不同的介質計量選擇不同的流量計_如何選擇流量計

　　富馬凌工為你提供選型推薦，專業選型推薦。為了包管流量儀表在現場過程當中發揮、zui的應用，流量計的抉擇，必需要根據現場需要計量的介質而定。一、氣體介質，應抉擇的流量計品種是：1、超聲波氣體流量計。2、渦街流量計。如氣體溫度跨越300℃,可選氣壓式流量計。二、火油、柴油等油品介質，應抉擇的流量計品種是：超聲波流量計。三、砂漿、電粉漿等大濃度、固體顆粒含量大的介質，應抉擇的流量計品種是：電磁流量計。四、自來水大流量的介質，應抉擇的流量計品種是：實用選型為智能電磁流量計、超聲波流量計。其余諸如渦街流量計、孔板流量計等也能夠。五、污水、紙漿等渾濁液體介質，應抉擇的流量計品種是：1、超聲波流量計及智能電磁流量計。但在選用電磁流量計時要斟酌液體中不含較多氛圍或氣泡。六、帶有較多氣泡的液體介質，應抉擇的流量計品種是：超聲波流量計，應用該范例的流量計丈量帶有氣泡的流體，后果十分好。七、純凈水、除鹽水等電導率低的介質，應抉擇的流量計品種是：超聲波流量計異常得當丈量這類流體。八、酸、堿液等強腐化性介質，應抉擇的流量計品種是：1、抗酸堿內襯的電磁流量計。2、外夾式超聲波流量計。

　　用以丈量管路中流體流量(單位光陰內經由過程的流體體積)的儀表。有轉子流量計、撙節式流量計、細縫流量計、容積流量計、電磁流量計、超聲波流量計和堰等。

　　流量丈量辦法和儀表的品種繁多,分類辦法也很多。至今為止,可供產業用的流量儀表品種達60種之多。品種如此之多的緣故原由就在于至今還沒找到一種對任何流體、任何量程、任何活動狀況和任何應用前提都實用的流量儀表。

　　這60多種流量儀表,每種產物都有它特定的實用性,也都有它的局限性。按丈量工具劃分就有關閉管道和明渠兩大類;按丈量目標又可分為總量丈量和流量丈量,其儀表分離稱作總量表和流量計。

　　總量表丈量一段光陰內流過管道的流量,因此短暫光陰內流過的總量除以該光陰的商來表現,現實上流量計平日亦備有積累流量裝配,做總量表應用,而總量表亦備有流量發訊裝配。因此,以嚴厲意義來分流量計和總量表已無現實意義。

　　按丈量道理分有力學道理、熱學道理、聲學道理、電學道理、光學道理、原子物理學道理等。

　　依照今朝zui流行、zui廣泛的分類法,即分為:容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、品質流量計和插入式流量計、探針式流量計，來分離闡述各種流量計的道理、特色、應用詳情及海內外的成長情況。

　　差壓式流量計是根據裝配于管道中流量檢測件產生的差壓,已知的流體前提和檢測件與管道的多少尺寸來盤算流量的儀表。

　　差壓式流量計由一次裝配(檢測件)和二次裝配(差壓轉換和流量表現儀表)構成。平日以檢測件對差壓式流量計分類,如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。

　　二次裝配為各種機器、電子、電機一體式差壓計,差壓變送器及流量表現儀表。它已成長為三化(系列化、通用化及尺度化)水平很高的、品種規格繁蕪的一大類儀表,它既可丈量流量參數,也可丈量別的參數(如壓力、物位、密度等)。

　　差壓式流量計的檢測件按其感化道理可分為:撙節裝配、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。

　　檢測件又可按其尺度化水平分為二大類:尺度的和非尺度的。

　　所謂尺度檢測件是只要依照尺度文件籌劃、制作、裝配和應用,無須經實流標定即可肯定其流量值和預算丈量誤差。

　　非尺度檢測件是成熟水平較差的,還沒有參加海內尺度中的檢測件。

　　差壓式流量計是一類應用zui廣泛的流量計,在各種流量儀表中其應用量占居*。比年來,因為各種新型流量計的問世,它的應用量百分數逐漸低落,但今朝仍是zui重要的一類流量計。

　　長處:

　　(1)應用zui多的孔板式流量計布局堅固,性能穩定靠得住,應用壽命長;

　　(2)應用范圍廣泛,至今還沒有任何一類流量計可與之相比擬;

　　(3)檢測件與變送器、表現儀表分離由分歧廠家臨盆,便于范圍經濟臨盆。

　　毛病:

　　(1)丈量精度廣泛偏低;

　　(2)范圍度窄,一樣平常僅3:1~4:1;

　　(3)現場裝配前提請求高;

　　(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。

　　注：一種新型產物：引進美國航天航空局而開辟的平衡流量計，這類流量計的丈量精度是傳統撙節裝配的5-10倍，*壓力喪失1/3。壓力恢復快2倍，zui小直管段能夠小至1.5D，裝配和應用方便，大大減少流體運行的能力耗費。

　　應用詳情:

