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流量仪表的应用及其发展趋势

发布:2018-12-18 | 点击:人次

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流量仪表的应用及其发展趋势

流量检测元件或流量传感元件(sensor)除感受流量外,还可能感受其他变量,并由此衍生其他功能,可简化流程的检测系统,减少仪表数量和连接管线,降低费用。流程管道开孔的减少降低潜在泄漏故障。

电磁流量计,非满管电磁流量计在测量平均流速的同时还必须测量管内液体高度。利用两励磁绕组分别正向和反向串接,产生两种不同磁场强度和磁场分布下测得的流速信号电势,两电势之间的比值与液位高度有一定的函数关系。涡街流量计,涡街流量计旋涡发生体分离的旋涡频率正比于流速。超声流量计,超声质量流量计试图在传播时间法超声体积流量计的基础上,在利用超声测得第二参量液体声阻抗和密度,演算后得质量流量。

应用进展

成熟仪表应用上受到限制的某一领域,在技术上有所突破后,开发出相适应的改进型仪表,使得在该领域有较快发展,下文讨论几种流量仪表应用领域的进展。

1、电磁流量计

非满管电磁流量计,传统电磁流量计只能测量满管液体流量,非满管电磁流量计应用于具有自由表面自然流的下水排放领域,并提高该领域的测量精确度。将传统非满管流或明渠流流量误差从±(3~5)%FS降低到±(1~2)%FS。

测量更低点导率的液体,现在可测量比传统电磁流量计电导率阈值低2~3个数量级的液体,如以前不能测量的甘油、乙二醇等。除此之外,本类仪表几乎不存在浆液噪生和流动噪声,也不会产生电极表面效应形成的噪声。衬里内表面覆盖油脂等非导电层或结薄绝缘垢层也不会影响测量。

低功耗和二线制电磁流量计有较快发展,二线制不需另外外接激磁回路,仅用4mADC电流提供仪表所需功率,通常仅数十毫瓦。低功耗电磁流量计使有可能采用干电池或太阳电池,更方便地将电磁流量计装用于无市电供电的场所。

二维(方向)电磁流速计和多测量点插入式电磁流量计,置于船体外部的船舶电磁航速仪是插入式电磁流量计的雏形。后来插入式电磁流量计在大中型管道中却有较大发展,也有用于明渠,称作电磁流速计(electromagneticcurrentmeter)。但在河道流或水利试验模型不仅要测量流速还要知道流速方向。二维电磁流速记又称向量流速计,使电磁流量仪表族可以进入水文试验应用领域。

此外插入式电磁流量计还参照匀速管的设计思路,在插入杆上置多套电磁流速测量单元,提高测量精度,使插入式电磁流是计在大管经应用处于有利地位。

2、热式质量流量计

热式质量流量计过去主要是热分布式,应用于气体小流量测量,较多应用于半导体工业,热处理炉,分析仪器等氢,氧,氨等流量测量和控制以及阀门制造过程中测定泄露量等。国外近年热消散效应的侵入式和插入式热式流量计应用与环境保护和流程工业大中型管道发展迅速。径向分段排列多组检测元件组成的检测杆,较多以插入方式应用于HVAC(暖气通风空调)工程大中型管道;还应用于锅炉大管道进风量和烟道排气量监测SO2和NOX排放总量。

微小液体质量热式流量计虽然已有20余年历史,但在工业上应用直到近几年才较快发展,现在已有几家制造厂生产多种型号热分布式热式流量计投入市场。当前主要应用于化学、石化、食品等流程工业实验性装置。例如:药液配比系统中定流量配比控制,液化气注入过程中液流测量和控制。

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