摘(zhai)要：本(ben)文介(jie)紹了(le)幾種(zhong)冶金(jin)工業(ye)常用(yong)流量(liang)計 的(de)原理(li)結構(gou)及它(ta)們在(zai)選型(xing)安裝(zhuang)和維(wei)護方(fang)面的(de)應用(yong),旨在(zai)探讨(tao)工業(ye)生産(chan)中如(ru)何合(he)理選(xuan)擇适(shi)用又(you)經濟(ji)的流(liu)量儀(yi)表。
1前(qian)言
　　在(zai)冶金(jin)工業(ye)生産(chan)中,會(hui)涉及(ji)各類(lei)氣體(ti)蒸汽(qi)和液(ye)體的(de)流量(liang)測♋量(liang),随着(zhe)工業(ye)自動(dong)化儀(yi)表的(de)發展(zhan),流量(liang)計儀(yi)表不(bu)斷推(tui)陳🚶出(chu)新。因(yin)此，合(he)理選(xuan)擇測(ce)量方(fang)法及(ji)功能(neng)特性(xing)😘經濟(ji)适🈲用(yong)的流(liu)量儀(yi)表是(shi)非常(chang)必要(yao)的。以(yi)下就(jiu)幾種(zhong)工業(ye)常用(yong)流⛹🏻‍♀️量(liang)測量(liang)方法(fa)計及(ji)儀表(biao)選型(xing)進行(hang)一些(xie)實用(yong)性介(jie)紹。
2差(cha)壓式(shi)流量(liang)計
　　差(cha)壓式(shi)流量(liang)計 是(shi)目前(qian)工業(ye)生産(chan)中測(ce)量氣(qi)體、蒸(zheng)汽液(ye)體流(liu)量常(chang)用的(de)一種(zhong)儀🙇🏻表(biao),也是(shi)發展(zhan)較早(zao),研究(jiu)比較(jiao)成熟(shu)及完(wan)善的(de)測量(liang)儀表(biao),目前(qian)相應(ying)品種(zhong)在國(guo)際國(guo)内均(jun)已标(biao)準😘化(hua)。
2.1 差壓(ya)式流(liu)量計(ji)的組(zu)成及(ji)原理(li)
　　差壓(ya)式流(liu)量計(ji)主要(yao)包括(kuo)兩部(bu)分:節(jie)流裝(zhuang)置和(he)差.壓(ya)計。常(chang)用節(jie)流裝(zhuang)置有(you)标準(zhun)孔闆(pan)标準(zhun)噴嘴(zui)和文(wen)丘利(li)✔️管等(deng)🥵。其工(gong)🐆作原(yuan)理是(shi):在管(guan)道内(nei)部裝(zhuang)有孔(kong)闆噴(pen)嘴等(deng)節流(liu)件,當(dang)流體(ti)流經(jing)節🙇🏻流(liu)件時(shi),流束(shu)産生(sheng)局部(bu)收.縮(suo),流速(su)增加(jia),靜壓(ya)力降(jiang)低,節(jie)流件(jian)🈚前後(hou)就會(hui)🔱産生(sheng)靜壓(ya)力差(cha)。根據(ju)能💋量(liang)守恒(heng)定律(lü)♈和流(liu)動連(lian)續性(xing)方程(cheng)的基(ji)🐪本原(yuan)理,得(de)出流(liu)👈體的(de)流量(liang)與差(cha)壓的(de)平方(fang)根成(cheng)☀️正比(bi)。所以(yi)通過(guo)測量(liang)流體(ti)差壓(ya),便可(ke)計算(suan)流體(ti)流量(liang)。
2.2差壓(ya)式流(liu)量計(ji)的使(shi)用範(fan)圍及(ji)安裝(zhuang)要求(qiu)
2.2.1标準(zhun)節流(liu)裝置(zhi)的使(shi)用範(fan)圍