　　差壓式流量計應用范圍分外廣泛,在關閉管道的流量丈量中各種工具都有應用,如流體方面:單相、混相、干凈、臟污、粘性流等;事情狀況方面:常壓、高壓、真空、常溫、低溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;活動前提方面:亞音速、音速、脈動流等。它在各產業部門的用量約占流量計全體用量的1/4~1/3。

　　3.2浮子流量計

　　浮子流量計,又稱轉子流量計,是變面積式流量計的一種,在一根由下向上擴大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的,從而使浮子能夠在錐管內自在地回升和低落。

　　浮子流量計是僅次于差壓式流量計應用范圍zui寬廣的一類流量計,分外在小、微流量方面有舉足輕重的感化。

　　80年月中期,日本、西歐、美國的金額占流量儀表的15%~20%。中國產量1990年估量在12~14萬臺,此中95%以上為玻璃錐管浮子流量計。

　　特色:

　　(1)玻璃錐管浮子流量計布局簡略,應用方便,毛病是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風險;

　　(2)實用于小管徑和低流速;

　　(3)壓力喪失較低。

　　3.3容積式流量計

　　容積式流量計,又稱定排量流量計,簡稱PD流量計,在流量儀表中是精度zui高的一類。它應用機器丈量元件把流體連續賡續地分割成單個已知的體積部門,根據丈量室逐次反復地充斥和排放該體積部門流體的次數來丈量流體體積總量。

　　容積式流量計按其丈量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉子流量計、旋轉活塞流量計、往復活塞流量計、圓盤流量計、液封轉筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。

　　長處:

　　(1)計量精度高;

　　(2)裝配管道前提對計量精度沒有影響;

　　(3)可用于高粘度液體的丈量;

　　(4)范圍度寬;

　　(5)直讀式儀表無需外部能源可間接得到累計,總量,清晰明了,操作簡便。

　　毛病:

　　(1)成果繁雜,體積龐大;

　　(2)被測介質品種、口徑、介質事情狀況局限性較大;

　　(3)不實用于高、低溫場所;

　　(4)大部門儀表只實用于干凈單相流體;

　　(5)產生噪聲及振動。

　　應用詳情:

　　容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類應用量zui大的流量計,常應用于昂貴介質(油品、自然氣等)的總量丈量。

　　產業發達國家比年PD流量計(不包含家用煤氣表和家用水表)的金額占流量儀表的13%~23%;我國約占20%,1990年產量(不包含家用煤氣表)估量為34萬臺,此中橢圓齒輪式和腰輪式分離約占70%和20%。

　　3.4渦輪流量計

　　渦輪流量計,是速率式流量計中的重要品種,它采納多葉片的轉子(渦輪)感受流體平均流速,從并且推導出流量或總量的儀表。

　　一樣平常它由傳感器和表現儀兩部門構成,也可做成全體式。

　　渦輪流量計和容積式流量計、科里奧利品質流量計稱為流量計中三類反復性、精度的產物,作為范例流量計之一,其產物已成長為多品種、多系列批量臨盆的范圍。

　　長處:

　　(1)高精度,在一切流量計中,屬于zui的流量計;

　　(2)反復性好;

　　(3)元零點漂移,抗*力好;

　　(4)范圍度寬;

　　(5)布局緊湊。

　　毛病:

　　(1)不克不及長期堅持校準特征;

　　(2)流體物性對流量特征有較大影響。

　　應用詳情:

　　渦輪流量計在如下一些丈量工具得到廣泛應用:火油、有機液體、無機液、液化氣、自然氣和低溫流體統在歐洲和美國,渦輪流量計在用量上是僅次于孔板流量計的自然計量儀表,僅荷蘭在自然氣管線上就采納了2600多臺各種尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計,它們已成為精良的自然氣計量儀表。

　　3.5電磁流量計

　　電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律制成的一種丈量導電性液體的儀表。

　　電磁流量計有一系列精良特征,能夠辦理別的流量計不容易應用的成績,如臟污流、腐化流的丈量。

　　70、80年月電磁流量在技巧上有嚴重突破,使它成為應用廣泛的一類流量計,在流量儀表中其應用量百分數賡續回升。

　　長處:

　　(1)丈量通道是段光滑直管,不會阻塞,實用于丈量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等;

　　(2)不產生流量檢測所構成的壓力喪失,節能后果好;

　　(3)所測得體積流量現實上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變更的明顯影響;

　　(4)流量范圍大,口徑范圍寬;

　　(5)可應用腐化性流體。

　　毛病:

　　(1)不克不及丈量電導率很低的液體,如火油制品;

　　(2)不克不及丈量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體;

　　(3)不克不及用于較低溫度。

　　應用詳情:

　　電磁流量計應用范疇廣泛,大口徑儀表較多應用于給排水工程;中小口徑罕用于高請求或難測場所,如鋼鐵產業高爐風口冷卻水節制,造紙產業丈量紙漿液和黑液,化學產業的強腐化液,有色冶金產業的礦漿;小口徑、微小口徑罕用于醫藥產業、食品產業、生物化學等有衛生請求的場所。

　　3.6渦街流量計

　　渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦產生體,流體在產生體兩側交替地分離釋放出兩串規則地交錯排列的游渦的儀表。

　　渦街流量計按頻率檢出辦法可分為:應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。

　　渦街流量計是屬于zui年輕的一類流量計,但其成長敏捷,今朝已成為通用的一類流量計。

　　長處:

