摘要:随着我國(guo)國民經濟的快(kuài)速發展,流量儀(yi)表
在工農業生(sheng)産中發揮着愈(yù)來愈重要的作(zuo)用。淺談我🔞國流(liu)量儀表的種類(lèi)和應用原理,并(bing)針對其應用範(fàn)圍🚶♀️和優缺點🚶♀️進(jin)行詳細分析。通(tong)過對流量儀表(biao)技術現狀和發(fā)展方向的探讨(tao),以期促進🎯我國(guo)流量儀表應用(yong)效率的不斷提(ti)高。
0引言
随着現(xian)代社會的不斷(duan)進步,流量計理(lǐ)論已經得到初(chu)步完善。基于工(gōng)業生産對能量(liang)計算的需求越(yue)來越普遍,各種(zhǒng)流量儀表如雨(yu)後春筍般快速(su)出現在🔱現代工(gōng)農業産品制造(zào)中。當前,以流量(liàng)🍉儀表爲基礎☂️的(de)流量測量技術(shu)更新換代速度(du)不斷加快,這間(jiān)接⚽地促進着我(wo)國國民經濟🤩的(de)發展。
1流量儀表(biǎo)的作用
流量儀(yí)表的作用主要(yào)分爲兩個方面(mian):首先,作爲現代(dai)工業生産🤞不可(ke)或缺的自動化(huà)流量檢測系統(tong),流量儀表可以(yi)對工農業産品(pǐn)進行有效檢測(cè),從而确保産品(pǐn)的質量。其次,流(liú)量儀表在商貿(mào)領域中可以充(chōng)當計量儀表,對(dui)生🈲産的成本費(fèi)用進行準确測(ce)量🛀。
2傳統流量儀(yí)表的分類和應(yīng)用原理
2.1節流式(shi)差壓流量計
節(jiē)流式差壓流量(liàng)計
不僅是傳統(tǒng)流量儀表中最(zui)爲基礎的一項(xiàng)流量計,也是當(dāng)代工業生産中(zhōng)運用最爲普遍(biàn)的一項流量計(ji)。一般來說,節流(liú)式差壓流量計(ji)主要适用于測(ce)量液體、蒸汽以(yi)及氣體等流體(ti)。
節流式差壓流(liú)量計主要是指(zhǐ)在液體、氣體以(yǐ)及蒸汽等流體(tǐ)☁️流經如孔闆、文(wen)丘裏管以及噴(pēn)嘴這樣的節流(liú)裝置時,會⭐産生(shēng)一定的壓力,壓(ya)力再轉換爲動(dòng)能的過程中,差(cha)♋壓信号🥰逐漸形(xing)成。憑借差壓信(xìn)号與流體流量(liàng)之間的某種關(guān)系,可🈲以确定流(liú)量的大小。
孔闆(pǎn)流量計
是所有(you)節流裝置中最(zui)爲經濟可靠的(de)節流裝置,因其(qi)具備㊙️維護方便(bian)和結構簡單的(de)特點,廣泛被工(gōng)業企業所運用(yong)。但♉由于孔闆在(zài)應用過程中所(suo)産生的噪音比(bǐ)較明顯,因此,人(ren)們通常采用
V錐(zhui)流量計
來獲得(de)更爲準确的信(xin)号讀數。
2.2靶式流(liu)量計
靶式流量(liang)計
可以有效解(jiě)決流量計被污(wū)物堵塞的問題(ti),這對于現代工(gōng)業産品測量具(jù)有重要意義。靶(ba)式流量計的😄出(chū)現使得測量重(zhong)油、原油等高黏(nián)度、低雷諾數流(liu)體變得更加簡(jiǎn)單。
靶式流量計(ji)主要是指通過(guo)流體對放置于(yú)測量管中心的(de)🏃♀️圓形靶的沖擊(ji),使靶體在外力(lì)的作用下産🚩生(sheng)微🚩小位移,從而(er)反映流量的大(dà)小。用力傳感器(qi)是♈傳統靶式流(liú)量計重點應用(yong)的部件之一,最(zuì)具代表性的就(jiù)是應變片式靶(bǎ)式流量計。由于(yú)該種流量計🌈在(zai)流體溫度變化(huà)的情況下極易(yì)産生溫漂等問(wen)題,因此,其在現(xiàn)💞代✏️工業生産中(zhōng)的應用比較少(shǎo)。
2.3渦街流量計
渦(wo)街流量計
作爲(wèi)一種現代通用(yong)的流量計,其在(zai)近年來得到了(le)飛速發展。渦街(jiē)流量計運用的(de)原理主要是流(liú)體振動原理。圖(tú)1對渦街流量計(ji)的應用原理進(jin)行了直觀展示(shì)。