　　據(ju)國家(jia)标準(zhun)規定(ding)，标準(zhun)節流(liu)裝置(zhi)的流(liu)量比(bi)應等(deng)于⭕13,在(zai)♉個别(bie)情況(kuang)下可(ke)取14,當(dang)流量(liang)比小(xiao)于上(shang)述值(zhi)時,測(ce)小🔞流(liu)量時(shi)誤差(cha)将增(zeng)大💛。使(shi)用的(de)節流(liu)裝置(zhi)不同(tong),适用(yong)的😍管(guan)道直(zhi)徑D直(zhi)徑💋比(bi)和雷(lei)諾數(shu)也不(bu)相同(tong)😍，均有(you)相應(ying)标準(zhun)規定(ding)。
2.2.2.安裝(zhuang)要求(qiu)
　　節流(liu)裝置(zhi)應安(an)裝在(zai)有恒(heng)定截(jie)面積(ji)的兩(liang)段圓(yuan)形管(guan)道💞之(zhi)間📧。爲(wei)了保(bao)證測(ce)量精(jing)度,要(yao)求流(liu)束勻(yun)直充(chong)分擴(kuo)散,且(qie)無旋(xuan)渦,所(suo)以安(an)裝條(tiao)件很(hen)重要(yao)。節流(liu)裝置(zhi)的安(an)裝位(wei)置前(qian)後直(zhi)😄拉段(duan)長度(du)均應(ying)遵照(zhao)規🎯定(ding)執行(hang)。
2.2.3節流(liu)裝置(zhi)的輔(fu)件要(yao)求
　　爲(wei)避免(mian)高溫(wen)有腐(fu)蝕介(jie)質對(dui)測量(liang)造成(cheng)的影(ying)響,當(dang)介質(zhi)☔溫度(du)大于(yu)70℃時須(xu)附加(jia)冷凝(ning)器;當(dang)介質(zhi)爲腐(fu)蝕性(xing)高粘(zhan)度以(yi)凍⁉️結(jie)、以析(xi)出固(gu)體時(shi)須加(jia)隔離(li)器。當(dang)介質(zhi)爲氣(qi)體時(shi)須附(fu)加沉(chen)降器(qi);當介(jie)質爲(wei)液體(ti)時須(xu)附加(jia)集氣(qi)器。
　　由(you)于差(cha)壓式(shi)流量(liang)計具(ju)有測(ce)量方(fang)法簡(jian)單沒(mei)有可(ke)動零(ling)件工(gong)👨‍❤️‍👨作可(ke)靠适(shi)應性(xing)強,可(ke)不經(jing)實流(liu)标定(ding)而能(neng)保證(zheng)一定(ding)的🐕測(ce)量精(jing)度等(deng)一系(xi)列優(you)點,從(cong)而能(neng)廣泛(fan)應用(yong)于生(sheng)😍産流(liu)程中(zhong)。但爲(wei)了保(bao)證好(hao)的使(shi)用效(xiao)果,應(ying)根據(ju)需要(yao)增加(jia)冷凝(ning)器🔴、集(ji)氣器(qi)、沉降(jiang)器和(he)隔離(li)器等(deng)輔🌂件(jian),維護(hu)中要(yao)對節(jie)流件(jian)和🔞輔(fu)件定(ding)期檢(jian)查及(ji)時清(qing)除污(wu)垢。
3彎(wan)管流(liu)量計(ji)
　　彎管(guan)流量(liang)計是(shi)最近(jin)發展(zhan)的節(jie)能型(xing)差壓(ya)式流(liu)量測(ce)量系(xi)統,目(mu)⚽前廣(guang)泛應(ying)用于(yu)冶金(jin)化工(gong)熱電(dian)制藥(yao)等部(bu)門的(de)液體(ti)👈氣體(ti)、蒸汽(qi)的測(ce)量,适(shi)用于(yu)各種(zhong)工業(ye)現場(chang),可作(zuo)爲❤️長(zhang)期監(jian)測流(liu)量的(de)測量(liang)裝置(zhi)。
3.1彎管(guan)流量(liang)計的(de)組成(cheng)及原(yuan)理