　　(1)布局簡略堅固;

　　(2)實用流體品種多;

　　(3)精度較高;

　　(4)范圍度寬;

　　(5)壓損小。

　　毛病:

　　(1)不實用于低雷諾數丈量;

　　(2)需較長直管段;

　　(3)儀表系數較低(與渦輪流量計相比);

　　(4)儀表在脈動流、多相流中尚缺乏應用經驗。

　　3.7超聲波流量計

　　超聲波流量計是經由過程檢測流體活動對超聲束(或超聲脈沖)的感化以丈量流量的儀表。

　　根據對旌旗燈號檢測的道理超聲流量計可分為傳播速率差法(間接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相干法、空間濾法及噪聲法等。

　　超聲流量計和電磁流量計一樣,因儀表流通通道未設置任何阻礙件,均屬*流量計,是適于辦理流量丈量艱苦成績的一類流量計,分外在大口徑流量丈量方面有較突出的長處,比年來它是成長敏捷的一類流量計之一。

　　長處:

　　(1)可做非接觸式丈量;

　　(2)為無活動阻攔丈量,無壓力喪失;

　　(3)可丈量非導電性液體,對無阻攔丈量的電磁流量計是一種補充。

　　毛病:

　　(1)傳播光陰法只能用于干凈液體和氣體;而多普勒法只能用于丈量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體;

　　(2)多普勒法丈量精度不高。

　　應用詳情:

　　(1)傳播光陰法應用于干凈、單相液體和氣體。典型應用有工場排放液、:怪液、液化自然氣等;

　　(2)氣體應用方面在高壓自然氣范疇已有應用良好的經驗;

　　(3)多普勒法實用于異相含量不太高的雙相流體,比方:未處理污水、工場排放液、臟流程液;平日不實用于異常干凈的液體。

　　[編纂本段]3.8科里奧利品質流量計

　　科里奧利品質流量計(如下簡稱CMF)是應用流體在振動管中活動時,產生與品質流量成正比的科里奧利力道理制成的一種間接式品質流量儀表。

　　我國CMF的應用起步較晚,比年已有幾家制作廠(如太行儀表廠)自行開辟供給市場;另有幾家制作廠組建合資企業或引用外洋技巧臨盆系列儀表。

　　熱式氣體品質流量計

　　熱式流量計傳感器包含兩個傳感元件，一個速率傳感器和一個溫度傳感器。它們自動地賠償和校正氣體溫度變更。儀表的電加熱部門將速率傳感器加熱到高于工況溫度的某一個定值，使速率傳感器和丈量工況溫度的傳感器之間構成恒定溫差。當堅持溫差不變時，電加熱耗費的能量，也能夠說熱消散值，與流過氣體的品質流量成正比。

　　熱式氣體品質流量計即MassFlowMeter（縮寫為MFM)，它是氣體流量計量中新型儀表，區別于別的氣體流量計不需要停止壓力和溫度修改，間接丈量氣體的品質流量，一支傳感器能夠做到量程從極低到高量程。它得當單一氣體和堅固比例多組份氣體的丈量。

　　熱式氣體品質流量計是用于丈量和節制氣體品質流量的新型儀表。可用于火油、化工、鋼鐵、冶金、電力、輕工、醫藥、環保等產業部門的氛圍、烴類氣體、可燃性氣體、煙道氣體的監測。

　　特色

　　靠得住性高反復性好丈量精度高壓損小

　　無活動部件量程比寬響應速率快無須溫壓賠償

　　應用

　　?產業管道中氣體品質流量丈量?煙囪排出的煙氣流速丈量

　　?煅燒爐煙道氣流量丈量?燃氣過程當中氛圍流量丈量

　　?壓縮氛圍流量丈量?半道體芯片制作過程當中氣體流量丈量

　　?污水處理中氣體流量丈量?加熱通風和空調體系中的氣體流量丈量

　　?熔劑回收體系氣體流量丈量?熄滅鍋爐中熄滅氣體流量丈量

　　?自然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量丈量

　　?啤酒臨盆過程當中二氧化碳氣體流量丈量

　　?水泥、卷煙、玻璃廠臨盆過程當中氣體品質流量丈量

　　如：美國SIERRA

　　中國DSN

　　3.9明渠流量計

　　與前述幾種分歧,它是在非滿管狀敞開渠道丈量自在表面自然流的流量儀表。

　　非滿管態活動的水路稱作明渠,丈量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(openchannelflowmeter)。

　　明渠流量計除圓形外,另有U字形、梯形、矩形等多種外形。

　　明渠流量計應用場一切城市供水引水渠;火電廠引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工礦企業水排放和水利工程和農業灌溉用渠道。有人估量1995臺,約占流量儀表全體的1.6%,然則海內應用還沒有估量數據。

　　4,新事情道理流量儀表的研討和開辟

　　4.1靜電流量計

　　(electrostaticflowmeter)

　　日本東京技巧學院研制實用于火油運送管線低導電液體流量丈量的靜電流量計。

　　靜電流量計的金屬丈量管絕緣地與管系連接,丈量電容器上靜電荷便可知道丈量管內的電荷。他們分離作了內徑4~8mm銅、不銹鋼等金屬和塑料丈量管儀表的實流試驗,試驗表明流量與電荷之間靠近于線性。