渦街(jie)流量計在測量(liàng)的過程中,流體(tǐ)流動的狀态、外(wài)界的振動幹擾(rao)往往會對其功(gōng)能的發揮造成(cheng)不良影響㊙️,從而(er)導緻流體流量(liàng)🐆大小測量的準(zhǔn)确度不高☎️。當前(qian),許多國内外研(yan)究學者通過大(da)量實驗和探究(jiu),終于找到可以(yi)解決這一問題(ti)的辦法,那就是(shì)數字信号處理(li)技🏃術。通過該技(ji)術與流量測量(liang)技術的有效結(jié)合,小波分析法(fǎ)和功率譜分析(xi)法快速出現并(bing)應用到現代工(gōng)業生産中📞。
2.4容積(ji)式流量計
目前(qian)使用最爲廣泛(fàn)的三大流量計(ji)分别是差壓式(shi)流量計、
浮子流(liu)量計
以及容積(jī)式流量計。由于(yú)容積式流量計(jì)具備測量⭐精👌度(du)高的優點,其被(bèi)廣泛應用于一(yi)些昂貴流體介(jiè)🆚質的💰測量中,比(bi)如原油、液化石(shí)油氣、天然氣以(yǐ)及柴油等。
容積(ji)式流量計的應(yīng)用原理主要是(shi)指在計量室中(zhong)多⛷️次充滿和排(pai)放流體,最終得(de)出流體總量大(dà)小。當前,容積式(shi)💃流量計主要用(yòng)于國内外的貿(mao)易結算中‼️。爲避(bì)免🔅基本誤差的(de)幹擾,可以采用(yòng)基本誤差法和(hé)🐉流量計系數法(fǎ)對基本誤差進(jìn)行處理。
2.5浮子流(liú)量計
浮子流量(liàng)計作爲目前應(yīng)用較爲廣泛的(de)一類流量儀表(biao),其主要被應用(yòng)于污水處理、電(diàn)力、冶金以及石(shi)🚶化等💋領域,尤其(qi)💃🏻對于一些低流(liú)速、微流量的流(liú)體,浮子流量計(ji)在其中發揮的(de)作用不容忽視(shì)。
該流量計主要(yào)是指在流體流(liú)量位置不斷變(bian)化的過程中,放(fàng)置⁉️于錐形管中(zhōng)的浮子會随着(zhe)流體流量位置(zhi)變化而變化,據(jù)此對浮子和流(liu)體之間的流通(tong)面積進㊙️行改變(biàn),從而達到測量(liàng)流體大✏️小的目(mu)的。
3新型流量儀(yí)表的分類和應(yīng)用原理
3.1電磁流(liú)量計
電磁流量(liàng)計
主要應用了(le)電磁感應定律(lǜ),當前,其已經被(bèi)廣泛應💃🏻用于對(dui)一🈲些化學物品(pin)進行測量,比如(ru)易燃易爆液體(tǐ)、酸、堿、鹽❓等帶有(you)腐蝕功能的液(yè)體等。電磁流量(liàng)計測量的突出(chu)特⛱️點在于其可(kě)以對流體進行(háng)正反雙向測量(liang),這樣大大提高(gāo)了測量的效率(lǜ)。
電磁流量計在(zai)應用電磁感應(yīng)定律的基礎上(shàng),充分💃🏻結合⭕流體(ti)👣的特點,實現了(le)對流體流量的(de)準确測量,其主(zhu)要是🎯運用流體(ti)在流🤩動過程中(zhong)因切割磁場線(xian)所形成的電動(dòng)🐕勢來估測流體(tǐ)體積的大小。當(dang)前,電磁流量計(jì)主要運用于導(dao)電率不少于20μs/cm的(de)🈲液體導電💋介質(zhi)測量中。
3.2超聲波(bo)流量計
超聲波(bo)流量計
的英文(wen)簡稱是USF。USF是一種(zhǒng)20世紀70年代出現(xiàn)的接觸式流量(liang)儀表。與電🌐磁流(liu)量計相比,其測(ce)量的流體範圍(wéi)更廣,不僅包含(han)氣體、液體介質(zhi),還包含雙向介(jie)質。與傳🌈統浮子(zǐ)流量計相反,其(qí)在測量大口徑(jìng)、大流量等流體(tǐ)中發揮的作用(yòng)更加明顯。
超聲(shēng)波流量計主要(yào)是指由于超聲(shēng)波自身具有攜(xie)帶信息㊙️的功☁️能(néng),在超聲波穿過(guò)流體介質的過(guò)程中🈲,其自身會(hui)攜帶一些關于(yú)流體流量的信(xin)息,通過對這些(xie)信息的檢測,從(cóng)而得到有關流(liu)體流量的内容(rong)。當前,由于流體(ti)介質溫度容易(yi)受到換能器和(he)耦合材料溫度(du)的限制,導緻超(chao)🧑🏽🤝🧑🏻聲波流量計在(zài)實際中難🍓以得(dé)到充分應用。因(yīn)此,仍然需要學(xue)者們的不🥵斷探(tan)究和努力。
