至流量仪表应用和发展若干动态

公司新闻发布时间:2021-09-15

流量仪表应用和发展若干动态

流量仪利用和发展若干动态蔡武中国仪器仪行业协会流量仪专业委员会,上海200233节流流量计内锥体流量计具有自诊断功能的电磁流量计宽范围度非满管电磁流量计紧缩夭然气汽车加气机用科里奥利流量计能测气液混合流体的科里奥利流量计微电机系统热式流量计等的若干情况。在新丈量原理流量仪方面,概述了声纳流量计和微波气固双相流量计,和利用蝶阀瓣产生差压的蝶流量控制阀和用电磁流量计在线丈量液体粘度。

0引言随着19附1城市供水系统和管道燃气的建设。

出现了叶轮式水膜皮囊式煤气文丘里管差压式流量计等流量仪,20世纪10年代又出现孔板和喷嘴节流的差压式流量计浮转子流量计和容积式流量计等基于力学原理的机械式流量仪。进入40年代以流程工业和城市公用事业为先导的工业社会。大量使用流量仪并提出各种要求,促使不同丈量原理的新颖流量仪问世和发展并进入工业利用。例如电学原理的电磁流量计50年代静电场流量计6710年代士邢的超声流以7代热7妙1!的热!流量汁601代;光学阳涡街漩涡分离流量计漩涡进动流量计射流流量计。6710年代。利用科里奥利力原理的质量流量计80年代等。90年代以后。虽然在国际流量丈量学术会议到些新丈量原理流量仪的论文,但很少到能到达工业实用阶段的流量仪投向市场,推向市场的新型号仪只是在原丈量原理的基础上改进,扩大利用领域,提高性能和增加功能。本文主要就这类新型号流量仪的发展动态作回败另外。最近几年市场上出现了些新丈量原理的流量仪,例如利用声纳技术和利用微波技术的仪衣。在此作茼要介绍。

1差压式流量计差压式流量计在工业利用流量仪中长时间居于第位但是近几10年新测原观仪层见叠出花争放。以其优越性能,腐蚀差压式仪传统利用领地。差压式流量仪因范;役窄要求1讲置直管段长1力损尖大1板和喷嘴1管易肌,故障多和安砚复杂等不足的地方。挡不住各类新颖仪的优越性能,使其所占份额路下滑。在国外销售金额进入21世纪以来己退居访位。

上世纪80年代以来人们试改进差压式流量,置和差压变送器组成体的体化仪探索新型或改进原有节流装置或差压产生器。如弯管流量计椭圆节流流量内锥体流量计等。其中若干品种纟10余年现场试考核。被用户所认可。逐步扩大应。国外有人提出再认识差压式流量计的论点+近几年差压式流量计市场占有率有止跌回升之势。我国也有这样的趋势夂弯管流量计由于可以利用管线拐弯位置现成弯管或专门制造量而增加压力损失,直管段长度要求也较低前5,1后20,范围度也能够提高到只是产生的差压较低。但是我国过去不太重视,直到上世纪6710年代开始才在核工业和冶金1业利用。经研允和实践渐渐认识和推行。

冶金自动化研究设计院对圆形矩形弯管作气体实流实验研究。求取流量方程式和仪系数。和来流流速散布畸变影响和直管段长度等安装要求等1河北理工学院研究弯管流量计范围化生产的工艺和技术要求。如弯径比丈量方法等15.这些研宄成果对推动弯管流量计在工业上推行利用作出了贡献,如在钢铁工业用于高炉煤气等大管径气体流量丈量,各工业部门利用于丈量水蒸汽流量。最近几年在我国各界已引发注视,有了较大发展。仅河北理工学院智能仪器厂家企业就销售了6000余台套;从多国仪器仪展102005展会上,国内企业展差压产生器21家中有5家展弯管流量计中反应出来。实验研宄认为未经实流校准的仪丈量精度般为杨5,实流校准的则为1.丈量液体也有称可达施。当前我国弯管流量计的发展,某些方面已处于前列。

