流量測(cè)量的應(yīng)用領(lǐng)域
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時(shí)間：2013-08-06
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蒸汽
蒸汽分過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽。前者為單相介質(zhì)，在火力發(fā)電廠(chǎng)中過(guò)熱蒸汽做為推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，蒸汽流量測(cè)量對(duì)于電廠(chǎng)的生產(chǎn)質(zhì)量及安全極為重要，現(xiàn)代火力發(fā)電廠(chǎng)機(jī)組為高壓高溫狀態(tài)，過(guò)熱蒸汽流量采用噴嘴測(cè)量，有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)做為依據(jù)。飽和蒸汽是由工業(yè)鍋爐生產(chǎn)的一般為低壓中溫狀態(tài)，它是汽水混合物，鍋爐出口處為飽和蒸汽，但輸送到用戶(hù)處，由于管道熱散耗含水量大的汽水混合物，它的流動(dòng)為兩相流，對(duì)于測(cè)量混相流是個(gè)困難的測(cè)量問(wèn)題，至今尚無(wú)成熟的儀表可用．據(jù)估計(jì)我國(guó)煤產(chǎn)量１／３～１／４用于工業(yè)鍋爐燃料，全國(guó)有幾十萬(wàn)臺(tái)工業(yè)鍋爐，需配備數(shù)量巨大的蒸汽流量計(jì)，目前常用的儀表為孔板、渦街、均速管及分流旋翼式流量計(jì)，這些流量計(jì)在低干度下使用都不能令人滿(mǎn)意，是急待解決的問(wèn)題。
油品
燃料油從煉油廠(chǎng)生產(chǎn)后經(jīng)油庫(kù)到發(fā)油站供給汽車(chē)、船舶、飛機(jī)等交通工具使用油品計(jì)量涉及巨大經(jīng)濟(jì)利益，全國(guó)有數(shù)十萬(wàn)個(gè)計(jì)量站在工作著，油流量計(jì)更是一個(gè)極為龐大的數(shù)目。目前大量使用的類(lèi)型為容積式和渦輪流量計(jì)，容積式流量計(jì)類(lèi)型很多，如橢圓齒輪、腰輪、刮板、旋轉(zhuǎn)活塞、螺桿雙轉(zhuǎn)子，圓盤(pán)等等。
3．環(huán)保工程
人口劇增，工業(yè)生產(chǎn)迅猛發(fā)展使得環(huán)境嚴(yán)重惡化，已經(jīng)達(dá)到危險(xiǎn)的程度，國(guó)家把可持續(xù)發(fā)展列為國(guó)策，它將是二十一世紀(jì)的的最大課題?？諝馕廴?、水污染要得到控制必須加強(qiáng)管理，而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家，全國(guó)有上百萬(wàn)的煙囪日夜不停地向大氣排放濃煙，煙氣排放控制成為根治污染的重要項(xiàng)目。美國(guó)已經(jīng)立法規(guī)定煙廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)煙囪必須安裝煙氣分析儀和流量計(jì)，組成連續(xù)排放監(jiān)視系統(tǒng)（CEMS）。煙廢氣流量測(cè)量屬于困難的測(cè)量問(wèn)題，它的難度有：
口徑大，如煙囪不規(guī)則形狀，幾米周長(zhǎng)；
氣體組分變化不定；
流速范圍大，從極低速到高速；
臟污、灰塵、腐蝕；
流道為非圓截面，無(wú)相似性，通道內(nèi)流速分布復(fù)雜；
無(wú)直管段，阻流件形狀復(fù)雜，速度畸變與旋轉(zhuǎn)流；
無(wú)法個(gè)別標(biāo)定確定流量計(jì)儀表系數(shù)；
靜壓，要求儀表低壓損；
高溫（200℃以上）；
廢液、污水排放已嚴(yán)重污染江河湖泊，使本來(lái)已經(jīng)嚴(yán)重缺乏的水資源遭到破壞，已很緊張的水資源更是雪上加霜。廢液、污水排放的管理控制已是刻不容緩的任務(wù)。但是廢液污水流量計(jì)由于被測(cè)介質(zhì)臟污、口徑大、形狀特殊、壓頭低、流速范圍寬、不滿(mǎn)管流等亦是流量測(cè)量的困難問(wèn)題。工廠(chǎng)企業(yè)及人民生活需要的流量計(jì)數(shù)量極為龐大，種類(lèi)需多樣化才能適應(yīng)廣泛需求。
環(huán)保工程所需的流量計(jì)隨著工程的深入發(fā)展將不斷提出新的要求，如大規(guī)模的廢水再生設(shè)備、城市垃圾處理設(shè)備、工礦企業(yè)的水循環(huán)利用系統(tǒng)等都需種類(lèi)繁多的流量計(jì)。
4．交通運(yùn)輸