　　4.2復合效應流量儀表

　　(combinedeffectsmeter)

　　該儀表的事情道理是基于流體的動量和壓力感化于儀表腔體產生的變形,丈量復合效應的變形求取流量。本儀表由美國GMI工程和管理學院開辟,已申請兩項。

　　4.3轉速表式流量傳感器

　　(tachmetricflowratesensor)

　　它是由俄羅斯迷信工程中心產業儀表公司開辟，是基于懸浮效應實踐研制的。該儀表已在多少現場成功的應用(比方在核電站裝配2000余臺丈量熱水流量，連續應用8年),且還在改進以擴大應用范疇。

　　5,幾種流量儀表應用和成長動向

　　5.1科里奧利品質流量計(CMF)

　　外洋CMF已成長30余系列，各系列開辟在技巧上著眼點在于:流量檢測丈量管布局上籌劃創新;進步儀表零點穩定性和度等性能;增長丈量管撓度,進步靈敏度;改善丈量管應力散布,低落疲勞損壞,增強抗振動*力等。

　　5.2電磁流量計(EMF)

　　EMF從50年月初進入產業應用以來,應用范疇日益擴展,80年月前期起在列國流量儀表金額中已占16%~20%。

　　我國比年成長敏捷,1994年估量為6500~7500臺。海內已臨盆zui大口徑為2~6m的ENF,并有實流校驗口徑3m的裝備能力。

　　5.3渦街流量計(USF)

　　USF在60年月前期進入產業應用,80年月前期起在列國流量儀表金額中已占4%~6%。1992年天下范圍估量量為3.54.8萬臺,同期海內產物估量在8000~9000臺。

　　5.4威力巴流量計

　　威立巴流量計計采納了*符合氛圍動力學道理的工程布局籌劃，是一種在精度、功效及靠得住方面達到了無比水平的傳感元件。

　　6,結論

　　由上述可知,流量計成長到本日雖然已日趨成熟,但其品種仍然極其繁多,至今還沒有一種對付任何場所都實用的流量計。

　　每種流量計都有其實用范圍,也都有局限性。這就請求咱們:

　　(1)在抉擇儀表時,一定要熟悉儀表和被測工具兩方面的情況,并要兼顧斟酌別的身分,如許丈量才會;

　　(2)努力研制新型儀表,使其在現有的根基上加倍。

　　差壓式流量計

　　差壓式流量計(如下簡稱DPF或流量計)是根據裝配于管道中流量檢測件產生的差壓、已知的流體前提和檢測件與管道的多少尺寸來丈量流量的儀表。DPF由一次裝配(檢測件)和二次裝配(差壓轉換和流量表現儀表)構成。平日以檢測件的型式對DPF分類，如孔扳流量計、文丘里管流量計及均速管流量計等。二次裝配為各種機器、電子、電機一體式差壓計，差壓變送器和流量表現及盤算儀表，它已成長為三化(系列化、通用化及尺度化)水平很高的品種規格繁蕪的一大類儀表。差壓計既可用于丈量流量參數，也可丈量其余參數(如壓力、物位、密度等)。

　　DPF按其檢測件的感化道理可分為撙節式、動壓頭式、水力阻力式、離心式、動壓增益式和射流式等幾大類，此中以撙節式和動壓頭式應用。

　　撙節式DPF的檢測件按其尺度化水平分為尺度型和非尺度型兩大類。所謂尺度撙節裝配是指依照尺度文件籌劃、制作、裝配和應用，無須經實流校準即可肯定其流量值并預算流量丈量誤差，非尺度撙節裝配是成熟水平較差，還沒有參加尺度文件中的檢測件。

　　尺度型撙節式DPF的成長經過漫長的過程，早在20世紀20年月，美國和歐洲即開端停止大范圍的撙節裝配試驗研討。用得zui廣泛的撙節裝配--孔板和噴嘴開端尺度化。如今尺度噴嘴的一種型式ISAl932噴嘴，其多少外形就是30年月尺度化的，而尺度孔板亦曾稱為ISAl932孔板。撙節裝配布局的尺度化有很深遠的意義，因為只要撙節裝配布局尺度化了，才有可能把海內上浩繁研討成果匯集到一起，它促進檢測件的實踐和實踐向深度和廣度拓展，這是其余流量計所不及的。1980年ISO(海內尺度化組織)正式經由過程海內尺度ISO5167，至此流量丈量撙節裝配*個海內尺度誕生了。ISO5167總結了幾十年來海內上對為數有限的幾種撙節裝配(孔板、噴嘴和文丘里管)的實踐與試驗的研討成果，反應了此類檢測件的當代迷信與臨盆的技巧水平。然則從ISO5167正式公布之日起，它就暴露出很多亟待辦理的成績，這些成績重要有如下幾個方面。

　　1)ISO5167試驗數據的陳舊性ISO5167中采納的數據大多是30年月的試驗成果，本日無論撙節裝配制作技巧，流量試驗裝備及試驗技巧都有巨大的進步，從新停止體系地試驗以得到更高度及更靠得住的數據是必要的。進入80年月美國和歐洲都停止大范圍的試驗，為訂正ISO5167打下根基。