12椭圆节流流量计671为下降差压流量计的压力损失,上世纪6710年代曾在文丘里管基础上改进开发若干种低压损流管,如道尔,3管低压损管0,1管等,道尔管压损仅为标准文竹的,4.1抑几年山武公。1日又开发出种喉部前端由椭圆旋转面过渡的节流件组成的椭圆节流流量计,节流是在无回流区平滑流线下完成。化,不存在像孔板下游管壁附近回流区内构成涡流,13,所产生较大压力损失。椭圆节流流量计的压损仍比标准文丘里管高,8涡流6节流但据山武公司称比孔板低约4070.有较宽的范围役0201.游1管段长度要求也较低,视上游挠流件而异,,要0.5山武公司还开发了以椭圆节流件和具有计算功能多参数丈量差压变送器组成体的0紧缩天然气汽车加气机用的厘015人型差压式质量流量计。

该差压变送器除丈量差压外,还检测流体温度和压力,按0美国煤气协会尺。8厌然气紧缩因子计算所规定的计算式,在计算单元进行演算求取质量流量。它与另,汽车加气机经常使用的科里奥利质量流量计相比,压损小约为,外形紧凑体枳约为+丈量精度较低仅为杨测从讥人而科里奥利流量计为0.20.3丑。山武公司还以椭圆节流体组成称作人型空气管理用流量计,1泣从50,50画4种,种适于1凡缩空运行节能管理的体型差压式流量计。可作压力温度补偿,给出质量流量。能在现场显瞬时流量积累总量管内压力,并有摹拟量和脉冲量输出,丈量精度为13内锥体流量计32内锥体差压产生器收缩即节流方式的差压产生器组成的流量仪美,1.1公司于20世纪80年代推向市场。商业名1.厂161流量业界也有称环形文丘里管81心,1流量计。流体流过节流维体时具有调剂来流流速散布畸变的作用。因此前置直管段长度要求较低;锥体后缘产生漩涡远小于孔板后缘,从而低压端压力波动小输出差压稳定。可以利用较低差压。国外样本称实流校准的仪衣丈量精度为 观兄前直管段长度要求0,3江后直管段却要0,山。

有资料却称前置直管段0,20.后置直管段却要3,5,1内锥体流量计流出系数当管道雷诺数心8 000即趋常值,从而使有较宽的范围度,典型为1.压力损失仅为孔板的1.

00他,2002展会上展,最近几年其他企业相继入市,市场10分活跃,展会展厂商日趋增多,厘10既2005展会上有9家国内外企业展出,其中国内企业6家。

对当前国内内锥体流量计的状态,有流量测试专家认为国外厂商样本提供的技术指标其实不完全被厂商自己发报告的实验数据所支持,且实验还做得不够,对有些技术指标置疑;国内实验亦不完善,应组织全社会气力做进步实验研究+1 14利用蝶阀为差压产生器丈量并控制流量近几年市场1出现种能作流量测景和控制的。

由蝶阀组调理单元和履行单元组成体的蝶控制阀。

液体流过蝶阀瓣产生扰动摩阻力等构成压力降,使蝶瓣上下游两侧遭到压力差构成的力,蝶瓣轴遭到相应矩,从而推求差压。实验明应变量与差压大体上呈正比线性关系,从差压推求流量,再经调理单元和履行单元控制阀瓣开度。本控制阀适用于定量批量控制和定流量控制,能实现般定流量控制阀不能实现的从高差压到微差压可测0.00.6推荐,3 0.33的定流量控制。般流量计+调理器+控制阀组成的控制系统,流量控制误差保持在 观范围内还感到困难。据资料称东洋阀公司的增休型蝶控制阀流量柠制误差能到达 双以满度值,3是啦制流量的运行例。

2电磁流量计近10余年来电磁流量计发展较快,在世界范围内其销售金额己据流量仪诸品种的首位。最近几年发展主要是拓展利用领域改良性能和增加功能。例如下降电导率阈值电容电极检测信号,下降功耗干电池供电仪,线制仪2002年前后已占热4;下降价位电磁水,水行业专用仪等。另外,近在增加自诊断功能方面又有进展,新型的仪相继面市;非满管仪向更低下限流量延伸;探索用电磁流量计丈量原理在线检测液体粘度,下文就这方面作了扼要论述。

