一(yi)種型式ISA l932噴☀️嘴(zuǐ)，其幾何形🔞狀(zhuàng)就是30年代标(biao)準化的，而标(biao)準📧孔闆亦曾(ceng)稱爲ISA l932孔闆。節(jiē)流裝置結構(gou)形式的标準(zhun)化有很深遠(yuan)的意義，因爲(wei)隻有節流裝(zhuāng)置結構形式(shì)标準化了，才(cai)有可能把上(shang)衆多研🚶♀️究成(cheng)果彙集到一(yī)起，它促進檢(jiǎn)測件的理論(lùn)和實踐向深(shen)度和廣度拓(tuò)展，這是其他(ta)流量計所不(bú)及的。1980年ISO(标準(zhǔn)化組織)正式(shi)通過标準ISO 5167，至(zhi)此流量測量(liang)節流裝置*個(ge)标準誕生了(le)。ISO 5167總結了幾十(shi)年來上對爲(wèi)數有限的⭕幾(jǐ)種節流裝置(zhi)(孔闆、噴嘴和(hé)文丘裏管⛱️)的(de)理論與試驗(yàn)的研究成果(guo)，反映了此類(lei)檢測件的當(dang)代科學🏃♂️與生(sheng)産的技術水(shuǐ)平。但是從ISO 5167正(zheng)式頒布之日(rì)起，它就暴露(lu)出許多亟待(dài)解決的問題(tí)，這些問題主(zhǔ)要有以下幾(jǐ)個方面。
1)ISO 5167試驗(yàn)數據的陳舊(jiù)性 ISO 5167中采用的(de)數據大多是(shi)30年代的試驗(yàn)🌐結果，今天無(wú)論節流裝置(zhi)制造技術，流(liu)量試驗設備(bei)✊及實💛驗技術(shù)都有巨大的(de)進步，重新進(jin)行系統地試(shì)驗以獲得更(gèng)高精确度及(jí)更可靠的數(shù)據是必要的(de)。進入80年代美(mei)國和歐洲都(dou)♍進行大規模(mo)的試驗🌂，爲修(xiu)訂ISO 5167打下基礎(chu)。
2) ISO 5167中關于直管(guan)段長度規定(dìng)的問題 在ISO投(tou)票通過ISO 5167時，美(měi)國投了♋反對(duì)票，其主要原(yuan)因是對直管(guan)段長度的規(guī)⛷️定有不同意(yì)見，這個問題(tí)應是ISO 5167修訂的(de)主要問題之(zhī)一。
3) ISO 5167中各項規(guī)定的科學性(xìng)問題 影響節(jiē)流裝置流出(chu)系數的因素(sù)✉️特别多，主要(yao)有孔徑與管(guan)徑的比值β、取(qǔ)壓裝置💋、雷諾(nuo)數、節流件安(ān)裝偏心度、前(qian)後阻流件類(lèi)型及直管段(duan)長度、孔闆入(ru)口邊緣尖銳(ruì)度、管壁粗糙(cāo)度、流體流動(dòng)湍流度等，衆(zhōng)多因素💯影響(xiang)錯綜複雜，有(yǒu)的參數難以(yi)直接測量，因(yīn)此标準中有(yǒu)些規定并非(fei)科學地确定(ding)，而是爲了取(qu)得一緻，不得(dé)不人爲地确(què)定。*流量專家(jiā)斯賓塞(E.A.Spencer)提出(chu)一📐系列應重(zhong)新檢讨的問(wen)題，如孔闆平(píng)直度、同心度(du)、直角邊緣尖(jian)銳度、管道粗(cū)糙度、上遊流(liu)速分布及流(liu)動調整器的(de)作用等。
4)關于(yu)節流式DPF測量(liàng)精确度提高(gāo)的問題 鑒于(yu)節流式DPF在流(liu)量✊計中占有(yǒu)重要地位，提(ti)高其測量精(jīng)确度意義重(zhong)☔大。曆次學術(shù)會議認爲必(bi)須使流量測(cè)量工作者、流(liu)體力學與♻️計(ji)算機技術工(gōng)⛱️作者緊🔞密合(he)作共同攻關(guān)才能🌐解決此(ci)問題。