　　2)ISO5167中對付直管段長度劃定的成績在ISO投票經由過程ISO5167時，美國投了反對票，其重要緣故原由是對直管段長度的劃定有分歧意見，這個成績應是ISO5167訂正的重要成績之一。

　　3)ISO5167中各項劃定的迷信性成績影響撙節裝配流出系數的身分分外多，重要有孔徑與管徑的比值β、取壓裝配、雷諾數、撙節件裝配偏愛度、先后阻流件范例及直管段長度、孔板進口邊沿尖利度、管壁粗糙度、流體活動湍流度等，浩繁身分影響錯綜繁雜，有的參數難以間接丈量，因此尺度中有些劃定并非迷信地肯定，而是為了取得一致，不得不人為地肯定。流量專家斯賓塞(E．A．Spencer)提出一系列應從新檢討的成績，如孔板平直度、齊心度、直角邊沿尖利度、管道粗糙度、下游流速散布及活動調整器的感化等。

　　4)對付撙節式DPF丈量度進步的成績鑒于撙節式DPF在流量計中占有重要地位，進步其丈量度意義嚴重。歷次海內學術會議認為必需使流量丈量事情者、流體力學與盤算機技巧事情者緊密合作共同攻關能力辦理此成績。

　　20世紀80年月美國和歐洲開端停止大范圍的孔板流量計試驗研討，歐洲為歐共體試驗籌劃(EECExperimentalProgram)，美國為API試驗籌劃(APIExperimentalProgram)。試驗的目標是用現代測試裝備及試驗數據的統計處理技巧停止新一輪的范圍廣泛的試驗研討，為訂正ISO5167打下技巧根基。1999年ISO發出ISO5167的訂正稿(ISO／CD5167-1-4)，該文件為委員會草案，它在技巧內容與編纂上都有很大改動，是一份全新的尺度。本來預定于1999年7月在美國丹佛舉行的ISO／TC30／SC2會議上審查經由過程為DIS(尺度草案)，然則會議認為尚有細節成績應再商榷而未能經由過程。新的ISO5167尺度何時正式公布尚不得而知。ISO5167新尺度在尺度的兩個核心內容皆有實質性變更，一是孔板的流出系數公式，用Reader-Harris/Gallagher盤算式(R-G式)代替Stolz盤算式，另一為撙節裝配下游側直管段長度的劃定和活動調整器的應用等。

　　咱們平日稱ISO5167(GB／T2624)中所列撙節裝配為尺度撙節裝配，其余的都稱為非尺度撙節裝配，應當指出，非尺度撙節裝配不只是指那些撙節裝配布局與標難撙節裝配相異的，假如尺度撙節裝配在偏離尺度前提下事情亦應稱為非尺度撙節裝配，比方，尺度孔板在混相流或尺度文丘里噴嘴在臨界流下事情的都是。

　　今朝非尺度撙節裝配大抵有如下一些品種：

　　1)低雷諾數用1／4圓孔板，錐形進口孔板，雙重孔板，雙斜孔板，半圓孔板等；

　　2)臟污介質用圓缺孔板，偏愛孔板，環狀孔板，楔形孔板，彎管撙節件等；

　　3)高壓損用羅洛斯管，道爾管，道爾孔板，雙重文丘里噴嘴，通用文丘里管，Vasy管等；

　　4)小管徑用全體(內藏)孔板；

　　5)端頭撙節裝配端頭孔板，端頭噴嘴，Borda管等；

　　6)寬范圍度撙節裝配彈性加載可變面積可變壓頭流量計(線性孔板)；

　　7)毛細管撙節件層流流量計；

　　8)脈動流撙節裝配；

　　9)臨界流撙節裝配音速文丘里噴嘴；

　　10)混相流撙節裝配。

　　撙節式DPF現場應用的賡續拓展必定提出成長非尺度撙節裝配的請求，十余年來ISO亦在賡續制定有關非尺度撙節裝配的技巧文件，在它們不克不及成為正式尺度以前作為技巧申報頒發。能夠預感，往后有可能多少較為成熟的非尺度撙節裝配會晉升為尺度型的。

　　20世紀90年月中前期天下范圍內百般DPF量在流量儀表總量中臺數占50％-60％(每一年約百萬臺)，金額占30％閣下。我國臺數約占流量儀表總量(不包含*表和家用水表及玻璃管浮子流量計)的35％-42％(每一年6萬-7萬臺)。

　　2事情道理

　　2.1根本道理

　　充斥管道的流體，當它流經管道內的撙節件時，如圖4.1所示，流速將在撙節件處構成部門壓縮，因此流速增長，靜壓力低落，于是在撙節件先后便產生了壓差。流體流量愈大，產生的壓差愈大，如許可根據壓差來權衡流量的巨細。這類丈量辦法因此活動連續性方程(品質守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為根基的。壓差的巨細不只與流量還與其余很多身分有關，比方當撙節裝配或管道內流體的物理性子(密度、粘度)分歧時，在異樣巨細的流量下產生的壓差也是分歧的。

