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測量(liang)不同的介質選擇(zé)不同的流量計
  • 發(fā)布日期：2025-12-01      浏覽次數(shu)：5344
      • 　　工控摘要： 爲了保(bao)證流量儀表在生(sheng)産現場過程中發(fā)揮、zui的使用，流量計(jì)的選擇，必須要根(gēn)據生産現場需要(yao)計量的介質而定(ding)。一、氣體介質，應選(xuan)擇的流量計品種(zhǒng)是：1、超聲波❗氣體流(liu)量計。2、渦街流量計(ji)。如氣體溫度超過(guò)300℃,可選氣壓式流量(liang)計。二、石油、柴油等(děng)油品介質，應選擇(ze)的流量計品種是(shì)：超聲波流量計。三(sān)、砂漿、電粉漿🐉等大(da)濃度、固體🥰顆粒含(hán)量大的介質，應選(xuǎn)擇的流量計品種(zhǒng)是📱：電磁流量計。四(si)、自來水大流量的(de)介質，應選擇的流(liú)量計品種是：适用(yong)選型爲智能電磁(ci)流量計、超聲波流(liu)量計。其他📧諸如渦(wo)🏃‍♂️街流量計、孔闆♌流(liú)量計等也可以。五(wǔ)、污水、紙漿等渾濁(zhuo)液體介質，應選擇(ze)的流量計品種是(shì)：1、超聲波流‼️量計及(ji)智能電磁流量計(ji)。但在選用電磁流(liú)量計時要考慮液(ye)體中不含較多空(kong)氣或氣泡。六、帶有(yǒu)較多氣泡的液體(tǐ)介質，應選擇的流(liu)量計品種是💃：超聲(shēng)波流量計，使用該(gāi)類型的流量計測(ce)量帶有氣💁泡的流(liú)體，效果十分好。七(qi)、純淨🔴水、除鹽水等(děng)🤩電導率低的介質(zhì)，應選擇的流量計(jì)品種是：超聲波流(liu)量計非常适合測(cè)量這類流體。八、酸(suan)👈、堿液等強腐蝕性(xing)介質，應選擇的流(liu)💚量計品種是：1、抗酸(suan)堿内襯的電磁流(liú)量計。2、外夾式超聲(shēng)波流量計。
      　　
      　　用以測(ce)量管路中流體流(liu)量（單位時間内通(tong)過的流體😘體積）的(de)💜儀表。有轉子流量(liang)計、節流式流量計(ji)、細縫流量計、容積(ji)流量計、電磁流量(liang)計、超聲波流量計(jì)和堰等。
      　　
      　　流量測量(liang)方法和儀表的種(zhǒng)類繁多,分類方法(fa)也很多。至今爲止(zhi)👣,可供工業用的流(liú)量儀表種類達60種(zhong)之多。品種如🏒此之(zhi)❤️多的原因就在于(yu)至今還沒找到一(yi)種對任何流體、任(ren)何量程、任何流動(dong)狀态以及任何使(shi)用條件都适用的(de)🐪流量儀表。
      　　
      　　這60多種(zhong)流量儀表,每種産(chan)品都有它特定的(de)适用性,也都🐆有它(tā)的局限性。按測量(liang)對象劃分就有封(fēng)閉管道和明渠兩(liang)大類;按測量💋目的(de)又可分爲總量測(ce)量和流量測量,其(qí)儀表分别稱作總(zong)量表和流量計。
      　　
      　　總(zǒng)量表測量一段時(shí)間内流過管道的(de)流量,是以短㊙️暫時(shí)間🔴内流過的總量(liàng)除以該時間的商(shāng)來表示,實際上流(liu)量計通常亦備有(yǒu)累積流量裝置,做(zuo)總量表使用,而總(zǒng)量表亦備有🏒流量(liang)發訊裝置。因此,以(yǐ)嚴格意義來分流(liú)量計和總量表已(yǐ)無實際意義。
      　　
      　　按測(ce)量原理分有力學(xué)原理、熱學原理、聲(shēng)學原理、電學原✔️理(li)、光學原理、原子物(wu)理學原理等。
      　　
      　　按照(zhào)目前zui流行、zui廣泛的(de)分類法,即分爲:容(róng)積式流量計、差壓(ya)式流量計、浮子流(liú)量計、渦輪流量計(jì)、電磁流量計📱、流體(tǐ)振蕩🧡流量計中的(de)渦街流量計、質量(liang)流量📱計和插入式(shì)流量計、探針式流(liú)👄量計，來📐分别闡述(shu)各種流量計的原(yuan)理、特☂️點、應用概況(kuang)及國内外的發展(zhǎn)❓情況。
      　　
      　　差壓式流量(liang)計是根據安裝于(yu)管道中流量檢測(cè)件産生的差壓💘,已(yi)知的流體條件和(he)檢測件與管道的(de)幾何尺寸來計算(suan)流量的⚽儀表。
      　　
      　　差壓(yā)式流量計由一次(ci)裝置（檢測件）和二(èr)次裝置（差壓轉換(huan)⁉️和流量顯示儀表(biao)）組成。通常以檢測(ce)件形式對差壓式(shi)流量計分類,如孔(kǒng)闆流量計、文丘裏(lǐ)流量計、均速管流(liu)量計等。
      　　
      　　二次裝置(zhi)爲各種機械、電子(zǐ)、機電一體式差壓(yā)計,差壓變送器及(ji)流量顯示儀表。它(ta)已發展爲三化（系(xi)列🛀🏻化、通用化及标(biāo)準化）程度很高的(de)、種類規格龐雜的(de)🥵一大類儀表,它既(ji)可測量流量參數(shu),也可測量其它參(cān)數（如壓力、物位、密(mi)✏️度等）。
      　　
      　　差壓式流量(liang)計的檢測件按其(qí)作用原理可分爲(wei):節流裝👉置、水力阻(zǔ)力式、離心式、動壓(yā)頭式、動壓頭增益(yi)式及射流式幾❄️大(dà)類。
      　　
      　　檢測件又可按(àn)其标準化程度分(fen)爲二大類:标準的(de)和非⛹🏻‍♀️标準的😘。
      　　
      　　所謂(wei)标準檢測件是隻(zhi)要按照标準文件(jiàn)設計、制造✔️、安🔞裝和(he)使🐅用,無須經實流(liu)标定即可确定其(qi)流量值和估算測(ce)量誤差。
      　　
      　　非标準檢(jian)測件是成熟程度(du)較差的,尚未列入(rù)标準中的⭐檢💘測件(jiàn)。
      　　
      　　差壓式流量計是(shì)一類應用zui廣泛的(de)流量計,在各類🏃🏻流(liu)量💋儀表中其使用(yong)量占居*。近年來,由(yóu)于各種新型流量(liang)計的🏃問世🍓,它的使(shi)用量百分數逐漸(jiàn)下降,但目🏃🏻前仍是(shi)zui重要的一類流🏃🏻‍♂️量(liang)計。
      　　
      　　優點:
      　　
      　　（1）應用zui多的(de)孔闆式流量計結(jié)構牢固,性能穩定(dìng)可靠🈲,使用壽命長(zhǎng);
      　　
      　　（2）應用範圍廣泛,至(zhi)今尚無任何一類(lèi)流量計可與之✨相(xiàng)比拟;
      　　
      　　（3）檢測件與變(biàn)送器、顯示儀表分(fen)别由不同廠家生(shēng)産,便于規模經濟(ji)生産。
      　　
      　　缺點:
      　　
      　　（1）測量精(jing)度普遍偏低;
      　　
      　　（2）範圍(wei)度窄,一般僅3:1~4:1;
      　　
      　　（3）現場(chang)安裝條件要求高(gāo);
      　　
      　　（4）壓損大（指孔闆、噴(pen)嘴等）。
      　　
      　　注：一種新型(xíng)産品：引進美國*而(ér)開發的平衡流量(liang)計，這種流量計的(de)測量精度是傳統(tong)節流裝置的5-10倍，*壓(ya)力損👄失1/3。壓力恢複(fu)快2倍，zui小直管段可(ke)以小至1.5D，安裝和使(shǐ)用方便，大大🈲減少(shǎo)流體運行的能力(li)消耗。
      　　
      　　應用概況:
      　　
      　　差(cha)壓式流量計應用(yong)範圍特别廣泛,在(zài)封閉管道的流量(liàng)測量中各種對象(xiàng)都有應用,如流體(tǐ)方面:單相、混相、潔(jié)淨、髒污、粘性流等(deng);工作狀态方面:常(chang)壓、高壓、真空、常溫(wēn)、高溫、低溫等;管徑(jing)方面:從幾mm到幾m;流(liu)動條件方面:亞音(yīn)速、音速、脈動流等(deng)。它在各工業部門(mén)的用量約占流量(liàng)計全部用量的1/4~1/3。