20世紀80年(nian)代美國和歐(ōu)洲開始進行(háng)大規模的孔(kǒng)闆流量計試(shi)驗研究，歐洲(zhou)爲歐共體實(shí)驗計劃(EEC Experimental Program)，美國(guó)爲API實驗計💃🏻劃(hua)(API Experimental Program)。試驗的目的(de)是用現代新(xin)測試設備及(jí)試驗數據的(de)統計處理技(jì)術進行新☂️一(yī)輪的範圍廣(guang)泛的試驗研(yan)究，爲修訂ISO 5167打(da)下技術基礎(chu)。1999年ISO發出ISO 5167的修(xiū)訂稿💜(ISO/CD 5167-1-4)，該文件(jian)爲委🌈員會草(cao)案，它在技術(shu)内容與編輯(jí)上都🌈有很大(da)改動，是一份(fèn)全新的标🌈準(zhǔn)。本來預定于(yu)2025年12月在美國(guo)丹佛舉行🐆的(de)ISO/TC30/SC2會議上審查(cha)通過爲DIS(标準(zhun)草案)，但是會(hui)議認爲尚有(yǒu)細節問題應(yīng)再商⭐榷而未(wèi)能通過。新的(de)ISO 5167标🈲準何時正(zhèng)式頒布尚不(bu)得而知。ISO 5167新标(biao)準在标準的(de)兩個核心内(nèi)容皆有實質(zhì)性變化，一是(shi)孔闆的流出(chu)系數公式，用(yòng)Reader-Harris/Gallagher計算🔞式(R-G式)代(dai)替Stolz計算式，另(lìng)一爲節流💘裝(zhuang)置上遊側直(zhi)管段長度💃🏻的(de)規定以及流(liú)動調整器的(de)使用等。
目前非标準(zhun)節流裝置大(dà)緻有以下一(yi)些種類：
1)低雷(léi)諾數用 1/4圓孔(kǒng)闆，錐形入口(kǒu)孔闆，雙重孔(kǒng)闆，雙斜孔闆(pǎn)⭐，半圓㊙️孔🏃♂️闆等(deng)；
2)髒污介質用(yong) 圓缺孔闆，偏(piān)心孔闆，環狀(zhuàng)孔闆，楔形孔(kǒng)♻️闆♋，彎管節流(liú)件等；
3)低壓損(sǔn)用 羅洛斯管(guan)，道爾管，道爾(er)孔闆，雙重文(wén)丘裏噴🏃♂️嘴，通(tong)用🚩文丘裏管(guǎn)，Vasy管等；
4)小管徑(jìng)用 整體(内藏(cáng))孔闆；
5)端頭節(jiē)流裝置 端頭(tóu)孔闆，端頭噴(pēn)嘴，Borda管等；
6)寬範(fàn)圍度節流裝(zhuang)置 彈性加載(zai)可變面積可(ke)變壓頭流🏒量(liang)計(線性孔闆(pǎn))；
7)毛細管節流(liú)件 層流流量(liàng)計；
8)脈動流節(jie)流裝置；
10)混相流(liú)節流裝置。
節(jiē)流式DPF現場應(yīng)用的不斷拓(tuò)展必然提出(chu)發展非标✂️準(zhun)節🆚流🔴裝置的(de)要求，十餘年(nian)來ISO亦在不斷(duàn)制訂有關非(fēi)标💘準節流裝(zhuang)置的技術文(wen)件，在它們不(bu)能成爲正式(shi)标準🐪之前作(zuo)🚶♀️爲技術👉報告(gao)發表。可以預(yu)見，今後有可(kě)能若幹🏃♀️較爲(wèi)成熟的非标(biāo)準節流裝置(zhì)會晉升爲标(biāo)準型的。