　　圖4.1孔板附近的流速和壓力散布

　　2.2流量方程

　　式中qm--品質流量，kg/s;

　　qv--體積流量，m3/s;

　　C--流出系數；

　　ε--可膨脹性系數；

　　β--直徑比，β=d/D;

　　d--事情前提下撙節件的孔徑，m；

　　D--事情前提下下游管道內徑，m；

　　P--差壓，Pa；

　　ρl--下游流體密度，kg/m3。

　　由上式可見，流量為C、ε、d、ρ、P、β(D)6個參數的函數，此6個參數可分為實丈量[d，ρ，P，β(D)]和統計量(C、ε)兩類。

　　(1)實丈量

　　1)d、D式(4．1)中d與流量為平方干系，其度對流量總精度影響較大，誤差值一樣平常應節制在±0．05％閣下，還應計及事情溫度對資料熱膨脹的影響。尺度劃定管道內徑D必需實測，需在下游管段的幾個截面上停止屢次丈量求其平均值，誤差不該大于±0．3％。除對數值丈量精度請求較高外，還應斟酌內徑誤差會對撙節件下游通道構成不正常撙節征象所帶來的嚴重影響。因此，當不是成套供給撙節裝配時，在現場配管應充足留意這個成績。

　　2)ρρ在流量方程中與P是處于一致地位，亦就是說，當尋求差壓變送器高精度品級時，絕不要忘懷ρ的丈量精度亦應與之相婚配。不然P的進步將會被ρ的低落所抵消。

　　3)P差壓P的丈量不該只限于選用一臺高精度差壓變送器。現實上差壓變送器能否接受到實在的差壓值還決定于一系列身分，此中正確的取壓孔及引壓管線的制作、裝配及應用是包管得到實在差壓值的關鍵，這些影響身分很多是難以定量或定性肯定的，只要增強制作及裝配的規范化事情能力達到目標。

　　(2)統計量

　　1)C統計量C是無法實測的量(指按尺度籌劃制作裝配，不經校準應用)，在現場應用時zui繁雜的情況出如今現實的C值與尺度肯定的C值不相符合。它們的偏離是由籌劃、制作、裝配及應用一系列身分構成的。應當明確，上述各環節全體嚴厲遵循尺度的劃定，其現實值才會與尺度肯定的值相符合，現場是難以*這類請求的。

　　應當指出，與尺度前提的偏離，有的可定量預算(可停止修改)，有的只能定性估量(不肯定度的幅值與偏向)。然則在現實中，有時不只是一個前提偏離，這就帶來異常繁雜的情況，因為一樣平常資料中只介紹某一前提偏離惹起的誤差。假如很多前提同時偏離，則缺少相干的資料可查。

　　2)ε可膨脹性系數ε是對流體經由過程撙節件時密度產生變更而惹起的流出系數變更的修改，它的誤差由兩部門構成：其一為罕用流量下ε的誤差，即尺度肯定值的誤差；其二為因為流量變更ε值將隨之波動帶來的誤差。一樣平常在低靜壓高差壓情況，ε值有不可忽略的誤差。當P／P≤0.04時，ε的誤差可忽略不計。

　　3分類

　　差壓式流量計分類如表4.1所示。

　　表4.1差壓式流量計分類表

　　分類準則分類范例

　　按產生差壓的感化道理分類1）撙節式；2）動壓頭式；3）水力阻力式；4）離心式；5）動壓增益式；6）射流式

　　按布局分類1）尺度孔板；2）尺度噴嘴；3）經典文丘里管；4）文丘里噴嘴；5）錐形進口孔板；6）1/4圓孔板；7）圓缺孔板；8）偏愛孔板；9）楔形孔板；10）全體（內藏）孔板；11）線性孔板；12）環形孔板；13）道爾管；14）羅洛斯管；15）彎管；16）可換孔板撙節裝配；17）臨界流撙節裝配

　　按用途分類1）尺度撙節裝配；2）低雷諾數撙節裝配；3）臟污流撙節裝配；4）高壓損撙節裝配；5）小管徑撙節裝配；6）寬范圍度撙節裝配；7）臨界流撙節裝配；

　　3.1按產生差壓的感化道理分類

　　1)撙節式根據流體經由過程撙節件使部門壓力能轉變成動能以產生差壓的道理事情，其檢測件稱

　　之為撙節裝配，是DPF的重要品種。

　　2)動壓頭式根據動壓轉變成靜壓的道理事情，如均速管流量計。

　　3)水力阻力式根據流體阻力產生的壓差道理事情，檢測件為毛細管束，又稱層流流量計，一

　　般用于微小流量丈量。

　　4)離心式根據彎曲管或環狀管產生離心力道理構成的壓差事情，如彎管流量計，環形管流量

　　計等。

　　5)動壓增益式根據動壓縮小道理事情，如皮托-文丘里管。

　　6)射流式根據流體射流撞擊產生道理事情，如射流式差壓流量計。

　　3.2按布局分類

　　1)尺度孔板又稱齊心直角邊沿孔板，其軸向截面如圖4.2所示。孔板是一塊加工成圓形齊心的具備鋒利直角邊沿的薄板。孔板開孔的下游側邊沿應是鋒利的直角。尺度孔板有三種取壓辦法：角接、法蘭及D-D/2取壓；如圖4.3所示。為從兩個偏向的任一個偏向丈量流量，可采納對稱孔板，撙節孔的兩個邊沿均符合直角邊沿孔板下游邊沿的特征，且孔板全體厚度不跨越撙節孔的厚度。