　　彎(wan)管流(liu)量計(ji)主要(yao)由彎(wan)管傳(chuan)感器(qi)二次(ci)表差(cha)壓變(bian)送器(qi)及一(yi)💜些管(guan)🌈道閥(fa)門組(zu)件組(zu)成。其(qi)工作(zuo)原理(li)如圖(tu)1所示(shi),當流(liu)體通(tong)過彎(wan)管傳(chuan)感器(qi)時,由(you)于流(liu)體受(shou)到傳(chuan)感器(qi)的束(shu)縛,被(bei)迫作(zuo)圓周(zhou)圍運(yun)動(即(ji)強制(zhi)旋流(liu)),彎管(guan)與🔴流(liu)體之(zhi)間産(chan)生相(xiang)互作(zuo)用力(li)。流🌏體(ti)按照(zhao)彎管(guan)的曲(qu)率作(zuo)圓周(zhou)運動(dong)産生(sheng)離心(xin)力，該(gai)離心(xin)力的(de)🔞大小(xiao)與流(liu)體🈲的(de)流速(su)v密度(du)👌ρ及所(suo)作圓(yuan)周運(yun)動的(de)曲率(lü)半徑(jing)R有關(guan),其表(biao)現爲(wei)流體(ti)對傳(chuan)感器(qi)的内(nei)外側(ce)形成(cheng)壓力(li)差δP,該(gai)壓力(li)差的(de)大小(xiao)通過(guo)差壓(ya)變送(song)器檢(jian)測轉(zhuan)🎯化🆚爲(wei)4~20mA信号(hao),送入(ru)二次(ci)儀表(biao),經标(biao)準電(dian)阻将(jiang)電流(liu)信号(hao)轉換(huan)成電(dian)壓♌信(xin)号,通(tong)過80C552内(nei)部模(mo)拟開(kai)關和(he)A/D轉換(huan)器轉(zhuan)換成(cheng)數字(zi)信号(hao)，然後(hou)進行(hang)必要(yao)的計(ji)算和(he)邏輯(ji)分析(xi),将結(jie)果分(fen)别送(song)到顯(xian)示存(cun)儲輸(shu)出等(deng)單元(yuan)。
 
3.2彎管(guan)流量(liang)計的(de)特點(dian)及應(ying)用
　　彎(wan)管傳(chuan)感器(qi)能測(ce)量φ25~1000mm管(guan)道中(zhong)各種(zhong)流體(ti)的流(liu)量。其(qi)特點(dian)有以(yi)下幾(ji)種。
3.2.1彎(wan)管傳(chuan)感器(qi)沒有(you)任何(he)插入(ru)件和(he)感測(ce)件,是(shi)沒有(you)附加(jia)阻力(li)損失(shi)的節(jie)能型(xing)流量(liang)傳感(gan)器。結(jie)構簡(jian)單,工(gong)作可(ke)靠🔞,節(jie)能降(jiang)耗,節(jie)約運(yun)行費(fei)用,适(shi)合壓(ya)力低(di),大管(guan)徑,大(da)流量(liang)的流(liu)量測(ce)量系(xi)統使(shi)用。
3.2.2耐(nai)磨性(xing)能好(hao),使用(yong)壽命(ming)長,傳(chuan)感器(qi)使用(yong)壽命(ming)等同(tong)于🙇🏻所(suo)替代(dai)的标(biao)準彎(wan)頭。長(zhang)期運(yun)行管(guan)徑的(de)微小(xiao)磨損(sun)對🏃‍♀️彎(wan)管傳(chuan)感器(qi)的測(ce)量精(jing)度影(ying)響甚(shen)微。
3.2.3安(an)裝方(fang)便,免(mian)維護(hu),傳感(gan)器采(cai)用直(zhi)接焊(han)接的(de)方法(fa)安裝(zhuang)在工(gong)藝管(guan)道上(shang),簡便(bian)經濟(ji),不會(hui)産生(sheng)洩漏(lou)問題(ti)。
3.2.4适應(ying)性強(qiang),測量(liang)範圍(wei)寬,傳(chuan)感器(qi)不受(shou)工作(zuo)現場(chang)的高(gao)☎️溫粉(fen)塵潮(chao)濕震(zhen)動、電(dian)磁場(chang)等不(bu)利因(yin)素的(de)影響(xiang)，,可在(zai)任何(he)複雜(za)🌂的環(huan)🐉境中(zhong)工作(zuo)。适用(yong)于中(zhong)25~2000mm管道(dao)中,液(ye)體流(liu)🔞速0.3~5m/s,蒸(zheng)汽㊙️或(huo)氣體(ti)流速(su)7~70m/s的廣(guang)闊範(fan)圍。