20世紀(jì)90年代中後期(qi)世界範圍内(nèi)各式DPF銷售量(liàng)在流量儀表(biǎo)總量中台數(shu)占50%-60%(每年約百(bǎi)萬台)，金額占(zhàn)30%左右。我國銷(xiao)售台數約占(zhàn)流量儀表總(zǒng)量(不包括*表(biǎo)和家用水表(biǎo)及玻璃管♈浮(fu)子流💋量計)的(de)35%-42%(每年6萬🈚-7萬台(tái))。
2 工作原理
充滿(mǎn)管道的流體(tǐ)，當它流經管(guan)道内的節流(liu)件時，如圖㊙️4.1所(suo)示，流🈲速将在(zài)節流件處形(xing)成局部收縮(suō)，因而流速增(zēng)🔅加，靜壓力降(jiàng)低，于是在節(jie)流件前後便(biàn)産生了壓差(cha)。流體流量愈(yu)大，産生的壓(yā)差愈大，這樣(yang)可依據👉壓差(chà)來衡量流量(liàng)的大小。這種(zhong)測量方法是(shì)以流動⛱️連續(xù)性方程⛱️(質量(liang)守恒定律)和(hé)伯努利方程(chéng)(能量守恒定(ding)律)爲基礎的(de)。壓差的大小(xiǎo)不僅與流量(liàng)還與其⚽他許(xǔ)多因素有關(guan)，例如當節流(liú)裝置⛱️形式或(huo)管道内流體(tǐ)的物理性質(zhi)(密度、粘度)不(bu)同時，在同樣(yàng)大小的流量(liang)下産🙇♀️生的壓(yā)差也是不同(tóng)🌐的。
圖4.1 孔闆附(fù)近的流速和(hé)壓力分布
2.2 流(liu)量方程
式中(zhōng) qm--質量流量，kg/s;
qv--體(tǐ)積流量，m3/s;
C--流出(chū)系數；
ε--可膨脹(zhang)性系數；
d--工作條件(jiàn)下節流件的(de)孔徑，m；
D--工作條(tiáo)件下上遊管(guǎn)道内徑，m；
ρl--上遊流體密(mi)度，kg/m3。
由上式可(kě)見，流量爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個(gè)參數的函數(shu)，此6個參數可(ke)分爲實測量(liàng)[d，ρ，P，β(D)]和統計量(C、ε)兩(liang)類。
(1)實測量
2)ρ ρ在流量(liàng)方程中與P是(shì)處于同等位(wei)置，亦就是說(shuō)，當追求差壓(yā)變送器高精(jīng)度等級時，絕(jué)不要忘記ρ的(de)測量精度亦(yì)應👉與之相匹(pi)配。否則P的提(ti)高将會被ρ的(de)降低所抵消(xiāo)。
3)P 差壓P的精确(que)測量不應隻(zhi)限于選用一(yī)台高精度差(chà)壓變送器。實(shí)際上差壓變(biàn)送器能否接(jiē)受到真實的(de)差壓‼️值還決(jue)定于一系列(liè)因素，其中正(zheng)确的取壓孔(kong)及引壓管線(xian)的制造、安裝(zhuāng)及使用是保(bǎo)證獲得真實(shi)差壓值的🚶♀️關(guān)鍵，這些影響(xiǎng)因素很多是(shì)難💜以定量或(huò)定性确定的(de)，隻有加強制(zhì)造及安裝的(de)規範化工作(zuo)🌏才能達到目(mu)的。
(2)統計量
1)C 統(tong)計量C是無法(fa)實測的量(指(zhǐ)按标準設計(ji)制造安裝，不(bu)💘經校準使💛用(yong))，在現場使用(yong)時複雜的情(qing)況出現在實(shi)際的C值與标(biāo)🤩準确定的🌏C值(zhi)不相符合。它(ta)們的偏離是(shì)由設計、制造(zao)、安裝及使用(yòng)一系列因素(su)造成的。應該(gai)明确，上🚩述各(ge)環節全部嚴(yan)格遵循标準(zhǔn)的規定，其實(shi)際值才會與(yu)标準确定的(de)值相符合，現(xiàn)場是難以*這(zhe)種要求的。