　　尺度孔板

　　孔板的三種取壓辦法

　　2)尺度噴嘴有兩種布局：ISA1932噴嘴和長徑噴嘴。

　　a.ISA1932噴嘴（）下游面由垂直于軸的立體、廓形為圓周的兩段弧線所肯定的壓縮段、圓筒形喉部和凹槽構成的噴嘴。ISA1932噴嘴的取壓辦法僅角接取壓一種。

　　ISA1932噴嘴

　　b.長徑噴嘴（）下游面由垂直于軸的立體、廓形為1/4橢圓的壓縮段、圓筒形喉部和可能有的凹槽或斜角構成的噴嘴。長徑噴嘴的取壓辦法僅D-D/2取壓一種。

　　3）經典文丘里管由進口圓筒段A、圓錐壓縮段B、圓筒形喉部C和圓錐分散段E構成，如圖4.6所示。根據分歧的加工辦法，有如下布局：①具備粗鑄壓縮段的；②具備機器加工壓縮段的；③具備鐵板焊接壓縮段的。分歧布局的L1、L2、R1、R2與D、d的干系如表4.2所示。

　　4）文丘里噴嘴由進口噴嘴、圓筒形喉部及分散段構成，如圖4.7所示。

　　5）錐形進口孔板錐形進口孔板與尺度孔板相似，相當于一塊倒裝的尺度孔板，其布局如圖4.8所示，取壓辦法為角接取壓。表4.2L1、L2、R1、R2與D、d干系

　　注粗鑄進口機器加工的進口粗焊的鐵板進口

　　1±0.25D(100mm＜D＜150mm)

　　L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D

　　2L2=1D或0.25D250mm兩個量中的小者L2≥D(進口直徑)L2≥D(進口直徑)

　　3R1=1.375D20%R1＜0.25DR1=0,焊縫除外

　　4R2=3.625d至3.8dR2＜0.25DR2=0,焊縫除外

　　經典文丘里管

　　文丘里噴嘴

　　錐形進口孔板

　　1一環隙；2-夾持環；3一下游端面A；4-下游端面B；

　　5-軸線；6-流向；7-取壓口；8-孔板；

　　X-帶環隙的夾持環；Y-單獨取壓口

　　超聲波流量計的根本道理及范例

　　超聲波在活動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此經由過程接管到的超聲波就能夠檢測出流體的流速，從而換算成流量。根據檢測的辦法，可分為傳播速率差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相干法等分歧范例的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來跟著集成電路技巧敏捷成長才開端應用的一種

　　非接觸式儀表，適于丈量不容易接觸和察看的流體和大管徑流量。它與水位計聯動可停止敞開水流的流量丈量。應用超聲波流量比不用在流體中裝配丈量元件故不會改變流體的活動狀況，不產生附加阻力，儀表的裝配及檢修均可不影響臨盆管線運行因此是一種理想的節能型流量計。

　　*，今朝的產業流量丈量廣泛存在著大管徑、大流量丈量艱苦的成績，這是因為一樣平常流量計跟著丈量管徑的增大會帶來制作和運輸上的艱苦，造價進步、能損加大、裝配不只這些毛病，超聲波流量計均可避免。因為各種超聲波流量計均可管外裝配、非接觸測流，儀表造價根本上與被測管道口徑巨細有關，而別的范例的流量計跟著口徑增長，造價大幅度增長，故口徑越大超聲波流量計比相同功效別的范例流量計的功效價錢比越*。被認為是較好的大管徑流量丈量儀表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的丈量。在發電廠中，用便攜式超聲波流量計丈量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量，比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用于氣體丈量。管徑的實用范圍從2cm到5m，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河道都可實用。

　　別的，超聲丈量儀表的流量丈量度險些不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響，又可制成非接涉及便攜式丈量儀表，故可辦理別的范例儀表所難以丈量的強腐化性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量丈量成績。別的，鑒于非接觸丈量特色，再配以合理的電子路線，一臺儀表可順應多種管徑丈量和多種流量范圍丈量。超聲波流量計的順應能力也是別的儀表不可比擬的。超聲波流量計具備上述一些長處因此它越來越受到重視并且向產物系列化、通用化成長，現已制成分歧聲道的尺度型、低溫型、防爆型、濕式型儀表以順應分歧介質，分歧場所和分歧管道前提的流量丈量。

　　超聲波流量計今朝所存在的毛病重要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合資料耐溫水平的限制，和低溫下被測流體傳聲速率的原始數據不全。今朝我國只能用于丈量200℃如下的流體。別的，超聲波流量計的丈量路線比一樣平常流量計繁雜。這是因為，一樣平常產業計量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速率約為1500m／s閣下，被測流體流速(流量)變更帶給聲速的變更量zui大也是10－3數量級．若請求丈量流速的度為1％，則對聲速的丈量度需為10-5～10-6數量級，因此必需有的丈量路線能力完成，這也正是超聲波流量計只要在集成電路技巧敏捷成長的前題下能力得到現實應用的緣故原由。