      　　
      　　[編(bian)輯本段]3.2浮子流量(liàng)計
      　　
      　　浮子流量計,又(you)稱轉子流量計,是(shì)變面積式流量計(jì)的一🏒種🥰,在一根由(you)下向上擴大的垂(chuí)直錐管中,圓形橫(héng)截面的浮子的重(zhòng)力是由液體動力(lì)承受的,從而使浮(fú)子🥵可以在錐管内(nèi)自由地上升和下(xià)降。
      　　
      　　浮子流量計是(shì)僅次于差壓式流(liú)量計應用範圍zui寬(kuan)㊙️廣的🏒一類流量計(ji),特别在小、微流量(liàng)方面有舉足輕👄重(zhòng)的作用💁。
      　　
      　　80年代中期(qī),日本、西歐、美國的(de)銷售金額占流量(liang)儀表的15%~20%。中🏃🏻國産量(liang)1990年估計在12~14萬台,其(qi)中95%以上爲玻璃錐(zhui)管浮子流量計。
      　　
      　　特(tè)點:
      　　
      　　（1）玻璃錐管浮子(zi)流量計結構簡單(dan),使用方便,缺點是(shi)耐壓力低🈲,有玻璃(lí)管易碎的較大風(fēng)險;
      　　
      　　（2）适用于小管徑(jing)和低流速;
      　　
      　　（3）壓力損(sǔn)失較低。
      　　
      　　[編輯本段(duan)]3.3容積式流量計
      　　
      　　容(rong)積式流量計,又稱(chēng)定排量流量計,簡(jian)稱PD流量計,在流量(liàng)儀表中🙇‍♀️是精度zui高(gāo)的一類。它利用機(jī)械測量元件把流(liú)體連續不斷地分(fèn)割成單個已知的(de)體積部分,根據測(cè)量室逐次重複地(dì)充滿和排放該體(ti)積部🧡分流體的次(cì)數來測量流體體(tǐ)積總量。
      　　
      　　容積式流(liu)量計按其測量元(yuán)件分類,可分爲橢(tuo)圓齒輪流✌️量🍉計、刮(gua)闆流量計、雙轉子(zi)流量計、旋轉活塞(sāi)流量計、往複活塞(sāi)流量計、圓盤流量(liàng)計、液封轉筒式流(liu)量計、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計等(deng)。
      　　
      　　優點:
      　　
      　　（1）計量精度高(gāo);
      　　
      　　（2）安裝管道條件對(dui)計量精度沒有影(ying)響;
      　　
      　　（3）可用于高粘度(dù)液體的測量;
      　　
      　　（4）範圍(wéi)度寬;
      　　
      　　（5）直讀式儀表(biao)無需外部能源可(kě)直接獲得累計,總(zǒng)量,清晰明了,操作(zuò)簡便。
      　　
      　　缺點:
      　　
      　　（1）結果複(fu)雜,體積龐大;
      　　
      　　（2）被測(cè)介質種類、口徑、介(jiè)質工作狀态局限(xian)性較大;
      　　
      　　（3）不适用于(yu)高、低溫場合;
      　　
      　　（4）大部(bù)分儀表隻适用于(yu)潔淨單相流體;
      　　
      　　（5）産(chan)生噪聲及振動。
      　　
      　　應(yīng)用概況:
      　　
      　　容積式流(liu)量計與差壓式流(liu)量計、浮子流量計(jì)并列爲三類💞使用(yòng)量zui大的流量計,常(chang)應用于昂貴介質(zhì)（油品、天然氣等）的(de)總量測量。
      　　
      　　工業發(fa)達國家近年PD流量(liàng)計（不包括家用煤(méi)氣表和家📱用水表(biǎo)）的🔴銷售金額占流(liu)量儀表的13%~23%;我國約(yuē)占20%,1990年産量（不包括(kuo)家用煤氣表）估計(ji)爲34萬台,其中橢圓(yuan)齒⁉️輪式和腰輪式(shi)分别約占70%和20%。
      　　
      　　[編輯(jí)本段]3.4渦輪流量計(jì)
      　　
      　　渦輪流量計,是速(su)度式流量計中的(de)主要種類,它采用(yòng)🏃‍♂️多葉🔴片的轉子（渦(wo)輪）感受流體平均(jun)流速,從而且推導(dǎo)出流量或總量的(de)儀💃🏻表。
      　　
      　　一般它由傳(chuán)感器和顯示儀兩(liang)部分組成,也可做(zuò)成整✌️體式。
      　　
      　　渦輪流(liu)量計和容積式流(liu)量計、科裏奧利質(zhi)量流量🏃🏻‍♂️計🛀🏻稱爲流(liu)⭕量計中三類重複(fu)性、精度*的産品,作(zuo)爲類型流量計之(zhī)一㊙️,其産🍉品已發展(zhǎn)爲多品種、多系列(liè)批量生産的規模(mó)💚。
      　　
      　　優點:
      　　
      　　（1）高精度,在所(suo)有流量計中,屬于(yú)zui的流量計;
      　　
      　　（2）重複性(xing)好;
      　　
      　　（3）元零點漂移,抗(kang)幹擾能力好;
      　　
      　　（4）範圍(wei)度寬;
      　　
      　　（5）結構緊湊。
      　　
      　　缺(que)點:
      　　
      　　（1）不能長期保持(chi)校準特性;
      　　
      　　（2）流體物(wù)性對流量特性有(yǒu)較大影響。
      　　
      　　應用概(gai)況:
      　　
      　　渦輪流量計在(zai)以下一些測量對(duì)象獲得廣泛應用(yòng):石油、有機液體、無(wu)機液、液化氣、天然(rán)氣和低溫流體統(tong)在❤️歐洲和美國,渦(wō)輪流量計在用量(liàng)上是僅次于📧孔闆(pan)流量計的天然計(jì)量儀表☀️,僅荷蘭在(zài)天然氣管線上就(jiu)采用了2600多台♊各種(zhong)尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣(qi)體渦輪流量計,它(ta)們已成爲優良的(de)天然氣計😘量儀表(biǎo)。
      　　
      　　[編輯本段]3.5電磁流(liu)量計
      　　
      　　電磁流量計(ji)是根據法拉弟電(diàn)磁感應定律制成(cheng)的一種測量導電(dian)性液體的儀表。
      　　
      　　電(diàn)磁流量計有一系(xi)列優良特性,可以(yi)解決其它流量🛀計(ji)不易🐅應用的問題(tí),如髒污流、腐蝕流(liú)的測量。
      　　
      　　70、80年代電磁(cí)流量在技術上有(yǒu)重大突破,使它成(chéng)爲應用廣泛的一(yī)類流量計,在流量(liang)儀表中其使用量(liang)百分數不斷上升(shēng)。
      　　
      　　優點:
      　　
      　　（1）測量通道是(shi)段光滑直管,不會(huì)阻塞,适用于測量(liàng)含😘固體顆粒的液(ye)固二相流體,如紙(zhǐ)漿、泥漿、污水等;
      　　
      　　（2）不(bú)産生流量檢測所(suǒ)造成的壓力損失(shī),節能效果好;
      　　
      　　（3）所測(ce)得體積流量實際(ji)上不受流體密度(du)、粘度、溫度🔱、壓力和(hé)電🌈導率變化的明(míng)顯影響;
      　　
      　　（4）流量範圍(wéi)大,口徑範圍寬;
      　　
      　　（5）可(kě)應用腐蝕性流體(tǐ)。
      　　
      　　缺點:
      　　