應(yīng)該指出，與标(biāo)準條件的偏(piān)離，有的可定(ding)量估算(可進(jìn)😄行修正)，有的(de)隻能定性估(gu)計(不确定度(du)的幅值與方(fang)向)。但是在現(xiàn)實中，有時不(bu)僅是一個條(tiáo)件偏離，這就(jiu)帶來非常複(fú)雜的情況，因(yīn)爲一般資料(liao)中隻介紹某(mǒu)一條件偏離(li)引起的誤差(chà)。如果許多條(tiáo)件同時偏離(li)，則缺少相✉️關(guan)的資料可查(chá)。
2)ε 可膨脹性系(xì)數ε是對流體(ti)通過節流件(jian)時密度發生(sheng)變化而引起(qǐ)的流出系數(shù)變化的修正(zheng)，它的誤差由(you)兩部分組成(chéng)：其一爲常用(yong)流量下ε的誤(wu)差，即标準确(que)定值的誤差(cha)；其二爲由于(yú)流量變化ε值(zhí)将随之波動(dong)帶來的誤差(chà)。一般在⭐低靜(jing)壓高差壓情(qing)況，ε值有不可(ke)🈲忽略的誤差(chà)。當P/P≤0.04時，ε的誤差(cha)可忽略不計(ji)。
3 分 類
差壓式(shi)流量計分類(lei)如表4.1所示。
表(biǎo)4.1 差壓式流量(liang)計分類表
分(fèn)類原則 分 類(lèi) 類 型
按産生(sheng)差壓的作用(yong)原理分類 1)節(jie)流式；2)動壓頭(tóu)式；3)水♉力阻力(li)式；4)離心式；5)動(dong)壓增益式；6)射(shè)流式
按結構(gòu)形式分類 1)标(biao)準孔闆；2)标準(zhǔn)噴嘴；3)經典文(wén)丘裏管；4)文丘(qiu)裏🏃♂️噴嘴；5)錐形(xíng)入口孔闆；6)1/4圓(yuan)孔闆；7)圓缺孔(kǒng)闆；8)偏心孔闆(pǎn)；9)楔形孔闆；10)整(zhěng)🈲體(内藏)孔闆(pan)；11)線性孔闆；12)環(huan)形孔闆；13)道爾(ěr)管；14)羅洛💋斯管(guan)；15)彎管；16)可換孔(kǒng)闆節流裝置(zhi)；17)臨界🚶♀️流節流(liu)裝💰置
按用途(tú)分類 1)标準節(jiē)流裝置；2)低雷(lei)諾數節流裝(zhuāng)置；3)髒污流節(jie)流裝‼️置；4)低壓(yā)損節流裝置(zhì)；5)小管徑節流(liu)裝置；6)寬範圍(wéi)度節流裝置(zhi)；7)臨界流節流(liú)裝置；
3.1 按産生(sheng)差壓的作用(yong)原理分類
3)水(shui)力阻力式 依(yī)據流體阻力(li)産生的壓差(cha)原理工作，檢(jian)測件爲毛🔱細(xì)管束，又稱層(ceng)流流量計，一(yī)
4)離(lí)心式 依據彎(wān)曲管或環狀(zhuang)管産生離心(xin)力原理形成(chéng)🌂的壓差💔工作(zuo)，如彎管流量(liang)計，環形管流(liú)量
計等。
5)動壓(yā)增益式 依據(ju)動壓放大原(yuan)理工作，如皮(pi)托-文丘🎯裏管(guan)。
6)射流式 依據(ju)流體射流撞(zhuàng)擊産生原理(lǐ)工作，如射流(liu)式差🐇壓🎯流量(liang)😘計。
3.2 按結構形(xing)式分類
