流量計(jì)的應(yīng)用主要領(lǐng)域

    流量測(cè)量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)領(lǐng)域。

    1．工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程

    流量?jī)x表是過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛應(yīng)用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中，流量?jī)x表有兩大功用：作為過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表和測(cè)量物料數(shù)量的總量表。據(jù)統(tǒng)計(jì)，流量?jī)x表的產(chǎn)值約占全部過(guò)程自動(dòng)化檢測(cè)儀表與裝置產(chǎn)值的聒一必。

    2．熊源計(jì)雖

    能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃?xì)?、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計(jì)量是科學(xué)管理能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量?jī)x表是能源計(jì)量?jī)x表的重要組成部分，水、人工燃?xì)狻⑻烊粴?、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì)，它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算不可缺少的工具。

    3．環(huán)境保護(hù)工程

    煙氣、廢液、污水等的排放嚴(yán)重荇染大氣和水資源，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國(guó)家把可持續(xù)發(fā)展列為國(guó)策，環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的**課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?必須加強(qiáng)管理，而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。

    我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家，全國(guó)有上百萬(wàn)個(gè)煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項(xiàng)目，每個(gè)煙囪必須安裝煙氣分析儀和流量計(jì)，組成連續(xù)排放監(jiān)視系統(tǒng)（cmvrs）。煙氣的流量測(cè)量有很大困難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大（從極低流速到高速），臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無(wú)直管段等等。

    廢液、污水排放到江河湖泊，使水資源遭到破壞，本來(lái)已很緊張的水資源更是雪上加霜，排放量控制管理已是刻不容緩的任務(wù)。廢液、污水的流量測(cè)量亦是困難的測(cè)量，它有介質(zhì)臟污，口徑大，形狀特殊，壓頭低，非滿管流等等特點(diǎn)。

    隨著環(huán)境保護(hù)工程的深入發(fā)展，對(duì)所需的電磁流量計(jì)，渦街流量計(jì)等各種流量計(jì)將不斷提出新的要求，如大規(guī)模的廢水再生設(shè)備、城市垃圾處理設(shè)備、工礦企業(yè)水的循環(huán)利用系統(tǒng)等都需要種類繁多的流量計(jì)。

4．交通運(yùn)輸

  交通運(yùn)輸有五種方式：鐵路、公路、航空、水運(yùn)和管道運(yùn)輸。在五種方式中管道運(yùn)輸雖早已有之，但應(yīng)用并不普遍。隨若環(huán)保問(wèn)題的突出，管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視，例如煤炭一直由鐵路及水運(yùn)輸送，裝卸及敞開(kāi)運(yùn)輸污染環(huán)境不容忽視，采用管道水力輸送，不但迅速高效，而且具有密閉衛(wèi)生的很大優(yōu)點(diǎn)。管道輸送的物料有：原油、天然氣、人工燃?xì)?、水、壓縮空氣、煤炭、谷物、水泥、礦物……等。世界管道運(yùn)輸主干線已達(dá)230萬(wàn)公里，我國(guó)1996年僅達(dá)1.9萬(wàn)公里，處于落后狀態(tài)。管道運(yùn)輸必須裝備流量計(jì)，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)測(cè)（監(jiān)視物流堵塞、泄漏）和經(jīng)濟(jì)核算的必備工具。

  5．生物技術(shù)

  21世紀(jì)將迎來(lái)生命科學(xué)的世紀(jì)，以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需監(jiān)測(cè)計(jì)量的物質(zhì)很多，如血液、尿液、藥液、營(yíng)養(yǎng)液及各種氣體等，測(cè)量對(duì)象多為混相流、脈動(dòng)流、非牛頓流體及微流量，儀表開(kāi)發(fā)的難度極大，品種繁多。

    6．科學(xué)實(shí)驗(yàn)

    科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的流量計(jì)不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)流量計(jì)100多品種中很大一部分是應(yīng)科研之需的，它們并不批量生產(chǎn)，在市面出售，許多科研機(jī)構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門小組研制專用的流量計(jì)，尤其國(guó)防部門更是常事。例如化工中間試驗(yàn)，它是化工生產(chǎn)的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，一種化工產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室研制到大批量生產(chǎn)必須經(jīng)中間試驗(yàn)，這種試驗(yàn)工廠珂稱為生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的工廠，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠是**位。試驗(yàn)工廠中電磁流量計(jì)，渦街流量計(jì)等各種流量計(jì)是必備儀表，由于規(guī)模小，大都是小、微流量的測(cè)量。再如發(fā)動(dòng)機(jī)的效率試驗(yàn)，它需要檢測(cè)三個(gè)參數(shù)：壓力、溫度和流量。一般認(rèn)為流量測(cè)量比較困難，原因是其使用條件特殊，檢測(cè)件前阻流件復(fù)雜且無(wú)直管段布置，流體組分變化，流動(dòng)為脈動(dòng)流等。

    7．海洋氣象，江河湖泊

    這些領(lǐng)域?yàn)槌ㄩ_(kāi)流道，一般需檢測(cè)流速，然后推算流量。流速計(jì)和流量計(jì)所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)是共通的，‘但是儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)有專門技術(shù)委員會(huì)制訂此類流量計(jì)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，歷屆國(guó)際流量學(xué)術(shù)會(huì)議它皆是主要內(nèi)容之一。

    流量測(cè)量對(duì)象的拓展，使屢難測(cè)量問(wèn)題接踵而至。

    1)被測(cè)介質(zhì)處于流動(dòng)狀態(tài)，通常為非定常流；

    2)被測(cè)介質(zhì)種類繁多，物理化學(xué)性質(zhì)極其復(fù)雜；

    3)被測(cè)介質(zhì)狀態(tài)（壓力、溫度）變化范圍寬廣；

    4)被測(cè)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)儀表性能有很大影響；

    5)流體流動(dòng)特性對(duì)儀表性能影響大；

    6)儀表校驗(yàn)設(shè)備龐大復(fù)雜、昂貴。

    流量測(cè)量的困難可分為流體特性和測(cè)量特性兩方面。

    流體特性對(duì)測(cè)量的影響分為以下幾類。

    ·臟污流流體贓污、沉積和堵塞，如人工燃?xì)?、煙廢氣、污水等。

    ·腐蝕流管道腐蝕嚴(yán)重因而帶來(lái)臟污流，儀表耐蝕要求高。

    ·高參數(shù)流  高溫、高壓、真空及低溫極端條件一F的流量測(cè)量。

    ·脈動(dòng)流如發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵出口流體脈動(dòng)，石油天然氣井噴流脈動(dòng)等。

    ·大流量管徑達(dá)數(shù)米，液體流量達(dá)IOakg/h，氣體流量達(dá)106kg/h。

    ·微流量流量下限極低，液體為10 - zks/h，氣體為10- 4kg/h。．

    ·高粘性流流體牯度極高，雷諾數(shù)很低，粘度可達(dá)數(shù)帕一秒。

    ·混相流如氣液、液固、氣固及氣液固多相流。

    ·質(zhì)量流被測(cè)介質(zhì)工作時(shí)狀態(tài)及組分變化很大，體積測(cè)量法無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。

    ·蠕動(dòng)流流速極緩慢，雷諾激極低，大小口徑皆有，如瀝青、漿液等。

    以上只是針對(duì)某一方面而言，而實(shí)際測(cè)量對(duì)象往往幾項(xiàng)困難問(wèn)題湊到一起，如離溫高壓強(qiáng)腐蝕性氣體微流量的測(cè)量，含有固態(tài)粉塵的氣體大流量的測(cè)量等。隨著科技的日益進(jìn)步，