21电磁流量计自诊断功能方面的进展电磁流量计是无阻扰丈量,且接液部件易作耐腐蚀处理。因之较多利用于腐蚀性液体和液固双相流体,如各类酸碱液矿浆食品果酱废污水等。这类严酷丈量介质易在传感器丈量部位电极和衬里壁结垢附着污秽磨损,妨碍丈量或影响丈量准确性,需要定期保护。必要时将流量传感器卸下管线检查和打扫。

流量传感器卸下管线检查有时要影响正常生产,且比较麻烦,因而人们用通用仪检查电极接触电阻绝缘电阻等作出判断,是不是真正需要卸下管线处理。

这类检查方法需要专门训练,通常由电磁流量计制造厂售后服务专业人员操作,使用单位人员不容易掌握。

世纪9.年代中期奸始。世界知名制造厂如,lt.lanfoHJ.E+HJS.FiKiui.+loi.t.r德相继开发在线检测电磁流量计的专用仪器例如商业名办。检验器。12检验器等。和便携式,机配合使用,比较方便地在现场在线检验电磁流量计,检查项目有励磁线圈完好性,信号电极电路的完好性。电极的绝缘性和接液电肌判断污秽或垢层覆盖电极,转换器的励磁电流和输出信号等3.

本方法比通用仪检查操作方便判断准确,使用单位可实行。

但是电极污秽和垢层沉枳等故障构成玷个渐变进程,超过限度前所引发丈量值的变化不会或不容易被运行人员发觉,如果故障产生在检查周期中间,还是要停运保护。专用检测仪器尚不能完全符合生产需要,人们要求具有对这些运行故障和仪本身故障能随时作自诊断的仪。

00人双型电磁流量计。就具有电极沾污诊断功能。当电极被绝缘附着物沾污后。从所监测信号源阻抗,发出4个等级污染程度的预警信号,提运行人员及时清洗,保证仪丈量准确性和正常运行。

尺1公司最近几年投入市场的肌300型电磁流量计设计有更多诊断功能,除对仪本身重要电子元器件和软件进行诊断外。还能作以下诊断诊断流量传感器电极被污染或绝缘层覆盖程度,腐蚀或泄漏衬里变形磁场降落;诊断胃令换器输出信号线性度励磁电路的完全性和准确性过括励磁线电阻和励磁电流监拉和诊断流柯和环境的茶件的变化。如液体电导率是不是变化,液中气泡和固体颗粒或纤维含量。外界磁场等。

诊断是通过仪内部些设定输入条件改变前后,丈量某些内在参数变化以作比较与判断。例如丈量电压电流电阻判断电极污染程度,电极泄漏,液体电率和磁场降测电极噪声判断电极是不是在腐蚀,液中是不是有气泡改变两线圈连接方法使产生不同磁场散布。从流量信号的变化判断衬里变形和来流流速散布畸变等。

22非满管电磁流量计具有自由面自然活动的非满管电磁流量计,自1992年由抓+0,公司投放市场以来,最少已有4家企业提供定型产品。非满管电磁流量计是由丈量流过流量传感器丈量管内液体流速和过流面积二者获得的旧。它们取决于,所连接收道的坡度纟管内壁粗糙度成③管内径艮其流量关系式是由曼宁流速公式深化而来,流量以下式。

3的非常光滑,500混凝土管或钢管为例,液位高吱为概内径时流谭约为4,131液位高度你时50,是低电极位置流速约1.518,流煌约为20213测景范围度约为50爱知时汁机电公司山最近几年开发的仪。其流量传感器内装12流机收缩流统统道成为倒梯形,以提高低限流量,流量范围度扩大至1并且不存在单独使用,流槽时无活动而丈量部位滞留剩液所造成误丈量和误积算总量的缺点。

以某装在排放口的0200仪为例,测得大流量为350m3h小流量为0.35m3lt据称范围度在本仪还可装在下水道末端排放口,与排放口经常使用的差压式反喷嘴相比丈量精度和范围度均优越喷嘴精度为 ,范围度为101.