1) 标準(zhǔn)孔闆 又稱同(tong)心直角邊緣(yuán)孔闆，其軸向(xiàng)截面如圖4.2所(suǒ)示。孔闆是一(yī)塊加工成圓(yuan)形同心的具(jù)有銳利直角(jiǎo)邊緣的薄闆(pǎn)。孔闆開🐕孔的(de)上遊側邊緣(yuan)應是銳⭕利的(de)直角。标準孔(kǒng)闆有三種取(qǔ)壓方式：角接(jie)、法蘭及D-D/2取壓(ya)；如圖4.3所示。爲(wèi)從💛兩個方向(xiàng)的任一個方(fāng)向測量流量(liàng)，可采用對稱(chēng)孔闆，節流孔(kǒng)的兩個邊緣(yuan)均符合直角(jiǎo)邊緣孔💰闆🥵上(shàng)遊邊緣的特(tè)性，且孔闆全(quan)部厚度🌈不超(chao)過節流孔的(de)厚度。
圖4.2 标準(zhǔn)孔闆
圖4.3 孔闆(pǎn)的三種取壓(yā)方式
2) 标準噴(pen)嘴 有兩種結(jié)構形式：ISA 1932噴嘴(zui)和長徑噴嘴(zuǐ)。
a. ISA 1932噴嘴(圖4.4) 上遊(you)面由垂直于(yú)軸的平面、廓(kuo)形爲圓周的(de)兩段💞弧線所(suo)确定的收縮(suo)段、圓筒形喉(hóu)部和凹槽組(zǔ)成的噴嘴。ISA 1932噴(pēn)嘴的取壓方(fang)式僅角接取(qu)壓一種。
圖4.4 ISA 1932噴(pen)嘴
b. 長徑噴嘴(zui)(圖4.5) 上遊面由(you)垂直于軸的(de)平面、廓形爲(wèi)1/4橢圓🏃的🏃🏻收縮(suo)段、圓筒形喉(hóu)部和可能有(yǒu)的凹槽或斜(xié)角❌組成的噴(pēn)嘴。長徑噴嘴(zuǐ)的取壓方式(shi)僅D-D/2取壓一種(zhong)。
3) 經典文丘裏(li)管 由入口圓(yuán)筒段A、圓錐收(shōu)縮段B、圓筒形(xing)喉部C和圓錐(zhuī)擴散段E組成(chéng)，如圖4.6 所示。根(gēn)據不同的加(jia)🌈工方法，有以(yǐ)下結構形式(shì)：①具有粗鑄收(shōu)縮段的；②具有(you)機械加工收(shou)縮段的；③具有(yǒu)鐵闆焊接收(shōu)縮段的。不同(tong)結構形式🈲的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關系如(ru)表4.2所示。
4)文丘(qiu)裏噴嘴 由進(jin)口噴嘴、圓筒(tǒng)形喉部及擴(kuò)散段組成，如(rú)圖4.7所示。
5)錐形(xíng)入口孔闆 錐(zhui)形入口孔闆(pǎn)與标準孔闆(pan)相似，相當于(yu)一🌍塊倒裝的(de)标準孔闆，其(qí)結構如圖4 . 8所(suo)示，取壓方式(shì)爲角接取壓(ya)。表💔4.2 L1、L2、R1、R2與D、d關🌈系
注(zhu) 粗 鑄 入 口 機(jī)械加工的入(ru)口 粗焊的鐵(tiě)闆入口
1 ±0.25D(100mm
2 L2=1D或0.25D+250mm兩(liang)個量中的小(xiǎo)者 L2≥D(入口直徑(jing)) L2≥D(入口直徑)
3 R1=1.375D+20% R1<0.25D R1=0,焊(han)縫除外
4 R2=3.625d至3.8d R2<0.25D R2=0,焊(hàn)縫除外
圖4.6 經(jing)典文丘裏管(guan)
圖4.7 文丘裏噴(pēn)嘴
圖4.8 錐形入(rù)口孔闆
1一環(huan)隙；2-夾持環；3一(yī)上遊端面A；4-下(xia)遊端面B；
5-軸線(xian)；6-流向；7-取壓口(kou)；8-孔闆；
X-帶環隙(xì)的夾持環；Y-單(dān)獨取壓口
超(chāo)聲波流量計(ji)的基本原理(li)及類型