      　　（1）不能測量電(diàn)導率很低的液體(tǐ),如石油制品;
      　　
      　　（2）不能(neng)測量氣體、蒸汽和(hé)含有較大氣泡的(de)液體;
      　　
      　　（3）不能用于較(jiao)高溫度。
      　　
      　　應用概況(kuàng):
      　　
      　　電磁流量計應用(yong)領域廣泛,大口徑(jing)儀表較多應用于(yu)給排水工程;中小(xiǎo)口徑常用于高要(yào)求或難測場合,如(rú)👄鋼鐵工業高爐風(fēng)口冷卻水控制,造(zao)紙工業測量紙漿(jiang)液和黑液,化學工(gong)業的強腐蝕👅液,有(yǒu)色冶金工業的礦(kuang)漿;小口徑👅、微小口(kou)徑常用于醫藥工(gōng)業、食品工業、生物(wù)化學等有衛生要(yao)求的場所。
      　　
      　　[編輯本(ben)段]3.6渦街流量計
      　　
      　　渦(wō)街流量計是在流(liu)體中安放一根非(fei)流線型遊渦發生(shēng)體,流體在發生體(ti)兩側交替地分離(li)釋放出兩串規則(zé)地交錯🐇排列的遊(yóu)渦的儀表。
      　　
      　　渦街流(liú)量計按頻率檢出(chu)方式可分爲:應力(li)式、應變式、電容式(shì)、熱敏式、振動體式(shì)、光電式及超聲式(shì)等。
      　　
      　　渦街流量計是(shì)屬于zui年輕的一類(lei)流量計,但其發展(zhan)迅速,目前已成爲(wei)通用的一類流量(liàng)計。
      　　
      　　優點:
      　　
      　　（1）結構簡單(dan)牢固;
      　　
      　　（2）适用流體種(zhǒng)類多;
      　　
      　　（3）精度較高;
      　　
      　　（4）範(fàn)圍度寬;
      　　
      　　（5）壓損小。
      　　
      　　缺(quē)點:
      　　
      　　（1）不适用于低雷(léi)諾數測量;
      　　
      　　（2）需較長(zhǎng)直管段;
      　　
      　　（3）儀表系數(shù)較低（與渦輪流量(liàng)計相比）;
      　　
      　　（4）儀表在脈(mo)動流、多相流中尚(shang)缺乏應用經驗。
      　　
      　　[編(bian)輯本段]3.7超聲波流(liú)量計
      　　
      　　超聲波流量(liàng)計是通過檢測流(liu)體流動對超聲束(shù)（或超⛹🏻‍♀️聲脈📐沖）的作(zuo)用以測量流量的(de)儀表。
      　　
      　　根據對信号(hao)檢測的原理超聲(shēng)流量計可分爲傳(chuán)播🚶速度☁️差法（直🛀🏻接(jiē)時差法、時差法、相(xiàng)位差法和頻差法(fa)）、波束偏移法、多普(pu)勒法、互相關法、空(kong)間濾法及噪聲法(fǎ)等。
      　　
      　　超聲流量計和(hé)電磁流量計一樣(yàng),因儀表流通通道(dào)未💰設置任何阻礙(ai)件,均屬*流量計,是(shi)适于解決流量測(cè)量困難問題的一(yi)類流量計,特别在(zai)大口徑流量測量(liang)方面有較突出的(de)♻️優點,近年來它是(shi)發展迅速的一類(lèi)流量計之一💁。
      　　
      　　優點(dian):
      　　
      　　（1）可做非接觸式測(ce)量;
      　　
      　　（2）爲無流動阻撓(náo)測量,無壓力損失(shī);
      　　
      　　（3）可測量非導電性(xing)液體,對無阻撓測(ce)量的電磁流量計(jì)是一種補充。
      　　
      　　缺點(dian):
      　　
      　　（1）傳播時間法隻能(neng)用于清潔液體和(he)氣體;而多普勒法(fǎ)隻能用于測量含(han)有一定量懸浮顆(kē)粒和氣泡的液體(ti);
      　　
      　　（2）多普勒法測量精(jīng)度不高。
      　　
      　　應用概況(kuang):
      　　
      　　（1）傳播時間法應用(yòng)于清潔、單相液體(ti)和氣體。典型應用(yòng)有工廠排放液、:怪(guài)液、液化天然氣等(děng);
      　　
      　　（2）氣體應用方面在(zai)高壓天然氣領域(yù)已有使用良好的(de)經⛹🏻‍♀️驗;
      　　
      　　（3）多普勒法适(shi)用于異相含量不(bú)太高的雙相流體(ti),例如:未處理污水(shuǐ)、工廠排放液、髒流(liu)程液;通常不适用(yong)于非常清潔的液(yè)體⭕。
      　　
      　　[編輯本段]3.8科裏(li)奧利質量流量計(jì)
      　　
      　　科裏奧利質量流(liú)量計（以下簡稱CMF）是(shi)利用流體在振動(dòng)管中😍流動時,産生(sheng)與質量流量成正(zhèng)比的科裏奧利力(lì)原理💛制成的一種(zhong)直接式質量流量(liang)儀表。
      　　
      　　我國CMF的應用(yong)起步較晚,近年已(yi)有幾家制造廠（如(ru)太🎯行儀表廠）自行(háng)開發供應市場;還(hái)有幾家制造廠組(zu)建合資企🛀🏻業或引(yin)用生産系列儀表(biǎo)。
      　　
      　　熱式氣體質量流(liú)量計
      　　
      　　熱式流量計(ji)傳感器包含兩個(ge)傳感元件，一個速(sù)度傳感器和一個(gè)溫度傳感器。它們(men)自動地補償和校(xiao)正氣體溫度變化(huà)。儀表的電加熱部(bù)分将速度傳感🔞器(qi)加熱到高于工況(kuang)溫度的某一個定(ding)值，使速度傳感器(qì)和測量工況溫🔴度(du)的傳感器之間形(xing)成恒定溫💔差。當保(bao)持溫差不變時，電(dian)加熱消耗的能量(liang)，也可以⛷️說熱消散(san)值，與流過氣體的(de)質🏃🏻量流量成正比(bǐ)。
      　　
      　　熱式氣體質量流(liu)量計即MassFlowMeter（縮寫爲MFM），它(tā)是氣體流量計‼️量(liang)🈲中新🔅型儀🍓表，區别(bie)于其它氣體流量(liàng)計不需要進行壓(yā)力和溫度修正，直(zhí)接測量氣體的質(zhi)量流量，一✉️支傳感(gan)器可以做到量程(cheng)從極低到高量程(cheng)。它适合♍單一氣體(ti)和固定比例多組(zu)份⚽氣體的測🤩量。
      　　
      　　熱(rè)式氣體質量流量(liang)計是用于測量和(he)控制氣體質🐆量流(liu)量的新型儀表。可(ke)用于石油、化工、鋼(gāng)鐵、冶金、電力、輕工(gōng)、醫藥、環🐪保等工業(ye)部門的空氣、烴類(lei)氣體、可🤞燃性氣體(ti)、煙道氣體的監測(ce)。
      　　
      　　特點
      　　
      　　可靠性高重(zhong)複性好測量精度(du)高壓損小
      　　
      　　無活動(dong)部件量程比寬響(xiǎng)應速度快無須溫(wēn)壓補償
      　　
      　　應用
      　　
      　　•工業(ye)管道中氣體質量(liàng)流量測量•煙囪排(pái)出的煙氣流🆚速測(ce)💋量
      　　
      　　•煅燒爐煙道氣(qi)流量測量•燃氣過(guo)程中空氣流量測(cè)量❄️
      　　
      　　•壓縮空氣流量(liàng)測量•半道體芯片(piàn)制造過程中氣體(ti)流量測量
      　　
      　　•污水處(chù)理中氣體流量測(cè)量•加熱通風和空(kong)調系統中的氣體(tǐ)流量測量
      　　
      　　•熔劑回(hui)收系統氣體流量(liàng)測量•燃燒鍋爐中(zhong)燃燒氣體流量測(cè)量
      　　