23用电磁流量计丈量液体粘度71流程液体粘度的专用电磁流量计。专用电磁流量计原理,4,改变针对此种情况传统电磁流量计的励磁方法,产生两种磁迎密度冗和磁场散布则两种磁场散布条件下感应的流量信号电势队1求得与流速个两参数流变学模型士,1在此基础上可大体探求出流速散布廓形,而粘度变化也会使廓形产生相应变化。

流体粘度是流体内磨擦大小的参数,是剪切速率和剪叻应力的函数。数值可。多种数学校型述。

如常达粘度的有指数方程改装后电磁流量计中所测得的流量信号比和指数之间有5的关系,即在其他流体和活动参数恒定的条件下流速散布廓形变化可反应出流体粘度变化。另外用台差压变送器丈量管系压力损失即差玉以求取人。由于是差压单平均流速和的函数。即人=.7.厂这样便可从和人得悉在线活动中液体粘度的信息。研,还对糖浆牛顿流体淋溶土溶液,0,1801和番琉酱后两种均为非牛颉流本作了实验验证。

3质量流量计质量流量计可分为直接法和间接法两大类。直接法直接检测与质量流量有函数关系的变量求取间接法又称推导法,丈量体积流量再与其他参数如密度传感器组合求得质量流量。当前直接法仪用很多开辟和新型仪开发又有所进展;间接法仪第参数之前均用另外的传感器检测,最近几年开发了若干在流量传感器上附设第参数检测元件的间接法质量流量仪,简化了工程设计和安装调试。方便使用。1=文就这些方面作扼要论述。

31科里奥利质量流量计3.1.1丈量紧缩天然气和高压氢气初期科里奥利流量计只能利用于液体,现在已可用于中高压气体,最近几年开发用于汽车加气机中丈量紧缩天然气的仪。流量范围1.25,25,丈量精度 0.尺工作压力25.正在研制用于燃料电池气加气机超压科奥利流量化使⑴士权+零点稳定性误;1 3.1.2丈量气液相混合流体,传统科里奥利流量计丈量气液相混合流体时气体占个比,柬,超过10就没法准确丈量质量流量。牛津大学和,050,公司合作开发出带有奶扎科里奥利流量计数字控制专用件的打50型流量变送器。

化后的质量流量记录例。运行时会构成气液相的气泡流或塞状流。从上可以看出高达5以上。

050型仪还适用于批量控制开始进液时处于空管或半空管状态而仍能进行准确批量计量。7是开始时从空管状态进入计量的进程记录。

32薄膜型热式流量计当前热式流量计在流程工业利用较多的是热量传递效化的热散布式和热消散效应金氏定律的悦入用于中大管径气体流量,其加热和温度检测元件绝大部份由电阻丝组成。上世纪90年代中后期出现了在电子器件微机械加工的薄膜型热散布式热式流量计。

在流量丈量上利用,现在国内市场上也已到。8在硅基片上刻蚀加热电阻队上吓游测温电阻1和周围温度电阻氏。检测件贴装于丈量管道内壁。流量为零时,温度散布上下游对称,圪=心有气流时对称性被破坏,产生温差,汉以此推导出流,检测件有气流通过时入薄膜型仪与细管型热散布式仪相比,有响应快灵敏度更高等优点;但其所测流体的化学性质会给丈量值带来变化,另外长时间运行和漂移操作方面的些问还需提高。薄膜型仪因流量检测件小响应快,在利用其他热式流量计遭到限制的领域得到拓展。例如家用热水器预混合燃烧喷嘴流量控制,家用热量计上丈量热水消耗总量,燃料电池上用作气体流量控制等。有资料称1碰8流量传感器2004年世界市场容量已达26亿余美元。

肘1附叉2,5展会上方4;皆,公司展了医爪110系列54体流量传感器。应目亍呼吸机麻醉机等流量监控;工业用现系列传感器利用于燃气和其它清洁下面小编就为大家介绍1下井盖压力疲劳实验机的先进性及性能特点气体生产进程流量监测和控制,口径在50 33间接法质量流量计接法庾量流量107公以测4体积流量,或测爨的流置仪如差压流砧计密度仪之间16种规格。测1;液休流速范,1流量丈量精度般为1尺,经实流校准为0.尺重复性为发也适用于纸浆矿浆等固液相流体,和含有气泡液体。