超聲(shēng)波在流動的(de)流體中傳播(bo)時就載上流(liú)體流速⭐的信(xìn)息。因此通過(guò)接收到的超(chao)聲波就可以(yǐ)檢測出流體(tǐ)的流速，從而(er)換算成流量(liang)。根據檢測的(de)方式，可分爲(wei)傳播速度差(chà)法、多普勒法(fa)🌈、波束偏移法(fa)、噪聲法及相(xiàng)關法等不同(tong)類♍型的超聲(sheng)🐕波流量計。起(qi)聲波流♻️量計(ji)是近十🆚幾年(nian)來随着集成(cheng)電路技術迅(xùn)速發展📧才開(kāi)始應用的一(yi)種
非接觸式(shì)儀表，适于測(ce)量不易接觸(chu)和觀察的流(liú)體以及大管(guǎn)徑流量。它與(yǔ)水位計聯動(dòng)可進行敞開(kai)水流的流量(liàng)💁測量。使用超(chao)聲波流量比(bǐ)不用在流體(ti)中安裝測量(liàng)元件故不會(huì)改變流體的(de)流🐕動狀态，不(bu)産生附加阻(zu)力，儀表的安(an)裝及檢修均(jun)可不👄影響生(sheng)産管線運行(háng)因而是一種(zhǒng)理想的節能(néng)型流量計。
*，目(mu)前的工業流(liú)量測量普遍(biàn)存在着大管(guǎn)徑、大流量測(ce)量困難的問(wèn)題，這是因爲(wei)一般流量計(ji)随着測量管(guǎn)徑♉的增大會(hui)帶來制造和(he)運輸上的困(kùn)難，造價提高(gao)、能損👄加大、安(an)裝不僅這些(xiē)缺點，超聲波(bō)流量計均可(kě)避免。因爲各(gè)類超聲波流(liu)量計均可管(guǎn)外安裝、非♈接(jiē)觸測流，儀表(biǎo)造價基本上(shàng)與被測管道(dào)口徑大小✏️無(wú)關，而其它類(lèi)型的流量計(jì)随👌着口徑增(zēng)加，造價大幅(fú)度增加，故口(kǒu)徑越大超聲(sheng)波流量計比(bi)相同功能其(qi)它類型流量(liàng)計的👌功能價(jia)格比越*。被認(ren)💃爲是較好的(de)大管徑流量(liang)測量儀表，多(duo)普勒法超聲(sheng)波流量計可(kě)測雙相介質(zhi)的流量，故可(kě)用于下水道(dao)及排污水等(deng)髒污流的👣測(ce)量。在發電廠(chǎng)中，用便攜式(shì)超聲波流量(liang)計測量水輪(lun)機進水量⛷️、汽(qi)輪機循環水(shuǐ)量等大管徑(jing)流量，比過去(qù)的皮脫管流(liu)速計方便得(dé)🥰多。超聲被🙇🏻流(liú)量汁也可用(yòng)于氣🔆體測量(liàng)。管徑的♉适用(yong)範圍從2cm到5m，從(cong)幾米寬的明(míng)渠、暗渠到500m寬(kuān)的河流都可(kě)适用。
另外，超(chāo)聲測量儀表(biao)的流量測量(liàng)準确度幾乎(hū)不受被測流(liú)💰體溫度、壓力(li)、粘度、密度等(deng)參數的影響(xiǎng)，又可制成非(fēi)接觸及便攜(xie)式測量儀表(biǎo)，故可解決其(qí)它類型儀表(biao)所難以🐕測量(liàng)的強腐蝕性(xìng)、非導電性、放(fang)射性及易燃(rán)易爆介質的(de)流量測量問(wen)題。另外，鑒于(yu)非接觸測量(liàng)特點，再配以(yǐ)合理的電子(zǐ)線路，一台儀(yí)表可适應多(duō)種管徑測量(liang)和多種流量(liàng)範圍測量。超(chao)聲波🆚流量計(jì)的适應能力(lì)也是❤️其它儀(yí)表不可比拟(nǐ)的。超聲㊙️波流(liu)量計具有上(shàng)述一些優點(dian)因此它越來(lai)越受到重視(shi)并且向産品(pin)系列化、通用(yong)化發展，現已(yi)制成不同聲(sheng)道的标準型(xing)、高溫📧型、防爆(bao)型、濕式💞型儀(yí)表以适應不(bu)同介質，不同(tóng)場合🚶♀️和不同(tóng)管道條件的(de)流量☁️測量。