3.3科裏(li)奧利質量流量(liàng)計
該種流量計(ji)的英文簡稱是(shi)CMF。CMF主要是指流體(ti)在測量管中流(liú)動的過程中,随(suí)着測量管的振(zhèn)動,一種與流體(tǐ)流量成正比的(de)科裏奧利會逐(zhú)漸形成,通過對(dui)該物質的🥰測量(liang)從而得出液體(ti)流量的大📞小。與(yu)其他流量計不(bú)同,CMF可以在不受(shou)溫度、流❓體特點(diǎn)以及壓力等參(can)數的影響下,直(zhí)接對流🔞體流量(liang)進行測量,這在(zai)很🔆大程度上便(bian)捷了測量的過(guo)程,對于現代工(gōng)業♌企業♉的發展(zhǎn)具有非常重要(yao)的作用。
3.4激光流(liu)量計
激光流量(liang)計是一種新型(xing)的流量計,其應(yīng)用原理主要是(shì)多普勒效應。該(gai)流量計是由瑞(rui)士Digmesa公司研發的(de),其使用内徑4mm的(de)玻璃制測量管(guan)道,在測量時,不(bú)會對介質進行(hang)接觸♈,主要适應(yīng)于對由酒精、水(shuǐ)組成的液體介(jiè)質的測量。
4流量(liang)儀表的未來發(fā)展方向
4.1高精度(dù)和可靠性
随着(zhe)社會的不斷進(jìn)步,人類發展對(duì)石油、天然氣以(yi)及煤炭等不可(ke)再生資源的需(xu)求越來越多。當(dang)前,氣👨❤️👨候問題和(hé)能源短缺問題(ti)已經成爲當代(dai)社會面臨的嚴(yán)峻問題。爲了應(yīng)對環境問題,提(ti)高流量儀表的(de)精度和可🐆靠性(xing)是一💰項重要的(de)措施。未來☎️,流量(liàng)儀表的發展目(mù)标應緻力于提(tí)👈高流量儀表的(de)精度和可靠性(xìng),從而爲全🛀球環(huan)境戰略的實施(shī)提供強有力的(de)支持。因此,當代(dài)學者應以改善(shàn)環境爲切入點(dian),積極研🤞發流量(liang)儀表,從而推動(dòng)流量測量技術(shù)向又好又快的(de)方向發展。
4.2智能(néng)化和自動化
智(zhì)能化和自動化(hua)是未來流量儀(yí)表發展的一大(dà)方向。随着現代(dài)信息技術的突(tu)飛猛進,現代産(chan)業正在經曆着(zhe)一場深刻的變(bian)革。随着物聯網(wang)的不斷發展,傳(chuán)感器技術已經(jīng)成爲推動科㊙️技(jì)不斷向前發展(zhǎn)的重要動力✂️。作(zuò)爲傳感器的重(zhòng)要組成部分,流(liu)量儀表在測量(liàng)流體的過程中(zhōng)其🔅自動化程度(du)和智能化程度(du)都在快速提高(gāo)。比如通過對流(liú)量儀表的改造(zào),在其中植入系(xi)統軟件以及硬(yìng)件,從而☂️使流量(liàng)儀表測量的準(zhǔn)确程度越來越(yue)高、測量的速度(dù)越來越快。另外(wài),以物聯網爲基(ji)礎,在未來幾年(nián),流量儀表的智(zhì)能識别、定位、遠(yuǎn)程控制以及跟(gen)蹤功能都将得(dé)到快速實現,這(zhè)可以動态地實(shi)現對液體流量(liàng)的測量。
5結語
基(ji)于流量儀表的(de)流量測量技術(shu)對于現代社會(huì)的發展☔具✉️有至(zhì)關重要的意義(yi)。雖然現存的流(liu)量儀表種類繁(fan)多,其測🚶♀️量功能(neng)也較傳統測量(liang)儀器有了很大(dà)突破,但其仍📐然(ran)存在🌈很多缺點(diǎn)。因此,工農業制(zhi)造企業在選擇(zé)流量儀表時應(ying)選用最貼近需(xū)要的流量儀表(biǎo)。
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