3.2.5傳(chuan)感器(qi)對直(zhi)管段(duan)的要(yao)求較(jiao)低,隻(zhi)要滿(man)足前(qian)5D後2D就(jiu)可以(yi)獲得(de)足夠(gou)👉的測(ce)量精(jing)度。
4電(dian)磁流(liu)量計(ji)
4.1電磁(ci)流量(liang)計的(de)測量(liang)原理(li)
　　電磁(ci)流量(liang)計 的(de)測量(liang)原理(li)基于(yu)法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律,如(ru)圖2所(suo)示，即(ji)導電(dian)✏️液體(ti)在磁(ci)場中(zhong)作切(qie)割磁(ci)力線(xian)運動(dong)時,導(dao)體☂️中(zhong)産生(sheng)感應(ying)電壓(ya)U,其感(gan)應電(dian)壓信(xin)号通(tong)過兩(liang)個與(yu)流♻️體(ti)直接(jie)✉️接觸(chu)的電(dian)極檢(jian)出,并(bing)通過(guo)電纜(lan)傳送(song)至放(fang)大器(qi),然後(hou)轉換(huan)成統(tong)一輸(shu)出信(xin)号。
 
4.2電(dian)磁流(liu)量計(ji)的特(te)點及(ji)應用(yong)
　　電磁(ci)流量(liang)計發(fa)展至(zhi)今在(zai)關鍵(jian)性技(ji)術上(shang)有了(le)較大(da)突破(po),主要(yao)特點(dian)體現(xian)在以(yi)下方(fang)面。
4.2.1将(jiang)50Hz交流(liu)勵磁(ci)改進(jin)爲低(di)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci),大大(da)消除(chu)了🏃🏻‍♂️工(gong)頻及(ji)現場(chang)各種(zhong)雜散(san)電磁(ci)場幹(gan)擾的(de)影響(xiang),可免(mian)去原(yuan)來的(de)要求(qiu)的電(dian)極引(yin)線🐪嚴(yan)格接(jie)地的(de)條件(jian),工作(zuo)2穩定(ding)可靠(kao)。
4.2.2電極(ji)安裝(zhuang)的密(mi)封技(ji)術和(he)勵磁(ci)線圈(quan)的防(fang)潮技(ji)術有(you)了可(ke)靠保(bao)證☎️避(bi)免因(yin)滲漏(lou)和受(shou)潮而(er)造成(cheng)儀表(biao)損.壞(huai)。
4.2.3接觸(chu)被測(ce)介質(zhi)的隻(zhi)有襯(chen)裏和(he)電極(ji),可達(da)到良(liang)好的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)和耐(nai)磨性(xing),因此(ci)可測(ce)量各(ge)種強(qiang)酸強(qiang)堿化(hua)🏃工溶(rong)🤩液。
4.2.4電(dian)磁流(liu)量計(ji)測量(liang)管内(nei)無阻(zu)流及(ji)活動(dong)部件(jian),不會(hui)造成(cheng)🐇額外(wai)❌的能(neng)量損(sun)失,也(ye)不會(hui)堵塞(sai),節能(neng)效果(guo)顯著(zhe)。但要(yao)求被(bei)測介(jie)質是(shi)導電(dian)性的(de)液體(ti)或液(ye)固相(xiang)介質(zhi),因此(ci)一般(ban)的自(zi)來水(shui)各種(zhong)酸堿(jian)鹽🧡溶(rong)液污(wu)💋水泥(ni)漿礦(kuang)漿紙(zhi)漿等(deng)都可(ke)以用(yong)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量,而(er)非導(dao)電的(de)介👉質(zhi)如酒(jiu)精純(chun)丙酮(tong)汽油(you)等油(you)類物(wu)質不(bu)能用(yong)電磁(ci)流✔️量(liang)計測(ce)量。