      　　•天然氣、火炬氣(qì)、氫氣等氣體流量(liang)測量
      　　
      　　•啤酒生産過(guò)程中二氧化碳氣(qì)體流量測量
      　　
      　　•水泥(ní)、卷煙、玻璃廠生産(chǎn)過程中氣體質量(liang)流量測量
      　　
      　　如：美國(guo)SIERRA
      　　
      　　中國DSN
      　　
      　　3.9明渠流量計(ji)
      　　
      　　與前述幾種不同(tóng),它是在非滿管狀(zhuang)敞開渠道測量自(zì)由表面自然流的(de)流量儀表。
      　　
      　　非滿管(guǎn)态流動的水路稱(cheng)作明渠,測量明渠(qú)中水流流量的🐕稱(cheng)作明渠流量計（openchannelflowmeter）。
      　　
      　　明(ming)渠流量計除圓形(xing)外,還有U字形、梯形(xing)、矩形等多種形㊙️狀(zhuang)。
      　　
      　　明渠流量計應用(yong)場所有城市供水(shui)引水渠;火電廠🛀🏻引(yin)水和排🈲水渠、污水(shui)治理流入和排放(fang)渠;工礦企業🍓水排(pai)放以及水利工程(chéng)和農業灌溉用渠(qu)道。有人估計1995台,約(yue)占流量儀表整體(ti)的1.6%,但是國内應用(yòng)尚無估計數據。
      　　
      　　4,新(xin)工作原理流量儀(yi)表的研究和開發(fā)
      　　
      　　4.1靜電流量計
      　　
      　　（electrostaticflowmeter）
      　　
      　　日本(ben)東京技術學院研(yan)制适用于石油輸(shu)送管線低導電液(yè)體流量測量的靜(jing)電流量計。
      　　
      　　靜電流(liu)量計的金屬測量(liàng)管絕緣地與管系(xì)連接,測量電容器(qi)上靜電荷便可知(zhī)道測量管内的電(diàn)荷。他們分别作了(le)内徑4~8mm銅、不鏽⛹🏻‍♀️鋼等(děng)金屬和塑料測量(liàng)管儀表的實流試(shì)驗,試驗表明流量(liàng)與電荷之間接近(jin)于線性。
      　　
      　　4.2複合效應(yīng)流量儀表
      　　
      　　（combinedeffectsmeter）
      　　
      　　該儀表(biao)的工作原理是基(ji)于流體的動量和(hé)壓力作用于儀表(biao)腔🆚體産生的變形(xing),測量複合效應的(de)變形求取流量。本(běn)儀表由美國GMI工程(chéng)和管理學院開發(fā),已申請兩項。
      　　
      　　4.3轉速(su)表式流量傳感器(qì)
      　　
      　　（tachmetricflowratesensor）
      　　
      　　它是由俄羅斯科(kē)學工程中心工業(ye)儀表公司開發，是(shi)基🐇于懸浮效應理(lǐ)論研制的。該儀表(biǎo)已在若幹現場成(cheng)功的應用（例如在(zai)核電站安裝2000餘台(tái)測量熱水🌏流量，連(lian)續使用8年）,且還在(zài)改進以擴大應用(yong)領域。
      　　
      　　5,幾種流量儀(yí)表應用和發展動(dong)向
      　　
      　　5.1科裏奧利質量(liàng)流量計（CMF）
      　　
      　　國外CMF已發(fā)展30餘系列，各系列(liè)開發在技術上着(zhe)眼點在于:流量檢(jian)測測量管結構上(shàng)設計創新;提高儀(yi)表零點穩定性和(hé)🌈度等性能;增加測(ce)量管撓度,提高靈(líng)📱敏度;改善測量管(guǎn)應力🥵分布,降低疲(pi)勞損壞,加強抗♌振(zhèn)動幹擾能力等。
      　　
      　　5.2電(dian)磁流量計（EMF）
      　　
      　　EMF從50年代(dai)初進入工業應用(yong)以來,使用領域日(ri)益擴展,80年代後期(qi)起在各國流量儀(yí)表銷售金額中已(yi)占16%~20%。
      　　
      　　我國近年發展(zhan)迅速,1994年銷售估計(jì)爲6500~7500台。國内已生産(chǎn)zui大口💰徑✍️爲2~6m的ENF,并有(you)實流校驗口徑3m的(de)設備能力。
      　　
      　　5.3渦街流(liu)量計（USF）
      　　
      　　USF在60年代後期(qi)進入工業應用,80年(nián)代後期起在各國(guo)流量儀表銷售金(jin)額中已占4%~6%。1992年世界(jie)範圍估計銷售量(liang)爲3.54.8萬台,同期國内(nèi)産品估計在8000~9000台。
      　　
      　　5.4威(wēi)力巴流量計
      　　
      　　威立(lì)巴流量計計采用(yong)了*符合空氣動力(li)學原理的工👄程結(jié)構設計，是一種在(zai)精度、功效及可靠(kao)方面達到了無比(bi)程度的傳感元件(jiàn)。
      　　
      　　6,結論
      　　
      　　由上述可知(zhi),流量計發展到今(jīn)天雖然已日趨成(chéng)熟,但其種類仍然(ran)極其繁多,至今尚(shàng)無一種對于任何(hé)場合都适用的流(liu)量計。
      　　
      　　每種流量計(jì)都有其适用範圍(wéi),也都有局限性。這(zhe)就✌️要求我們:
      　　
      　　（1）在選(xuan)擇儀表時,一定要(yao)熟悉儀表和被測(ce)對象兩方面的情(qíng)況,并要兼顧考慮(lü)其它因素,這樣測(ce)量才會準确;
      　　
      　　（2）努力(li)研制新型儀表,使(shǐ)其在現有的基礎(chǔ)上更加完善。
      　　
      　　差壓(ya)式流量計
      　　
      　　差壓式(shì)流量計（以下簡稱(cheng)DPF或流量計）是根據(ju)安裝于管道中流(liu)量檢測件産生的(de)差壓、已知的流體(ti)條件和檢測件與(yǔ)管道的幾何尺寸(cùn)來測量流量的儀(yí)表。DPF由一次裝置（檢(jiǎn)測件）和二次裝置(zhì)（差壓轉換和流量(liang)顯示儀表）組成。通(tōng)常以檢測件的型(xing)式對🧡DPF分類，如孔扳(ban)流量計、文丘裏管(guan)流量計及均速管(guǎn)流量計等。二🌏次裝(zhuang)置爲各種機械、電(diàn)子、機電一體式差(cha)壓計，差壓變送器(qi)和流量顯🔞示及計(jì)算儀表，它已發展(zhǎn)爲三化（系🔞列化、通(tōng)用化及标🙇‍♀️準化）程(cheng)度很高的種♍類規(gui)格龐雜的一大類(lei)儀表。差壓計既可(kě)用于測量流量參(cān)數㊙️，也可測量其他(ta)參數（如壓力、物位(wei)、密度等）。
      　　
      　　DPF按其檢測(ce)件的作用原理可(kě)分爲節流式、動壓(yā)頭式、水力阻力式(shi)、離心式、動壓增益(yì)式和射流式等幾(jǐ)大類，其中以節流(liú)式和動壓頭式應(yīng)用。
      　　
      　　節流式DPF的檢測(cè)件按其标準化程(cheng)度分爲标準型和(hé)非标準型兩大類(lei)。所謂标準節流裝(zhuang)置是指按照标準(zhǔn)文件設🙇🏻計、制造、安(ān)㊙️裝和使用，無須經(jing)實流校準即🤟可确(que)定其流量🐇值并估(gū)⭐算流量測量誤差(cha)，非标準節流裝置(zhì)是成熟程度較差(cha)，尚未列入标準文(wen)件中的🔞檢測件。
      　　