　　超聲波流量計由超聲波換能器、電子路線及流量表現和積累體系三部門構成。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量，并將其發射到被測流體中，接管器接管到的超聲波旌旗燈號，經電子路線縮小并轉換為代表流量的電旌旗燈號供給表現和積算儀表停止表現和積算。如許就完成了流量的檢測和表現。

　　超聲波流量計罕用壓電換能器。它應用壓電資料的壓電效應，采納適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上，使其產生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播，然后由接管換能器接管，并經壓電元件變成電能，以便檢測。發射換能器應用壓電元件的逆壓電效應，而接管換能器則是應用壓電效應。

　　超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片，沿厚度振動。薄片直徑跨越厚度的10倍，以包管振動的偏向性。壓電元件資料多采納鋯鈦酸鉛。為堅固壓電元件，使超聲波以合適的角度射入到流體中，需把元件故人聲楔中，構成換能器全體(又稱探頭)。聲楔的資料不只請求強度高、耐老化，并且請求超聲波經聲楔后能量喪失小即透射系數靠近1。罕用的聲楔資料是有機玻璃，因為它通明，能夠察看到聲楔中壓電元件的組裝情況。別的，某些橡膠、塑料及膠木也可出聲楔資料。

　　超聲波流量計的電子路線包含發射、接管、旌旗燈號處理和表現電路。測得的剎時流量和積累流量值用數字量或模仿量表現。

　　根據對旌旗燈號檢測的道理，今朝超聲波流量計大抵可分傳播速率差法(包含：間接時差法、時差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相干法、空間濾波法及噪聲法等范例，如圖所示。此中以噪聲法道理及布局zui簡略，便于丈量和攜帶，價錢便宜但度較低，適于在流量丈量度請求不高的場所應用。因為間接時差法、時差法、頻差法和相位差法的根本道理都是經由過程丈量超聲波脈沖逆流和逆傳播報時速率之差來反應流體的流速的，故又統稱為傳播速率差法。此中頻差法和時差法降服了聲速隨流體溫度變更帶來的誤差，度較高，以是被廣泛采納。依照換能器的設置裝備擺設辦法分歧，傳播速率差撥又分為：Z法(透過法)、V法(反射法)、X法(穿插法)等。波束偏移法是應用超聲波束在流體中的傳播偏向隨流體流速變更而產生偏移來反應流體流速的，低流速時，靈敏度很低實用性不大．多普勒法是應用聲學多普勒道理，經由過程丈量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普

　　勒頻移來肯定流體流量的，實用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量丈量。相干法是應用相干技巧丈量流量，道理上，此法的丈量度與流體中的聲速有關，因此與流體溫度，濃度等有關，因此丈量度高，實用范圍廣。但相干器價錢貴，路線比擬繁雜。在微處理機遍及應用后，這個毛病能夠降服。噪聲法(聽音法)是應用管道內流體活動時產生的噪聲與流體的流速有關的道理，經由過程檢測噪聲表現流速或流量值。其辦法簡略，裝備價錢便宜，但度低。

　　以上幾種辦法各有特色，應根據被測流體性子．流速散布情況、管路裝配所在和對丈量度的請求等身分停止抉擇。一樣平常說來因為產業臨盆中工質的溫度常不克不及堅持恒定，故多采納頻差法及時差法。只要在管徑很大時才采納間接時差法。對換能器裝配辦法的抉擇準則一樣平常是：當流體沿管軸平行活動時，選用Z法；當活動偏向與管鈾不平行或管路裝配所在使換能器裝配距離受到限制時，采納V法或X法。當流場散布不均勻而表前直管段又較短時，也可采納多聲道(比方雙聲道或四聲道)來降服流速擾動帶來的流量丈量誤差。多普勒法適于丈量兩相流，可避免慣例儀表由懸浮粒或氣泡構成的梗塞、磨損、附著而不克不及運行的弊端，因此得以敏捷成長。跟著產業的成長及節能事情的展開，火油混雜(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的運送和應用和燃料油加水助燃等節能辦法的成長，都為多普勒超聲波流量計應用開辟廣闊前景。

　　流量計的品種很多，一樣平常市場上用得比擬廣泛的有：電磁流量計、渦街流量計、渦輪流量計、孔板流量計、V錐流量計、金屬轉子流量計、玻璃轉子流量計、旋進旋渦流量計、橢圓齒輪流量計、均速管流量計、超聲波流量計等。它們的裝配前提對直管段的請求V錐流量計是zui低，而電磁、渦街、孔板等對直管段請求就較高，一樣平常是前5D后3D,對付流量計前端有彎頭、閥門電磁流量計等的直管段請求就更高，zui高請求直管段是前50D后5D,因此在選購流量計時一定要斟酌流量計現場裝配的情況、地位等身分，從而抉擇加倍得當現場工礦的流量計。

　　如今流量計所需要的參數：

　　1、被丈量的介質

　　2、被丈量介質的溫度

　　3、被丈量介質的壓力

　　4、被丈量介質的流量

　　5、請求的丈量精度

　　6、現場工況情況。