4.2.5安(an)裝要(yao)求低(di),前置(zhi)直管(guan)段隻(zhi)要5D,後(hou)置直(zhi)管段(duan)爲2D(D爲(wei)所選(xuan)管道(dao)的☎️内(nei)直徑(jing))。
4.2.6測量(liang)精度(du)高，能(neng)達到(dao)測量(liang)值的(de)±0.2%,而且(qie)可測(ce)正/反(fan)二個(ge)✊方向(xiang)的🐆流(liu)量。
4.2.7量(liang)程比(bi)大,最(zui)大爲(wei)15001,能夠(gou)較好(hao)、全面(mian).地追(zhui)蹤流(liu)量,正(zheng)确地(di)測量(liang)夜間(jian)💜小流(liu)量。
4.2.8具(ju)有良(liang)好互(hu)換性(xing),傳感(gan)器轉(zhuan)換器(qi)可以(yi)互換(huan),不必(bi)重☎️新(xin)進行(hang)實流(liu)标定(ding)就可(ke)達到(dao)精度(du)。由于(yu)具有(you)以上(shang)一系(xi)列優(you)點,電(dian)磁流(liu)量計(ji)工業(ye)生産(chan)中得(de)到非(fei)常廣(guang)泛的(de)應用(yong),成爲(wei)導電(dian)液體(ti)流量(liang)測量(liang)的首(shou)選儀(yi)表。
5.渦(wo)街流(liu)量計(ji)
5.1渦街(jie)流量(liang)計的(de)測量(liang)原理(li)
　　渦街(jie)流量(liang)計 工(gong)作原(yuan)理以(yi)卡曼(man)渦街(jie)爲基(ji)礎,當(dang)流體(ti)流經(jing)非流(liu)線型(xing)檔體(ti)時,在(zai)檔體(ti)兩側(ce)交替(ti)産生(sheng)旋渦(wo)信号(hao)。當雷(lei)諾數(shu)大🎯于(yu)一定(ding)值時(shi)，旋渦(wo)的雷(lei)諾數(shu)與平(ping)均流(liu)量成(cheng)正比(bi),因而(er)也與(yu)流🔅量(liang)成正(zheng)比。有(you)旋渦(wo)引起(qi)的交(jiao)替壓(ya)力🔅變(bian)化,通(tong)過💃🏻發(fa)生體(ti)側孔(kong)傳遞(di)給差(cha)動電(dian)容傳(chuan)感器(qi),差🏒動(dong)電容(rong)傳感(gan)器檢(jian)測到(dao)這些(xie)壓力(li)脈沖(chong)🤩并轉(zhuan)換成(cheng)電信(xin)号,前(qian)置放(fang)大器(qi)将這(zhe)些正(zheng)弦信(xin)号處(chu)理成(cheng)爲與(yu)流量(liang)成正(zheng)比.的(de)方波(bo)脈沖(chong)輸出(chu)。
5.2渦街(jie)流量(liang)計的(de)技術(shu)特點(dian)與應(ying)用
5.2.1具(ju)有高(gao)的測(ce)量精(jing)度,電(dian)子信(xin)号變(bian)換器(qi)采用(yong)微處(chu)理💜器(qi)控制(zhi)技術(shu),配合(he)精度(du)高的(de)信号(hao)處理(li)方法(fa),使得(de)測量(liang)系統(tong)能夠(gou)達到(dao)較高(gao)的精(jing)度。
5.2.2具(ju)有較(jiao)寬的(de)測量(liang)範圍(wei),量程(cheng)比可(ke)達130。
5.2.3較(jiao)寬的(de)溫度(du)使用(yong)範圍(wei),流體(ti)溫度(du)範圍(wei)爲.50℃~+400℃;環(huan)境溫(wen)度🔆範(fan)圍🐇爲(wei)🈲-30℃~+80℃.