      　　标(biao)準型節流式DPF的發(fa)展經過漫長的過(guò)程，早在20世紀㊙️20年代(dai)💁，美國和歐洲即開(kai)始進行大規模的(de)節流裝置試驗研(yán)究。用得zui普遍的節(jie)流裝置--孔闆和噴(pen)嘴開始标準化。現(xian)在标準噴嘴的一(yī)種型式ISAl932噴嘴，其幾(jǐ)何形⁉️狀就是30年代(dài)标準化的，而标準(zhǔn)孔闆亦曾🤩稱爲ISAl932孔(kong)闆✍️。節流裝置結構(gòu)形式的标準化有(yǒu)很深遠的意義，因(yin)爲隻有節流裝置(zhì)結構形式标準化(hua)了，才有可能把上(shàng)衆多研究成果彙(huì)集到一起，它促進(jìn)檢測件的理論和(he)實踐向深度和廣(guang)度拓展，這是其他(ta)流量計所不及的(de)。1980年ISO（标準化組織）正(zhèng)式通過标準ISO5167，至此(ci)流量測量節流裝(zhuāng)置*個标準誕生了(le)。ISO5167總結了幾十年來(lái)上對爲數有限的(de)幾種節流裝置📞（孔(kǒng)闆、噴嘴和文丘裏(lǐ)管）的理👄論與試驗(yàn)的研究成果，反☂️映(yìng)了此類檢測件的(de)當代科學與生産(chǎn)的技術水平。但是(shi)從ISO5167正🈲式頒布之🏃‍♂️日(ri)起，它就暴露出許(xǔ)多亟待解決的🚩問(wèn)題，這些問題🐉主要(yào)有以下幾個方面(miàn)。
      　　
      　　1）ISO5167試驗數據的陳舊(jiu)性ISO5167中采用的數據(jù)大多是30年代的試(shì)驗結果，今🐪天無論(lun)節流裝置制造技(jì)術，流量試驗設備(bèi)及實🔅驗技術都有(yǒu)巨大的進步，重新(xin)進行系統地試驗(yàn)以獲得更高度及(jí)更可♋靠的數據是(shì)必要的。進入80年代(dai)美國和歐洲都進(jin)行大規模的試驗(yan)，爲修✊訂ISO5167打下基礎(chu)。
      　　
      　　2）ISO5167中關于直管段長(zhǎng)度規定的問題在(zai)ISO投票通過ISO5167時，美國(guó)投了反對票，其主(zhǔ)要原因是對直管(guǎn)段長度的規定有(you)不同意見☂️，這個❌問(wen)題應是ISO5167修訂的主(zhǔ)要問題之一。
      　　
      　　3）ISO5167中各(ge)項規定的科學性(xìng)問題影響節流裝(zhuang)置流出系數的因(yīn)✏️素🐇特🥵别多，主要有(yǒu)孔徑與管徑的比(bi)值β、取壓裝置、雷諾(nuo)數、節流件安裝偏(piān)心度、前後阻流件(jian)類型及直管段長(zhǎng)度⚽、孔闆入口邊緣(yuán)尖銳度、管壁粗糙(cāo)度、流體流動🔞湍流(liu)度等，衆多因素影(ying)響錯綜複雜，有的(de)參數難以直接測(cè)量，因此标準中有(yǒu)些規定并非科學(xué)地确定，而是爲了(le)取得一緻，不得不(bu)人爲地👈确定。流量(liàng)專家斯賓塞📞（E．A．Spencer）提出(chū)一系列應重新檢(jian)讨的問題，如孔闆(pǎn)平直度、同心度、直(zhí)角邊緣尖銳度🍓、管(guan)道粗糙度、上遊流(liú)速分布及流動調(diào)整💔器的作用等。
      　　
      　　4）關(guan)于節流式DPF測量度(du)提高的問題鑒于(yú)節流式DPF在流量計(jì)中占⛱️有👣重要地位(wei)，提高其測量度意(yi)義重大。曆次學術(shù)會議認爲必須使(shǐ)流量測量工作者(zhe)、流體力💃學與計算(suàn)機技💔術工作者緊(jin)密合作共同攻關(guān)才能✉️解決此問題(tí)。
      　　
      　　20世紀80年代美國和(he)歐洲開始進行大(da)規模的孔闆流量(liàng)💯計試驗研究，歐洲(zhōu)爲歐共體實驗計(ji)劃（EECExperimentalProgram），美國爲API實驗計(ji)劃（APIExperimentalProgram）。試驗的目的是(shì)用現代測試設備(bei)及試驗數✌️據的統(tǒng)計處理技術進行(hang)新一🏒輪的範圍廣(guǎng)泛的試⚽驗研究，爲(wèi)修訂ISO5167打下技術基(ji)礎😍。1999年ISO發出ISO5167的修訂(ding)稿（ISO／CD5167-1-4），該文件爲委員(yuan)會草案，它在技術(shù)内容與🏃‍♀️編輯上都(dōu)有很大改動，是一(yī)份全新的标準。本(běn)來預定于2025年12月在(zài)美國丹佛舉行的(de)ISO／TC30／SC2會議上👉審查通過(guò)爲DIS（标準草案），但是(shì)會議認爲尚有細(xi)☔節問題應再商榷(que)而未能通過。新的(de)ISO5167标準🔅何時正式頒(ban)布尚不📧得而知。ISO5167新(xin)标準在标🔞準的兩(liǎng)個核心内容皆有(you)實質性變化，一✊是(shì)孔闆的流出系數(shu)公式，用Reader-Harris/Gallagher計算式（R-G式(shi)）代替Stolz計算式，另一(yi)爲節流裝🏃‍♂️置上遊(yóu)側直管段長度的(de)規🏃🏻‍♂️定以及流動調(diào)整器的使用🔞等。
      　　
      　　我(wǒ)們通常稱ISO5167（GB／T2624）中所列(lie)節流裝置爲标準(zhun)節流裝置，其他的(de)都♊稱爲非标準節(jiē)流裝置，應該指出(chū)，非标準節流裝置(zhì)不僅是指那些節(jie)流裝置結構與标(biao)難節流🎯裝置相異(yi)的，如果标準節流(liú)裝置在偏㊙️離标準(zhǔn)條件下工作亦🛀應(yīng)稱爲非标準節流(liú)裝置，例如，标準孔(kong)闆在混相流或标(biao)準文丘裏噴嘴在(zai)臨界流下工作的(de)都是。
      　　
      　　目前非标準(zhun)節流裝置大緻有(yǒu)以下一些種類：
      　　
      　　1）低(di)雷諾數用1／4圓孔闆(pǎn)，錐形入口孔闆，雙(shuāng)重孔闆，雙斜💋孔♉闆(pǎn)，半圓孔闆等；
      　　
      　　2）髒污(wū)介質用圓缺孔闆(pan)，偏心孔闆，環狀孔(kǒng)闆，楔形孔💃🏻闆📞，彎管(guǎn)☀️節流件等；
      　　
      　　3）低壓損(sǔn)用羅洛斯管，道爾(ěr)管，道爾孔闆，雙重(zhòng)文丘裏❤️噴嘴，通用(yong)文丘裏管，Vasy管等；
      　　
      　　4）小(xiao)管徑用整體（内藏(cang)）孔闆；
      　　
      　　5）端頭節流裝(zhuāng)置端頭孔闆，端頭(tóu)噴嘴，Borda管等；
      　　
      　　6）寬範圍(wéi)度節流裝置彈性(xing)加載可變面積可(kě)變壓頭👣流🐪量計（線(xiàn)性孔闆）；
      　　
      　　7）毛細管節(jie)流件層流流量計(ji)；
      　　
      　　8）脈動流節流裝置(zhì)；
      　　
      　　9）臨界流節流裝置(zhi)音速文丘裏噴嘴(zui)；
      　　
      　　10）混相流節流裝置(zhi)。
      　　
      　　節流式DPF現場應用(yong)的不斷拓展必然(rán)提出發展非标🔴準(zhǔn)節流裝置的要求(qiú)，十餘年來ISO亦在不(bú)斷制訂有關非标(biao)☂️準節🌈流裝置的技(ji)術文件，在它們不(bú)能成爲正式标準(zhǔn)❤️之前作爲技術報(bào)告發表。可以預見(jian)，今後有可能若幹(gan)較爲成熟的非标(biao)準節流裝置會晉(jin)升爲标準型的。
      　　
      　　20世(shì)紀90年代中後期世(shi)界範圍内各式DPF銷(xiao)售量在流量儀表(biao)總量中台數占50％-60％（每(mei)年約百萬台），金額(é)占30％左右。我國銷售(shou)台數約占流量儀(yi)表總量（不包括*表(biao)和家用🧑🏾‍🤝‍🧑🏼水表及玻(bo)璃管❄️浮子流量計(jì)）的35％-42％（每年6萬-7萬台）。
      　　
      　　2工(gong)作原理
      　　
      　　2.1基本原理(li)
      　　