交通運(yùn)輸有五種方式：鐵路、公路、航空、水運(yùn)和管道輸送。在五種方式中管道輸送雖早已有之，但應(yīng)用尚不普遍。隨著環(huán)保問(wèn)題的突出，管道輸送的特點(diǎn)引起人們的重視。例如煤炭一直由鐵路水運(yùn)輸送，裝卸及敞開(kāi)運(yùn)輸污染環(huán)境不容忽視，采用管道水力輸送，不但迅速高效，密閉衛(wèi)生是很大優(yōu)點(diǎn)。管道輸送的物料有：原油、天然氣、水、壓縮空氣、煤炭、谷物、水泥、礦物……。世界管道運(yùn)輸主干線(xiàn)已達(dá)230萬(wàn)公里，我國(guó)1996年底僅為1.9萬(wàn)公里，處于落后狀態(tài)。管道運(yùn)輸必須裝備流量計(jì)，它是控制、分配調(diào)度的眼睛，亦是安全性（監(jiān)視物流堵塞）的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。管道運(yùn)輸流量計(jì)除傳統(tǒng)的流量計(jì)如孔板、電磁、容積式外，近年出現(xiàn)的相關(guān)流量計(jì)是極具潛力的的新型流量計(jì)，國(guó)內(nèi)已有用于混相流測(cè)量的實(shí)例。
5．生物技術(shù)
據(jù)說(shuō)二十一世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展，生物技術(shù)中需監(jiān)測(cè)的物質(zhì)很多，如血液、尿液、藥液、營(yíng)養(yǎng)液等等，其被監(jiān)測(cè)對(duì)象很多為混相流、脈動(dòng)流、非牛頓流體，亦是流量測(cè)量的難點(diǎn)。
6．科研實(shí)驗(yàn)
科研實(shí)驗(yàn)需要的流量計(jì)不但數(shù)量多，品種極為繁雜，據(jù)統(tǒng)計(jì)流量計(jì)有100多種，其中很大一部分是應(yīng)科研實(shí)驗(yàn)之需，它們并不批量生產(chǎn)在市面出售。我國(guó)有很多科研單位或大型企業(yè)有專(zhuān)門(mén)小組研制自己需要的流量計(jì)，特別是國(guó)防部門(mén)更是常事。
■ 化工中間試驗(yàn)工廠(chǎng)
它是化工生產(chǎn)的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，一種化工產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室研制到大批量生產(chǎn)必須經(jīng)中間試驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)工廠(chǎng)可以說(shuō)是生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的工廠(chǎng)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠是第一位，這里流量計(jì)是必備的儀表，它是監(jiān)測(cè)物料數(shù)量的儀表，由于規(guī)模小，大都是小、微流量的測(cè)量。
■ 發(fā)動(dòng)機(jī)效率試驗(yàn)
發(fā)動(dòng)機(jī)種類(lèi)繁多，泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、動(dòng)力機(jī)械等，發(fā)動(dòng)機(jī)效率試驗(yàn)必須檢測(cè)三個(gè)參數(shù)：溫度、壓力和流量。一般認(rèn)為流量測(cè)量比較困難，原因是其使用條件特殊，測(cè)量對(duì)象阻流件復(fù)雜，無(wú)直管段安裝條件，流體組分變化，流動(dòng)為脈動(dòng)流等。
7．海洋氣象，江河湖泊
這些領(lǐng)域?yàn)槌ㄩ_(kāi)流道，一般需檢測(cè)流速，然后推算流量。流速（流量）計(jì)一般所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)理論與密封管道雖有共通之處，但儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）有專(zhuān)門(mén)技術(shù)委員會(huì)制訂此類(lèi)流量計(jì)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際流量學(xué)術(shù)會(huì)議一般皆包括此部分內(nèi)容。
我們列舉了七類(lèi)應(yīng)用領(lǐng)域，它遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，ISO、IEC及OIML等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織設(shè)有眾多技術(shù)委員會(huì)制訂有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）有9個(gè)技術(shù)委員會(huì)涉及流量或流速的測(cè)量，它們是： TC（技術(shù)委員會(huì)）30（封閉管道）、TC113（明渠）、TC28（石油產(chǎn)品）、TC115（泵）、TC117（工業(yè)風(fēng)機(jī)）、TC118（壓縮機(jī)）、TC131（液壓）、TC112（真空技術(shù)）、TC116（采暖）。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）有3個(gè)委員會(huì)：TC4（水輪機(jī)）、TC5（汽輪機(jī)）、TC65（流程測(cè)控）。國(guó)際法制計(jì)量組織（OIML）有十余個(gè)國(guó)際建議或國(guó)際文件涉及流量測(cè)量。(end)
評(píng)論