5.2.4增強(qiang)的抗(kang)震動(dong)性能(neng),采用(yong)差動(dong)電容(rong)傳感(gan)器，抗(kang)震動(dong)性能(neng)好,達(da)到1g。
5.2.5高(gao)可靠(kao)性,無(wu)運動(dong)部件(jian),無機(ji)械磨(mo)損,無(wu)須機(ji)械維(wei)修,電(dian)路元(yuan)☔件采(cai)用表(biao)面貼(tie)裝工(gong)藝,結(jie)構緊(jin)湊,可(ke)靠性(xing)高🎯。
基(ji)于以(yi).上特(te)點,渦(wo)街流(liu)量計(ji)可方(fang)便地(di)實現(xian)液體(ti)、氣體(ti)和蒸(zheng)汽的(de)📧質量(liang)流量(liang)的測(ce)量,并(bing)能适(shi)應工(gong)業上(shang)較髒(zang)的煤(mei)氣流(liu)量🆚的(de)測量(liang)。
6.超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)
6.1超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)的測(ce)量原(yuan)理
　　超(chao)聲波(bo)流量(liang)計 利(li)用聲(sheng)波在(zai)流動(dong)介質(zhi)中傳(chuan)播時(shi)，其方(fang)向與(yu)介質(zhi)運動(dong)✌️方向(xiang)相同(tong)時傳(chuan)播速(su)度加(jia)快,相(xiang)反時(shi)傳播(bo)速度(du)減低(di)的這(zhe)一特(te)性，通(tong)過測(ce)出這(zhe)個速(su)度差(cha)從而(er)求出(chu)管道(dao)内相(xiang)應的(de)流量(liang)。測量(liang)速度(du)差的(de)方法(fa)常采(cai)用時(shi)差法(fa)相差(cha)法。
6.2超(chao)聲波(bo)流量(liang)計的(de)特點(dian)及應(ying)用
　　與(yu)其它(ta)類型(xing)流量(liang)計相(xiang)比,其(qi)優點(dian)有:可(ke)以實(shi)現非(fei)接觸(chu)測量(liang)，對測(ce)量管(guan)道無(wu)插入(ru)零件(jian),沒有(you)流體(ti)附加(jia)阻力(li),不受(shou)介質(zhi)粘度(du)導電(dian)性和(he)腐蝕(shi)性影(ying)響,測(ce)量方(fang)式♈爲(wei)線性(xing)特性(xing),易🔞于(yu)實現(xian)數字(zi)化輸(shu)出及(ji)🥰流量(liang)的積(ji)算。其(qi)主要(yao)缺點(dian)有:精(jing)度不(bu)太高(gao),約±1%,另(ling)外溫(wen)度對(dui)聲波(bo)影響(xiang)較大(da)，故一(yi)般不(bu)适于(yu)溫度(du)波動(dong)大,介(jie)質物(wu)理特(te)性變(bian)化大(da)的流(liu)體測(ce)量,其(qi)次也(ye)不适(shi)于小(xiao)流速(su)小管(guan)徑💃的(de)流量(liang)測量(liang),因爲(wei)這時(shi)相對(dui)誤差(cha)将增(zeng)加。
7結(jie)束語(yu)
　　在冶(ye)金工(gong)業生(sheng)産中(zhong),需要(yao)根據(ju)現場(chang)環境(jing)被測(ce)介質(zhi)✨特性(xing)及實(shi)用性(xing)等方(fang)面合(he)理選(xuan)擇流(liu)量儀(yi)表,應(ying)用合(he)理則(ze)能達(da)到預(yu)期的(de)測量(liang)🏃‍♀️精度(du),反之(zhi)則不(bu)能取(qu)得好(hao)👌的效(xiao)果,甚(shen)至會(hui)很差(cha)。另㊙️外(wai),正确(que)的使(shi)用⚽和(he)維護(hu)方法(fa)也是(shi)良好(hao)👈測量(liang)效果(guo)的保(bao)證。

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