      　　充滿管道的流體(ti)，當它流經管道内(nèi)的節流件時，如圖(tú)4.1所示，流速将在節(jie)流件處形成局部(bù)收縮，因而流速增(zeng)加，靜壓力降低，于(yu)是在節流件前後(hòu)便産生了壓差。流(liú)體流量愈大，産生(sheng)的壓差愈大，這樣(yang)可依據壓差來衡(heng)量流量的大小。這(zhè)種🔴測量方法是以(yǐ)流動連續性方程(cheng)（質量守恒定律）和(hé)伯努利方程（能量(liàng)守恒定律）爲基礎(chǔ)的。壓差的大小不(bu)僅與流量還與其(qí)他許多因素有關(guān)，例如當節流裝置(zhì)形式或管道内流(liu)體的物理性質（密(mì)度、粘度）不同時，在(zài)同🈲樣大小的流量(liàng)下産生的壓差也(yě)是不同的。
      　　
      　　圖4.1孔闆(pan)附近的流速和壓(ya)力分布
      　　
      　　2.2流量方程(cheng)
      　　
      　　式中qm--質量流量，kg/s;
      　　
      　　qv--體(ti)積流量，m3/s;
      　　
      　　C--流出系數(shu)；
      　　
      　　ε--可膨脹性系數；
      　　
      　　β--直(zhi)徑比，β=d/D;
      　　
      　　d--工作條件下(xià)節流件的孔徑，m；
      　　
      　　D--工(gōng)作條件下上遊管(guǎn)道内徑，m；
      　　
      　　P--差壓，Pa；
      　　
      　　ρl--上遊(you)流體密度，kg/m3。
      　　
      　　由上式(shì)可見，流量爲C、ε、d、ρ、P、β（D）6個參(can)數的函數，此6個參(can)數可分爲實測量(liang)💜[d，ρ，P，β（D）]和統計量（C、ε）兩類。
      　　
      　　（1）實(shi)測量
      　　
      　　1）d、D式（4．1）中d與流量(liàng)爲平方關系，其度(dù)對流量總精度影(yǐng)響較大，誤差值一(yi)般應控制在±0．05％左右(you)，還應計及工作溫(wēn)度對材料熱膨脹(zhàng)的影響。标準規定(dìng)管道内徑D必須實(shí)測，需在上遊管段(duàn)的幾個截🌂面上進(jin)行多次測量求其(qí)平均值，誤差不應(ying)大于±0．3％。除對數值測(cè)量精度要求較高(gao)外，還♻️應考慮内徑(jìng)偏差會對節流件(jian)上遊通🔴道造成不(bu)正常✍️節流現象所(suo)帶來的嚴重影響(xiǎng)。因此，當不是成套(tào)供應🙇🏻節流裝置時(shí)，在現🐪場配管應充(chong)分✏️注意這個問題(ti)。
      　　
      　　2）ρρ在流量方程中與(yǔ)P是處于同等位置(zhi)，亦就是說，當追求(qiu)差壓變🛀🏻送器高精(jing)度等級時，絕不要(yao)忘記ρ的測量📧精度(du)亦應與之相匹☎️配(pei)。否則P的提高将會(huì)被ρ的降低所抵消(xiāo)⛷️。
      　　
      　　3）P差壓P的測量不應(ying)隻限于選用一台(tái)高精度差壓變💚送(song)🔱器。實㊙️際上差壓變(bian)送器能否接受到(dao)真實的差壓值還(hái)決定🏃‍♀️于一系列因(yin)素，其中正确的取(qu)壓孔及引壓管線(xiàn)的制造、安裝及使(shǐ)用是保證獲得真(zhen)實差壓🌈值的關鍵(jiàn)，這些影響因素很(hen)多是難以定💃量或(huò)定性🐇确定的，隻有(you)加強制造及安裝(zhuāng)的規範🔴化工作才(cái)能達到目的。
      　　
      　　（2）統計(jì)量
      　　
      　　1）C統計量C是無法(fǎ)實測的量（指按标(biāo)準設計制造安裝(zhuang)，不經校準使用），在(zài)現場使用時zui複雜(za)的情況出現在實(shí)際⭐的C值與标準确(que)定的C值不相符合(hé)。它們的偏離是由(you)設計、制造、安裝及(ji)使用一系列因👄素(sù)造成的。應該明确(que)，上述各環節全部(bù)嚴格遵循标準的(de)規定，其🚩實際值才(cai)會📐與标準确定的(de)值相符合，現場是(shì)難以*這種要求的(de)。
      　　
      　　應該指出，與标準(zhǔn)條件的偏離，有的(de)可定量估算（可進(jìn)行修🏃🏻‍♂️正），有🈲的隻能(néng)定性估計（不确定(dìng)度的幅值與方向(xiang)）。但是在現實中，有(you)時不僅是一個條(tiáo)件偏離，這就帶來(lái)非常複雜的情況(kuàng)，因爲一般資料中(zhong)隻介紹某一條件(jian)偏離引起的誤差(cha)。如果許多條件同(tong)時偏離，則缺少相(xiàng)關的資料可查。
      　　
      　　2）ε可(kě)膨脹性系數ε是對(duì)流體通過節流件(jiàn)時密度發生變化(hua)而🧑🏾‍🤝‍🧑🏼引起的流出系(xì)數變化的修正，它(ta)的誤差由🛀兩部分(fèn)組成：其㊙️一爲常用(yong)流量下ε的誤差，即(ji)标準确定值的誤(wù)差；其二爲由于流(liú)量變化ε值将随之(zhī)波動帶來的誤差(cha)。一般在🔴低靜壓高(gao)差壓情況，ε值有不(bu)可㊙️忽略的誤差。當(dāng)P／P≤0.04時，ε的誤差可忽略(luè)不計。
      　　
      　　3分類
      　　
      　　差壓式(shì)流量計分類如表(biao)4.1所示。
      　　
      　　表4.1差壓式流(liú)量計分類表
      　　
      　　分類(lei)原則分類類型
      　　
      　　按(àn)産生差壓的作用(yong)原理分類1）節流式(shi)；2）動壓頭式；3）水力阻(zu)力式💞；4）離💞心式；5）動壓(ya)增益式；6）射流式
      　　
      　　按(àn)結構形式分類1）标(biāo)準孔闆；2）标準噴嘴(zuǐ)；3）經典文丘裏管🛀🏻；4）文(wen)丘裏🛀噴❄️嘴；5）錐形入(rù)口孔闆；6）1/4圓孔闆；7）圓(yuán)缺孔闆；8）偏心孔闆(pǎn)；9）楔形孔✊闆；10）整體（内(nei)藏）孔闆；11）線性孔闆(pǎn)；12）環形孔闆；13）道爾管(guǎn)；14）羅洛斯管；15）彎管；16）可(kě)換孔闆節🌈流裝置(zhì)；17）臨界流節流裝🌈置(zhi)
      　　
      　　按用途分類1）标準(zhun)節流裝置；2）低雷諾(nuo)數節流裝置；3）髒污(wū)流節流裝置；4）低壓(yā)損節流裝置；5）小管(guan)徑節流裝置；6）寬範(fàn)圍度☔節流裝置；7）臨(lín)界流節流裝置；
      　　
      　　3.1按(àn)産生差壓的作用(yong)原理分類
      　　
      　　1）節流式(shì)依據流體通過節(jiē)流件使部分壓力(li)能轉變爲動能以(yi)産生差壓的原理(li)工作，其檢測件稱(cheng)
      　　
      　　之爲節流裝置，是(shi)DPF的主要品種。
      　　
      　　2）動壓(ya)頭式依據動壓轉(zhuǎn)變爲靜壓的原理(li)工作，如均🚩速管❄️流(liu)量計。
      　　
      　　3）水力阻力式(shi)依據流體阻力産(chan)生的壓差原理工(gong)作❤️，檢測件爲毛細(xi)管束，又稱層流流(liú)量計，一
      　　
      　　般用于微(wēi)小流量測量。
      　　
      　　4）離心(xīn)式依據彎曲管或(huò)環狀管産生離心(xīn)力原理形成的壓(yā)差工作，如彎管流(liu)量計，環形管流量(liang)
      　　
      　　計等。
      　　
      　　5）動壓增益式(shì)依據動壓放大原(yuán)理工作，如皮托-文(wén)丘裏管。
      　　
      　　6）射流式依(yi)據流體射流撞擊(ji)産生原理工作，如(ru)射流式差壓流量(liàng)🤟計。
      　　
      　　3.2按結構形式分(fen)類
      　　
