各色流量計(jì)發(fā)展趨勢(shì)及其應(yīng)用進(jìn)展

   1、發(fā)展趨勢(shì) 1.1流量傳感器（trancduccer）的多參數(shù)測(cè)量　流量檢測(cè)元件或流量傳感元件（sensor）除感受流量外，還可能感受其他變量，并由此衍生其他功能，可簡(jiǎn)化流程的檢測(cè)系統(tǒng)，減少儀表數(shù)量和連接管線(xiàn)，降低費(fèi)用。流程管道開(kāi)孔的減少可降低潛在泄漏故障。

　　1．科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

　　2．電磁流量計(jì)

　　非滿(mǎn)管電磁流量計(jì)在測(cè)量平均流速的同時(shí)還必須測(cè)量管內(nèi)液體高度。利用兩勵(lì)繞組分別正向和反向串接，產(chǎn)生兩種不同磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)分布下測(cè)得的流速信號(hào)電勢(shì)，兩電勢(shì)之間的比值與液位高度有一定的函數(shù)關(guān)系。

　　3．渦街流量計(jì)

　　渦街漢量計(jì)旋渦發(fā)生體分離的旋渦頻率f正經(jīng)于流速v（f=k1v,k1為系數(shù)），同時(shí)感受與pv2成正比的升力F（F=k2pv2,p為流體密度，k2為系數(shù)）。以f除以F，再乘流通面積A，便可求得質(zhì)量流量qm，即

式中　　　　k——儀表系數(shù)k=k2/k1。

　　4．超聲流量計(jì)

　　超聲質(zhì)量流量計(jì)在傳播時(shí)間法超聲體積流量計(jì)的基礎(chǔ)上，再利用超聲測(cè)得第二參量液體聲阻抗和密度，演算后得質(zhì)量流量qm。

1.2配用第二參量檢測(cè)元件（或獨(dú)立的第二參量傳感器）組合測(cè)量質(zhì)量流量或其他參量

　　1.科里奧利質(zhì)量流量計(jì)配用差壓變送器測(cè)量粘度

　　2.渦街流量計(jì)配用差壓變送器測(cè)量質(zhì)量流量

　　3.氣體體積流量計(jì)內(nèi)裝壓力/溫度傳感元件測(cè)量質(zhì)量流量

　4.電磁流量計(jì)內(nèi)裝溫度檢測(cè)元件修正體積溫度影響

日本山武公司zui近推向市場(chǎng)的電磁流量計(jì)，就有電極內(nèi)裝Pt電阻溫度檢測(cè)件，以解決這類(lèi)問(wèn)題。

1.3差壓式儀表的差壓發(fā)生體和差壓變壓變送器一體化

　　將差壓變送器直接與噴嘴等節(jié)流裝置或均速管裝在一起，省略了在現(xiàn)場(chǎng)布引壓管線(xiàn)工程，改善動(dòng)態(tài)特性，減少維護(hù)工作和故障率，降低初置費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。據(jù)日本對(duì)1996~1997年間新建四家工廠(chǎng)的調(diào)查，所用近400臺(tái)差壓式流量?jī)x表中，一體化直接安裝型儀表已占二分之一。

1.4開(kāi)發(fā)普及型儀表

　　適度降低測(cè)量度等性能，取消原為通用功能改為選擇功能以簡(jiǎn)化儀表組成，設(shè)計(jì)成較窄應(yīng)用范圍的儀表，從而降低價(jià)格擴(kuò)大用戶(hù)面。

　　1.科里奧利質(zhì)量流量計(jì)設(shè)計(jì)普及型

　　科里奧利質(zhì)量流量計(jì)降低度（量程誤差從±0.2%左右降低到±0.5%），功能減少，價(jià)格降低。

　　2.電磁流量計(jì)從流程工業(yè)轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域

　　降低電磁流量計(jì)測(cè)量度等性能，如基本誤差定在±2%，設(shè)計(jì)成具有水表特點(diǎn)的電磁水表。在日本這類(lèi)電磁式水表已納入日本水表標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.超聲*表

　　民用計(jì)量天然氣價(jià)格低廉的超聲流量計(jì)國(guó)外已形成規(guī)模生產(chǎn)，平均價(jià)格約為200美元/臺(tái)，僅為流程工業(yè)用超聲流量計(jì)平均價(jià)格的1/30。

2、應(yīng)用進(jìn)展

　　成熟儀表應(yīng)用上受到限制的某一領(lǐng)域，在技術(shù)上有所突破后，開(kāi)發(fā)相適應(yīng)的改進(jìn)型儀表，使得在該領(lǐng)域有較快發(fā)展，下文討論幾種流量?jī)x表應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)展。

　　1.超聲流量計(jì)

　　黯近年超聲流量計(jì)應(yīng)用于氣體（包括蒸汽）、儲(chǔ)存交接（custodytransfer，常簡(jiǎn)稱(chēng)CT）和財(cái)貿(mào)核算、民用住宅天然氣消費(fèi)計(jì)量三個(gè)領(lǐng)域有較大進(jìn)展。

　　a.氣體應(yīng)用

　　當(dāng)前國(guó)外能源開(kāi)發(fā)，天然氣比石油發(fā)展快，促進(jìn)了過(guò)去發(fā)展緩慢的氣體超聲流量計(jì)的發(fā)展。有人估計(jì)工業(yè)用超聲流量計(jì)，當(dāng)前已有近15%用于氣體。