5微波气固双相流量计德国斯威尔工程公司撕哗,格,校┰,随1呢,2005展会上展采取微波本文简单介绍1下弹簧疲劳实验机的测试功能技术的双相流量计,用于管道气力输送颗粒或粉末总量计量,固相间管道配比流量控制,煤粉燃烧等粉汽配比流量控制。

微波流量计的工作原理意。在流4传感器的丈量管中,通太高频交换电磁场产生个均匀的丈量场,当固相流体通过时吸收丈量场能量,产生个与被输送固相流量相干的信号。在丈量管上置有两个相距68的微波传感器,两个位置交换场的能量变化不,采取具有专利权的方法,即基于完善的声纳阵列处理技术。在流程管道揣流活动存在固有的联贯性旋润扰动,流经管外夹装的阵列传感器位置时,听测漩涡扰动构成的压力场。追随漩涡经过阵列的速度。求取流体获得单相和双相流体成分的信息。例如已知两种介质它们的体积组成百分比。

或温度压力仪组合运算取得质量流量。初期这类方法利用的第第参量均由独立的传感器检测组含。使用时分别安装并作系统调试。迸入纪9,年代,各仪制造厂纷纭推出流量传感器和其他参量传感器组成体的间接法质量流量计,如带压力,度补偿或密度计算的气体涡轮番量计气体旋进漩涡流量计等。近10余年又有所发展,在流量传感器上附设其他参数检测元件,使仪结构更加简洁和使用方便。

3.3.1漩涡强度型涡街质量流我国产量严重不足量计,检测漩涡产生体所遭到漩涡升力厂,其值与流速6甲方成正比。即F1.2.两相除得质4流景,即3.3.2超声质量流量计124超声质量流量计是在传播时间法超声流量计丈量体积流量基础上,再利用超声丈量第参量流体声阻抗和密度,演算求得质量流量。本仪是英国,13作1大学研制,试利用于航空工业。

3.3.3植入温度检测元件质量流量计电磁流量计电极内植入铀电阻,检测液体温度后在转换器内查获得相应密度,从所测体积流量求得质量流量;也可对不同温度体积流量作体积胀缩修正,补位流经热交换反应器前后流入疏出泓度不同4起量和路总管流出总流量间由温度差引发的体积变化量。横河机电开发的化如101型涡街流量计也在漩涡产生体内植入铂电阻测温元件,丈量液体质量流量和饱和蒸气流量,若丈量过热蒸汽则还要另外装1力变送器15.

声纳流量仪1261成立于卿年的戍以现公利用声纳技术开发商业化称为,他丁声纳踪影的流量监测系统。尸测力单相或多相流休它+同于超声流贵计的另夕巾悦扰性01=声流量丈量技术,可以在既设管道外夹装组阵列声压传感器监听和解读耶,管道内流体活动漩涡所产生压力场,因这是采取接受性听测方法,丈量浆液等多相流体时可取得与丈量单相流体一样水平80流量监测系统工作原理9所传器阵列联贯漩涡流态漩涡,100型仪经常使用管径有50900胯都被丈量出来。在转换器内的相干器能测出固体在两传感器之间的流过时间,计算出固体流速再通过仪另浓度检测计算单元所得的浓度尺和丈量管流通面积立即可求以固休物料的质流量尺仪1和个输出值。本仪实质上是利用微波检测技术的相干流量计。定型产品名义口径从10250,在标定范围内的丈量精度 25.

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21上运天昭司ク口フ口廿子利用口计测邑22蔡武昌,卢国伟。从厘0呢,2005看流量仪发展和市场状态刀世界仪与自动化,2015053 23姜仲霞主编。流量计利用指南涡街流量计河。北京中国石化出版社,20062742761 26内海正史新レレ2リ才リテクス口シtJ,混合流体气液相流,测定几日计装,2004用工作。

横河机电团体整合北京地民办事机构横河机电株式会社从2006年6月1日起在中国北京成立综合办事机构。

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