      　　1）标準孔闆又稱(cheng)同心直角邊緣孔(kǒng)闆，其軸向截面如(rú)💃🏻圖4.2所❗示。孔闆是一(yī)塊加工成圓形同(tong)心的具有銳利直(zhi)角邊緣的薄闆。孔(kǒng)闆開🙇🏻孔的上遊側(ce)邊緣應是銳利的(de)直角。标準💜孔闆有(you)三種取壓方式：角(jiao)接、法蘭及D-D/2取壓；如(rú)圖4.3所示。爲從兩個(gè)方向的任一個方(fāng)向測量流量，可采(cǎi)用對稱孔闆，節流(liu)孔的兩個邊緣均(jun1)符合直角邊緣孔(kong)闆上遊邊緣的特(te)性，且孔闆全部🈲厚(hòu)度🌈不超過節流孔(kong)的💘厚度。
      　　
      　　圖4.2标準孔(kǒng)闆
      　　
      　　圖4.3孔闆的三種(zhǒng)取壓方式
      　　
      　　2）标準噴(pēn)嘴有兩種結構形(xing)式：ISA1932噴嘴和長徑噴(pēn)嘴。
      　　
      　　a.ISA1932噴嘴（圖4.4）上遊面(miàn)由垂直于軸的平(ping)面、廓形爲圓周的(de)兩段弧線所确定(dìng)的收縮段、圓筒形(xíng)喉部和凹槽組🔞成(chéng)的噴嘴。ISA1932噴嘴的取(qǔ)壓方🔞式僅角接取(qǔ)壓一種。
      　　
      　　圖4.4ISA1932噴嘴
      　　
      　　b.長(zhang)徑噴嘴（圖4.5）上遊面(miàn)由垂直于軸的平(ping)面、廓形爲1/4橢圓的(de)收縮😘段、圓筒形喉(hou)部和可能有的凹(ao)槽或斜角組成的(de)噴嘴。長徑噴嘴的(de)取壓方式僅D-D/2取壓(ya)一種。
      　　
      　　3）經典文丘裏(li)管由入口圓筒段(duàn)A、圓錐收縮段B、圓筒(tong)形喉部C和圓錐擴(kuò)散段E組成，如圖4.6所(suǒ)示。根據不同的加(jia)工方✍️法，有以下結(jie)構形式：①具有粗鑄(zhù)收縮段的；②具有機(jī)械加工收縮段的(de)；③具有鐵闆焊接收(shōu)縮段的。不同結構(gou)形式的L1、L2、R1、R2與D、d的關系(xi)如表4.2所示。
      　　
      　　4）文丘裏(li)噴嘴由進口噴嘴(zui)、圓筒形喉部及擴(kuò)散段組成，如圖4.7所(suǒ)♈示。
      　　
      　　5）錐形入口孔闆(pan)錐形入口孔闆與(yǔ)标準孔闆相似，相(xiàng)當☎️于一塊🏒倒裝的(de)标準孔闆，其結構(gou)如圖4.8所示，取壓✌️方(fāng)式爲角接取壓。表(biǎo)4.2L1、L2、R1、R2與D、d關🧑🏽‍🤝‍🧑🏻系
      　　
      　　注粗鑄入(rù)口機械加工的入(ru)口粗焊的鐵闆入(ru)口
      　　
      　　1±0.25D（100mm＜D＜150mm）
      　　
      　　L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
      　　
      　　2L2=1D或0.25D+250mm兩個量中的(de)小者L2≥D（入口直徑）L2≥D（入(rù)口直徑）
      　　
      　　3R1=1.375D+20%R1＜0.25DR1=0,焊縫除外(wài)
      　　
      　　4R2=3.625d至3.8dR2＜0.25DR2=0,焊縫除外
      　　
      　　圖4.6經(jing)典文丘裏管
      　　
      　　圖4.7文(wen)丘裏噴嘴
      　　
      　　圖4.8錐形(xing)入口孔闆
      　　
      　　1一環隙(xi)；2-夾持環；3一上遊端(duan)面A；4-下遊端面B；
      　　
      　　5-軸線(xian)；6-流向；7-取壓口；8-孔闆(pǎn)；
      　　
      　　X-帶環隙的夾持環(huán)；Y-單獨取壓口
      　　
      　　超聲(shēng)波流量計的基本(běn)原理及類型
      　　
      　　超聲(sheng)波在流動的流體(ti)中傳播時就載上(shàng)流體流速的信息(xi)。因此通過接收到(dao)的超聲波就可以(yǐ)檢測出流體的流(liú)✔️速，從而換算成流(liu)量。根據檢測的方(fāng)式，可💘分爲傳播速(sù)度💃🏻差法、多普勒法(fa)、波束偏移法、噪聲(shēng)法及相關法等不(bú)同類型的超聲波(bo)流量計。起聲波流(liú)量計是近十幾年(nian)來随着🔅集成電路(lù)技術迅速發展🌈才(cai)開始應用📐的🏃‍♀️一種(zhǒng)
      　　
      　　非接觸式儀表，适(shì)于測量不易接觸(chù)和觀察的流體以(yi)及大管徑流量。它(tā)與水位計聯動可(ke)進行敞開水流的(de)🚶‍♀️流量測量。使用超(chāo)聲波流量比不用(yong)在流體中安裝測(cè)量元件故不會改(gai)變流體的流動狀(zhuang)态，不産生附加阻(zu)力，儀表的安裝及(jí)檢修均可不影響(xiǎng)生産管線運行因(yin)而是一種理想的(de)節能型㊙️流量計。
      　　
      　　*，目(mù)前的工業流量測(ce)量普遍存在着大(da)管徑、大流量測量(liang)困🧑🏽‍🤝‍🧑🏻難的💞問題，這是(shi)因爲一般流量計(jì)随着測量管徑的(de)增大會帶來制造(zào)和運輸上的困難(nán)，造價提高、能損加(jia)大、安裝不僅這些(xiē)缺點，超聲波流量(liang)計均可避免。因爲(wei)各類超聲波流量(liàng)計均可管外安裝(zhuāng)、非接觸測流，儀表(biǎo)造價基本上與被(bei)測管道口徑大小(xiǎo)無關，而其它類型(xíng)的流量計随着口(kǒu)徑增加，造價大幅(fú)度增加，故口徑越(yuè)大超🛀🏻聲波流量計(ji)比相同功能其它(tā)類型流量計的✊功(gōng)能價格比越*。被✌️認(rèn)爲是較好的大管(guan)徑流量測量儀表(biǎo)，多普勒法超聲波(bo)流量計可測雙相(xiàng)介質的流量，故可(kě)用于下水道及排(pái)污水等髒污流的(de)測量。在發電廠中(zhōng)，用便攜式超聲波(bō)流量計測量水輪(lún)機進水量、汽輪機(jī)循環水量等大管(guan)徑流量，比過去的(de)皮脫管流速計方(fāng)便得多。超聲被流(liu)量汁也可用于氣(qi)體測量。管徑的👈适(shì)用範圍從2cm到5m，從幾(jǐ)米寬的明渠、暗渠(qu)到500m寬的河流都可(kě)适用。
      　　
      　　另外，超聲測(ce)量儀表的流量測(ce)量準确度幾乎不(bu)受被測流體溫度(dù)、壓力、粘度、密度等(děng)參數的影響，又可(kě)制成非接觸及便(bian)攜式測量儀表，故(gu)可解決其它類型(xíng)儀表所難以測量(liàng)的強腐蝕✍️性、非導(dao)電性、放射性及易(yi)燃易爆介質的流(liu)量測量問題。另外(wài)🔞，鑒于非接觸測量(liang)特點，再配以合理(lǐ)的電子線路，一台(tái)儀表可🔞适應多種(zhǒng)管🌈徑測量和多種(zhong)流量範圍測量。超(chāo)聲波流量計的适(shì)應能力也是其它(ta)儀表不可比拟的(de)。超聲波流量計具(jù)有上♍述一些優點(dian)因此它✔️越來越受(shòu)到重視并🧡且向産(chan)品系列化、通用化(huà)發展，現已制成不(bú)同聲道的标準型(xíng)、高溫🔅型、防爆型、濕(shī)式🈚型儀表以适應(yīng)不同介👈質，不同場(chǎng)合和不同管道條(tiao)件的流量測量。
      　　
      　　超(chao)聲波流量計目前(qian)所存在的缺點主(zhu)要是可測流體的(de)💛溫度⛱️範圍受超聲(shēng)波換能鋁及換能(neng)器與管道之間🛀🏻的(de)耦合材🌈料耐溫程(cheng)度的限制，以及高(gāo)溫下被測流體傳(chuan)聲速度的原始數(shù)據不全。目前我國(guó)隻能用于測量200℃以(yǐ)下的流體。另外，超(chao)聲波流量計的測(cè)量線路比一般🈲流(liu)量計複雜。這是因(yīn)爲，一般工業計量(liang)中液體的流🌏速常(chang)常是每秒幾米，而(er)聲波在液體中的(de)傳播速度約爲1500m／s左(zuo)右，被測流體流速(su)（流量）變化帶給聲(shēng)速的變化量zui大也(yě)是10－3數量級．若要求(qiú)測量流速的準确(què)度爲1％，則對聲速的(de)測量🈲準确度需爲(wèi)10-5～10-6數量級🙇‍♀️，因此必須(xū)有完善💛的測量線(xiàn)路才能實現，這也(yě)正是⛱️超聲波流量(liang)計隻有在集成🏃‍♀️電(dian)路技術迅速發展(zhǎn)的前題☀️下才能得(dé)到實際應♍用的原(yuan)因。
