流量計的發(fā)展勢頭

1、發(fā)展趨勢 1.1流量傳感器（trancduccer）的多參數測量　流量檢測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)化流程的檢測系統，減少儀表數量和連接管線(xiàn)，降低費用。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

　　2．電磁流量計

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

　　3．渦街流量計

　　渦街漢量計旋渦發(fā)生體分離的旋渦頻率f正經(jīng)于流速v（f=k1v,k1為系數），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）。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k=k2/k1。

　　4．超聲流量計

　　超聲質(zhì)量流量計在傳播時(shí)間法超聲體積流量計的基礎上，再利用超聲測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配用第二參量檢測元件（或獨立的第二參量傳感器）組合測量質(zhì)量流量或其他參量

　　1.科里奧利質(zhì)量流量計配用差壓變送器測量粘度

　　2.渦街流量計配用差壓變送器測量質(zhì)量流量

　　3.氣體體積流量計內裝壓力/溫度傳感元件測量質(zhì)量流量

　4.電磁流量計內裝溫度檢測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，就有電極內裝Pt電阻溫度檢測件，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流裝置或均速管裝在一起，省略了在現場(chǎng)布引壓管線(xiàn)工程，改善動(dòng)態(tài)特性，減少維護工作和故障率，降低初置費用和運行費用。據日本對1996~1997年間新建四家工廠(chǎng)的調查，所用近400臺差壓式流量?jì)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，設計成較窄應用范圍的儀表，從而降低價(jià)格擴大用戶(hù)面。

　　1.科里奧利質(zhì)量流量計設計普及型

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

　　2.電磁流量計從流程工業(yè)轉向民用領(lǐng)域

　　降低電磁流量計測量度等性能，如基本誤差定在±2%，設計成具有水表特點(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準。

　　3.超聲*表

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

2、應用進(jìn)展

　　成熟儀表應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?jì)x表應用領(lǐng)域的進(jìn)展。

　　1.超聲流量計

　　黯近年超聲流量計應用于氣體（包括蒸汽）、儲存交接（custodytransfer，常簡(jiǎn)稱(chēng)CT）和財貿核算、民用住宅天然氣消費計量三個(gè)領(lǐng)域有較大進(jìn)展。

　　a.氣體應用

　　當前國外能源開(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的發(fā)展。有人估計工業(yè)用超聲流量計，當前已有近15%用于氣體。

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

　　b.進(jìn)入儲存交接和財貿核算應用領(lǐng)域

　　超聲流量計采用多聲道測量（4-8聲道）技術(shù)和短管流量傳感器結構設計，并實(shí)流校準，測量度大幅度提高，液體用儀表精度等級有高達0.15級，氣體儀表可達0.35級。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，與原裝有的孔板差壓流量計比對，顯現出其*的使用性能，得到各方面的認可。

　　c.進(jìn)入住宅天然氣消耗計量應用領(lǐng)域

　　90年代中期國外超聲*表已達到取代應用150余年的膜式煤氣表的規模。有人估計世界范圍近年銷(xiāo)售量已接近40萬(wàn)臺/年。

　　2.電磁流量計

　　a.非滿(mǎn)管電磁流量計

　　非滿(mǎn)管電磁流量計應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)域的測量度。將傳統非滿(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的±（1~2）%FS。

　　b.測量更低電導率的液體

　　現在可測量比傳統電磁流量計電導率閡值低2-3個(gè)數量級的液體，如以前不能測量的甘油、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)生電極表面效應形成的噪聲。襯里內表面覆蓋油脂等非導電層，即或結薄絕緣垢層也不會(huì )影響測量。

　　c.低功耗和二線(xiàn)制電磁流量計有較快發(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，通常僅數十毫瓦。低功耗電磁流量計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裝用于無(wú)市電的場(chǎng)所。

　　d.二維（方向）電磁流速計和多測量點(diǎn)插入式電磁流量計

　　置于船體外部的船舶電磁航速儀是插入式電磁流量計的雛形。后來(lái)插入式電磁流量計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（electromagneticcurrentmeter）。但在河道流或水利實(shí)驗模型不僅要測量流速還要知道流速方向。二維電磁流速計又稱(chēng)向量流速計，使電磁流量?jì)x表族可以進(jìn)入水文實(shí)驗應用領(lǐng)域。

　　此外插入式電磁流量計還參照均速管的設計思路，在插人桿上置多套電磁流速測量單元，提高測量精度，使插入式電磁流量計在大管徑應用方面處于有利地位。

　　3.熱式質(zhì)量流量計

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

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