超聲(shēng)波流量計由(you)超聲波換能(neng)器、電子線路(lu)及流量顯示(shi)和累積系統(tǒng)三部分組成(chéng)。超聲波發射(shè)換能器将電(diàn)⛹🏻♀️能轉換爲💋超(chao)聲波能量，并(bìng)将其發射到(dao)被測流體中(zhong)，接收器接收(shou)到的🍉超聲波(bo)🌈信号，經電子(zi)線路放✊大并(bing)轉換爲代表(biao)流量的電信(xin)号供給顯示(shì)和積算儀表(biao)進行顯🏃♂️示和(hé)積算。這樣就(jiù)實現了流量(liàng)的檢測和顯(xiǎn)示。
超聲波流(liú)量計常用壓(ya)電換能器。它(tā)利用壓電材(cai)料的🤞壓電效(xiào)🤩應，采用适出(chū)的發射電路(lù)把電能加到(dào)發射換能器(qi)的壓電元件(jian)上，使其産生(shēng)超聲波振勸(quàn)。超聲波以某(mou)一角度射入(ru)流體中傳播(bo)，然後由接收(shōu)換😘能器接收(shōu)㊙️，并經壓電元(yuan)件變爲電能(néng)，以便檢測。發(fa)射換能器利(lì)用壓電元件(jiàn)的逆壓電效(xiào)應👉，而接收換(huàn)能🈚器則是利(li)用🍉壓電效應(ying)。
超聲波流量(liang)計換能器的(de)壓電元件常(chang)做成圓形薄(báo)片🔞，沿厚度振(zhèn)動。薄片直徑(jing)超過厚度的(de)10倍，以保證振(zhen)動的方向性(xìng)。壓⁉️電元件材(cai)料多采用锆(gào)钛酸鉛。爲固(gù)定壓電元件(jiàn)，使超聲波以(yi)合适⛷️的角度(du)射入到流體(tǐ)中，需把元件(jian)故人聲楔中(zhong)，構成換能器(qì)整🈚體(又稱探(tàn)頭)。聲楔的材(cái)料不僅要求(qiu)🏃♀️強度高、耐老(lǎo)化，而且要求(qiú)超聲波經聲(shēng)楔🤟後能量損(sǔn)失小即透射(shè)系數接近1。常(chang)用的聲楔👈材(cai)料是有機玻(bō)璃，因爲它透(tou)明，可以觀察(chá)到聲楔中壓(ya)電元件的組(zǔ)裝情況。另外(wai)，某些橡膠、塑(sù)料及膠木也(ye)可作聲楔材(cái)料。
超聲波流(liu)量計的電子(zi)線路包括發(fā)射、接收、信号(hao)處理和顯示(shì)電路。測得的(de)瞬時流量和(he)累積流量值(zhí)用數字量或(huo)模拟量顯示(shì)。
根據對信号(hao)檢測的原理(lǐ)，目前超聲波(bō)流量計大緻(zhi)📱可分傳播速(sù)🏃🏻♂️度差法(包括(kuo)：直接時差法(fa)、時差法、相位(wei)差法、頻差法(fǎ))波束偏移法(fa)、多普勒法、相(xiàng)關法、空間濾(lǜ)波法及噪聲(shēng)法等類型，如(rú)圖所✍️示。其中(zhōng)以噪聲法原(yuán)✂️理及結構簡(jiǎn)單，便于💋測量(liang)和攜帶，價格(ge)便♻️宜但準确(que)度較低，适于(yu)在流量測量(liàng)準确度要求(qiú)不高的場合(he)使用。由于直(zhi)接時差法、時(shi)差法、頻差法(fa)和相位差法(fa)的基本原理(lǐ)都是通過測(ce)量超聲波脈(mo)沖順流和逆(ni)流傳報時速(su)度之差來反(fǎn)映流體的流(liú)速的，故又統(tong)稱爲傳播速(su)度差法。其中(zhōng)頻差法和時(shi)差法克服了(le)聲速随流體(tǐ)溫度變化帶(dai)來的誤差，準(zhǔn)确度較高，所(suǒ)以被廣泛采(cǎi)用。