　　近年還見(jiàn)到國(guó)外至少有3家制造廠(chǎng)向市場(chǎng)推出應(yīng)用于蒸汽的超聲流量計(jì)，用一棒傳送聲速信號(hào)到遠(yuǎn)離蒸汽的*，可測(cè)高達(dá)480℃的過(guò)熱蒸汽。

　　b.進(jìn)入儲(chǔ)存交接和財(cái)貿(mào)核算應(yīng)用領(lǐng)域

　　超聲流量計(jì)采用多聲道測(cè)量（4-8聲道）技術(shù)和短管流量傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并實(shí)流校準(zhǔn)，測(cè)量度大幅度提高，液體用儀表精度等級(jí)有高達(dá)0.15級(jí)，氣體儀表可達(dá)0.35級(jí)。今后必然將逐步替代有活動(dòng)部件的儀表。

　　1999年北京已在進(jìn)京高壓天然氣輸送管線(xiàn)上裝用超聲流量計(jì)，與原裝有的孔板差壓流量計(jì)比對(duì)，顯現(xiàn)出其*的使用性能，得到各方面的認(rèn)可。

　　c.進(jìn)入住宅天然氣消耗計(jì)量應(yīng)用領(lǐng)域

　　90年代中期國(guó)外超聲*表已達(dá)到取代應(yīng)用150余年的膜式煤氣表的規(guī)模。有人估計(jì)世界范圍近年銷(xiāo)售量已接近40萬(wàn)臺(tái)/年。

　　2.電磁流量計(jì)

　　a.非滿(mǎn)管電磁流量計(jì)

　　非滿(mǎn)管電磁流量計(jì)應(yīng)用于具有自由表面自然流的下水排放領(lǐng)域，并提高該領(lǐng)域的測(cè)量度。將傳統(tǒng)非滿(mǎn)管流或明渠流流量誤差從用槽式儀表的±（3-5）%FS降低到用電磁流量計(jì)的±（1~2）%FS。

　　b.測(cè)量更低電導(dǎo)率的液體

　　現(xiàn)在可測(cè)量比傳統(tǒng)電磁流量計(jì)電導(dǎo)率閡值低2-3個(gè)數(shù)量級(jí)的液體，如以前不能測(cè)量的甘油、乙二醇等。除此之外，本類(lèi)儀表幾乎不存在漿液噪聲和流動(dòng)噪聲，也不會(huì)產(chǎn)生電極表面效應(yīng)形成的噪聲。襯里內(nèi)表面覆蓋油脂等非導(dǎo)電層，即或結(jié)薄絕緣垢層也不會(huì)影響測(cè)量。

　　c.低功耗和二線(xiàn)制電磁流量計(jì)有較快發(fā)展

　　二線(xiàn)制不需另外外接激磁回路，僅用4mADC電流提供儀表所需功率，通常僅數(shù)十毫瓦。低功耗電磁流量計(jì)使其有可能采用干電池或太陽(yáng)電池，更方便地將電磁流量計(jì)裝用于無(wú)市電的場(chǎng)所。

　　d.二維（方向）電磁流速計(jì)和多測(cè)量點(diǎn)插入式電磁流量計(jì)

　　置于船體外部的船舶電磁航速儀是插入式電磁流量計(jì)的雛形。后來(lái)插入式電磁流量計(jì)在大中型管道中卻有較大發(fā)展；也有用于明渠稱(chēng)作電磁流速計(jì)（electromagneticcurrentmeter）。但在河道流或水利實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒粌H要測(cè)量流速還要知道流速方向。二維電磁流速計(jì)又稱(chēng)向量流速計(jì)，使電磁流量?jī)x表族可以進(jìn)入水文實(shí)驗(yàn)應(yīng)用領(lǐng)域。

　　此外插入式電磁流量計(jì)還參照均速管的設(shè)計(jì)思路，在插人桿上置多套電磁流速測(cè)量單元，提高測(cè)量精度，使插入式電磁流量計(jì)在大管徑應(yīng)用方面處于有利地位。

　　3.熱式質(zhì)量流量計(jì)

　　熱式質(zhì)量流量計(jì)過(guò)去主要是熱分布式，應(yīng)用于氣體小流量測(cè)量，較多應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)、熱處理爐、分析儀器等氫、氧、氨等流量測(cè)量和控制以及閥門(mén)制造過(guò)程中測(cè)定泄漏量等。近年熱消散效應(yīng)的侵入式和插入式熱式流量計(jì)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和流程工業(yè)大中型管道在國(guó)外發(fā)展迅速。徑向分段排列多組檢測(cè)元件組成的檢測(cè)桿，較多以插入方式應(yīng)用于HVAC（暖氣通風(fēng)空調(diào)）工程大中型管道：還應(yīng)用于鍋爐大管道進(jìn)風(fēng)量和煙道排氣量監(jiān)測(cè)S02和NOx排放總量。

　　微小液體質(zhì)量熱式流量計(jì)雖然已有20余年歷史，但在工業(yè)上應(yīng)用直到近幾年才較快發(fā)展，現(xiàn)在已有幾家制造廠(chǎng)生產(chǎn)多種型號(hào)熱分布式熱式流量計(jì)投入市場(chǎng)。當(dāng)前主要應(yīng)用于化學(xué)、石化、食品等流程工業(yè)實(shí)驗(yàn)性裝置。例如：藥液配比系統(tǒng)中定流量配比控制，液化氣注入過(guò)程中液流測(cè)量和控制。