      　　
      　　超聲波流量計(jì)由超聲波換能器(qi)、電子線路及流量(liàng)顯示和👨‍❤️‍👨累積🤞系統(tǒng)三部分組成。超聲(shēng)波發射換能器将(jiang)電能轉換爲超聲(sheng)波能量，并将其發(fa)射到被測流體中(zhōng)，接收器接收到的(de)超聲波信号，經電(dian)子線路放大并轉(zhuan)換爲代表流量的(de)電信号供給顯示(shì)和積算儀表進行(hang)顯示和積算。這✊樣(yang)就實現了流量的(de)檢測💚和顯示。
      　　
      　　超聲(shēng)波流量計常用壓(ya)電換能器。它利用(yong)壓電材料的壓電(diàn)效應，采用适出的(de)發射電路把電能(néng)加到發射換能器(qì)的壓電元件上，使(shǐ)其産生超聲波振(zhen)勸。超聲波以某一(yī)角度射入🈲流體中(zhōng)傳播，然後由接收(shou)換能器接收🏃‍♂️，并經(jing)壓電⭐元件變爲電(dian)能，以便檢測。發射(shè)換能器利用壓電(diàn)元件的逆壓電效(xiao)應🔞，而接收換能器(qi)則是利用壓電效(xiào)應。
      　　
      　　超聲波流量計(jì)換能器的壓電元(yuán)件常做成圓形薄(bao)片，沿♉厚度振動。薄(bao)片直徑超過厚度(du)的10倍，以保證振動(dong)的方向性。壓☎️電元(yuan)件材料多采用锆(gao)钛酸鉛。爲固定壓(yā)電元件，使超聲波(bo)🔱以合适的角度🌈射(she)入到流體中，需把(bǎ)元件故人聲楔中(zhōng)，構成換能器整體(ti)（又稱探🎯頭）。聲楔的(de)材料不僅要求強(qiang)度高、耐老化，而且(qie)要求❌超聲波經聲(shēng)🐕楔後能量損失小(xiǎo)即透射系數接♋近(jin)1。常用的聲楔材料(liao)是有機玻璃，因爲(wei)它透明，可以觀察(cha)到聲楔中壓電元(yuan)件的組裝情況。另(ling)外，某些橡膠、塑料(liao)及膠木也可作聲(sheng)楔♈材料。
      　　
      　　超聲波流(liú)量計的電子線路(lu)包括發射、接收、信(xin)号處理和顯示電(dian)路。測得的瞬時流(liu)量和累積流量值(zhi)用🏃🏻‍♂️數字量或模拟(ni)💃量顯示。
      　　
      　　根據對信(xin)号檢測的原理，目(mù)前超聲波流量計(jì)大緻可⭕分傳♈播速(sù)度差法（包括：直接(jiē)時差法、時差法、相(xiàng)位差法、頻差法）波(bō)束偏移法、多普勒(lè)法、相關法、空間濾(lü)波法及🌈噪聲法等(děng)類型⛹🏻‍♀️，如圖所示。其(qi)中以噪聲法原理(li)及結構zui簡單，便于(yú)測量和攜帶，價格(gé)便宜但準确度較(jiào)低，适于🌈在流量測(ce)量準确度要求💜不(bu)高的場合使用。由(you)于直接時差法、時(shí)差法、頻差法和相(xiang)位差法的基本原(yuan)理都是通過測量(liang)超聲波脈沖順流(liú)和逆流傳報時速(sù)度之差♊來反映流(liú)體的流速的，故又(yòu)統稱爲傳播速度(du)差法。其中頻差法(fǎ)和時差法克🙇🏻服了(le)聲速随流體溫度(du)變化帶㊙️來的誤差(cha)，準确度較高，所以(yi)被廣泛采用。按照(zhào)換能器的配置方(fang)法不同，傳播速度(du)差撥又分爲：Z法（透(tòu)過法）、V法🔴（反射法）、X法(fa)（交叉法）等。波束偏(piān)移🐕法是利用超聲(shēng)波束在流體中💰的(de)傳播方向随流體(tǐ)流速變化而産生(shēng)偏移來反映流體(tǐ)流速的，低流速時(shí)，靈敏度很低适用(yong)性不大．多普勒法(fǎ)是利用聲學多普(pu)勒原理，通過測量(liàng)不均勻流體中散(san)射體散射的超聲(shēng)波多普‼️
      　　
      　　勒頻移來(lái)确定流體流量的(de)，适用于含懸浮顆(ke)粒、氣泡🐕等流體流(liu)量測量。相關法是(shì)利用相關技術測(ce)量流量，原理上，此(ci)法的測量準确度(dù)與流體中的聲速(su)無關，因⛹🏻‍♀️而與流體(tǐ)溫度，濃度等🥵無關(guan)，因而測量準确度(dù)高，适用範圍廣。但(dàn)相關器價格貴，線(xian)路比較複雜。在微(wei)處理機✔️普及應用(yòng)後，這個缺點可以(yǐ)克服。噪聲法（聽音(yīn)法）是🏃‍♂️利用管道内(nei)流體流動時産生(sheng)的噪聲與流體的(de)流速有關的原🍉理(li)，通過檢測噪聲表(biao)示流速或流量值(zhi)。其方法簡單，設備(bei)價格便宜，但準确(que)度低。
      　　
      　　以上幾種方(fang)法各有特點，應根(gēn)據被測流體性質(zhì)．流🐉速分布情況、管(guan)路安裝地點以及(jí)對測量準确度的(de)要求等因素進行(hang)選💘擇。一般說來由(yóu)于工業生産中工(gong)質的溫度常不能(neng)保持恒定✔️，故多采(cǎi)用頻差法及時差(cha)法。隻有在管徑很(hěn)大時才采用直接(jiē)時差法。對✔️換能器(qì)安裝方法的選擇(ze)原則一般是：當流(liú)體沿管👈軸平行流(liu)動時，選用Z法；當流(liú)動方向與管鈾不(bú)平行或管路安裝(zhuāng)地點🐕使換能器安(ān)裝間隔受到限制(zhì)時，采用V法或X法。當(dāng)流場分布不均勻(yún)而表前直管段又(you)較短時，也可采用(yòng)多聲道（例如雙聲(sheng)道或四聲道）來🛀🏻克(ke)服流速擾動帶來(lái)的流量測量誤差(chà)。多普勒法适🈲于測(cè)量兩相流，可避免(mian)常規🌈儀表由懸浮(fu)粒或氣泡🌏造成的(de)堵塞、磨損、附着而(er)不能運行的弊病(bìng)，因而得以迅速發(fa)☂️展。随着工業的發(fa)展及節能工作的(de)開展🤩，煤油混合（COM）、煤(méi)水泥合（CWM）燃料的輸(shū)送和應用以及燃(ran)料油加水助燃等(děng)節能方法的發展(zhǎn)，都爲多普勒超聲(shēng)波流量計應用開(kāi)辟廣闊前景。
      　　
      　　流量(liang)計的種類很多，一(yi)般市場上用得比(bǐ)較廣泛的有：電🌏磁(cí)♻️流量計、渦街流量(liang)計、渦輪流量計、孔(kong)闆流量🌏計、V錐流量(liang)💘計、金屬轉🏒子流量(liang)計、玻璃轉子流量(liàng)計、旋進旋渦流量(liàng)計、橢圓齒輪流量(liàng)🈚計、均速管流量計(ji)、超聲波流量計等(deng)。它們的安裝條件(jiàn)對直管段的要求(qiú)V錐流量計是zui低，而(er)電磁、渦🔞街、孔闆等(deng)對直管段要求⭐就(jiù)較高，一般是前5D後(hou)3D,對于流量計前端(duān)有彎頭、閥門電磁(cí)流量計等的直管(guǎn)段要求就更高，zui高(gao)要求直管段是前(qián)50D後5D,因此在選購流(liú)量計時一定要考(kao)慮流量計現場安(an)裝的環境、位置等(deng)因素，從而選擇更(gèng)🏃‍♂️加适合現場工礦(kuang)的流量計。
      　　
      　　現在流(liu)量計所需要的參(can)數：
      　　
      　　1、被測量的介質(zhi)
      　　
      　　2、被測量介質的溫(wen)度
      　　
      　　3、被測量介質的(de)壓力
      　　
      　　4、被測量介質(zhi)的流量
      　　
      　　5、要求的測(cè)量精度
      　　
      　　6、現場工礦(kuang)情況
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