我国流量计量发展现状

    0　前言

    在一段时间Δt内流体流过一定截面的量称为通过该截面的流量,也称为累积流量,用Q表示。当流量用体积表示时称为体积流量,单位为m³;用质量表示时称为质量流量,单位为kg。

    当时间Δt很短时,流量与时间之比称为瞬时流量,用q表示,即:。瞬时流量亦分为瞬时体积流量(单位为m³/h)及瞬时质量流量(单位为kg/h)。

    累积流量主要用于贸易结算,是流量计量的重点;瞬时流量主要用于工业过程控制,是工业过程控制中的重要参数。

   空气、天然气、水、原油、水蒸汽、油水气混合物等都是生活中常见的流体。因此流量计量是如此的重要,可以说计量是金钱,是地球上有限的能源,是工业产品的质量,是环境污染的排放量,所以流量计量多少年来一直得到世界各国政府和企业的重视,而且重视程度一直在不断加强。

    1　流量计

    流量计量可以应用在各种不同的场合和不同的条件。例如流体介质有液、气之分,其粘度、密度、清洁程度、压力、温度均有较大差异。而我们所选用的流量计除要适应所使用的条件之外,还要考虑很多其它因素,如价格、准确度等级、流量范围、抗干扰性、压力损失、耐腐蚀、防爆等级等等。因此,为了适应不同的介质条件、环境条件和使用要求,各种流量计量的仪表应运而生。据不完全统计,流量计的种类达几十种之多。只要有一个新的技术发展起来,就会有人尝试着将它应用到流量计量当中去,比如电磁、超声、激光技术等等。

    在各种流量计中,差压流量计以其结构简单、价格低廉在大、中液体流量计量中得到广泛的应用;涡轮流量计、音速喷嘴、液体容积式流量计、电磁流量计等,由于其准确度水平高,稳定性好,多用作标准流量计。特别是音速喷嘴、涡轮流量计,多用于装置比对。随着大管道流量计的发展,超声流量计、电磁流量计以其无可动部件、无压损的特点得到越来越多的应用。涡街流量计多用于蒸汽计量,质量流量计则更多用于过程控制。

    由于流量计量的动态特性,以及流体介质的复杂性,对流量计在工艺上、结构上、电信号处理上的要求都非常高。目前国产流量计的水平从整体上讲还较低,要达到国际先进水平还有很长的路要走。

    2　流量标准装置

    2.1　流量标准装置的原理和组成

    流量标准装置是流量计量的基础,其主要组成部分为:流体源、动力、稳压、标准器、管路、被校表。以质量法水流量标准装置为例,其原理如图1所示。工作时,泵(动力)将水池(流体源)中的水抽到稳压容器内,经稳压后进入试验管路,经被校流量计后进入标准器,标准器可使用标准秤、标准量器或标准流量计。目前标准装置的发展趋势,是将试验装置与校准装置分开,试验装置在设计上比较强调对流体物性参数、流动状态等的研究,而校准装置则更注重计量性能,而对来流稳定性、直管段长度等要求较低。