按照換能(néng)器的配置方(fāng)法不同，傳播(bo)✍️速度差撥又(yòu)分爲：Z法(透過(guò)㊙️法)、V法☂️(反射法(fa))、X法(交叉法)等(děng)。波束偏移😘法(fǎ)是利用超聲(shēng)波束在流體(tǐ)中🔴的傳播方(fāng)向随流體流(liú)速變化而産(chan)生偏移來反(fǎn)映流體流♻️速(su)的，低流速時(shí)，靈敏度很低(dī)适用性不大(dà)🌏.多普勒法是(shì)利用聲學多(duo)普勒原理，通(tong)過測量不均(jun1)勻流體中散(san)射體散射的(de)超聲波多普(pu)
勒頻移來确(que)定流體流量(liàng)的，适用于含(hán)懸浮顆粒、氣(qi)㊙️泡等流體❌流(liu)量測量。相關(guān)法是利用相(xiang)關技術測量(liang)流量，原理👣上(shang)，此法的測量(liàng)準确度與流(liu)體中的聲速(sù)無關，因而與(yǔ)流體溫度，濃(nong)度等無關，因(yīn)而測量準确(que)度高，适用範(fàn)圍廣。但相關(guān)器價格貴，線(xian)路比較複雜(zá)。在微處理機(ji)普及應用後(hòu)，這個缺點可(ke)以克服。噪聲(sheng)法(聽音法)是(shì)利用管道内(nei)流體🚶流動時(shí)産生的噪聲(shēng)🐇與流體的流(liu)速有關的原(yuan)😍理，通過檢測(ce)噪聲表示流(liu)速或流量值(zhi)。其方法簡單(dān)，設備價格便(bian)宜，但準确度(du)低。
以上幾種(zhong)方法各有特(tè)點，應根據被(bei)測流體性質(zhì).流速分布情(qíng)況、管路安裝(zhuang)地點以及對(dui)測量準确度(du)的要求‼️等因(yīn)素進行選擇(ze)。一♌般說來由(you)于工業生産(chan)中🙇♀️工質的溫(wen)度常☀️不能保(bao)持恒定，故多(duo)采用頻差法(fa)及時差法。隻(zhī)有在管徑很(hěn)大時才采用(yòng)直接時差法(fǎ)。對💋換能器安(ān)裝方法的選(xuǎn)擇原則一般(bān)是：當流體沿(yán)管軸平行流(liu)動時，選用Z法(fǎ)；當流動方向(xiang)與管鈾不㊙️平(píng)行或管路安(an)🔞裝地點使換(huan)能器安裝間(jiān)隔受到限制(zhi)時，采用V法或(huo)X法。當流場分(fèn)布不均勻而(ér)表㊙️前直管段(duàn)又較短時，也(ye)可采用多聲(sheng)道(例如雙聲(sheng)道或四聲道(dào))來🌈克服流速(su)擾動帶來的(de)流量測量誤(wù)差。多普勒法(fǎ)适✏️于測量兩(liang)相🐉流，可避免(mian)常規🌍儀表由(yóu)懸浮粒或氣(qì)泡💚造成的堵(dǔ)塞、磨損、附着(zhe)而♊不能運行(háng)的弊病，因而(ér)得以迅速發(fā)🐕展。随着工業(ye)的發展及節(jie)能工作的開(kai)展，煤油混合(hé)(COM)、煤水泥合(CWM)燃(ran)料的輸送和(hé)應用以及燃(ran)🚩料油加水助(zhu)燃等節能♻️方(fang)法的發⛷️展，都(dōu)爲🈲多普勒超(chāo)聲波流量計(jì)應♌用開辟廣(guǎng)闊前景。
現在流(liu)量計所需要(yào)的參數：
1、被測(cè)量的介質
2、被(bèi)測量介質的(de)溫度
3、被測量(liàng)介質的壓力(lì)
4、被測量介質(zhì)的流量
5、要求(qiu)的測量精度(dù)
6、現場工礦情(qíng)況
