張艷(艾默生工程控制有限公司，上海 201206)

流量測(cè)量?jī)x表是一種工業(yè)自動(dòng)化儀表，廣泛運(yùn)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)步入了網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化的時(shí)代，流量測(cè)量?jī)x表的出現(xiàn)給工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)帶來(lái)個(gè)極大幫助，其主要用途有：能夠進(jìn)行工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過(guò)程檢測(cè)；能夠測(cè)量能源流量，給核算工業(yè)經(jīng)濟(jì)提供參考數(shù)據(jù)。隨著社會(huì)工業(yè)發(fā)展的腳步越來(lái)越快，各種重要流體能源的測(cè)量項(xiàng)目也越來(lái)越多，精確可靠的流量參數(shù)能夠減小不必要的能源消耗，加速工廠作業(yè)流程進(jìn)展，在工業(yè)進(jìn)步發(fā)展中起到不可忽視的作用。

1 流量?jī)x表的類(lèi)型及應(yīng)用

流量測(cè)量?jī)x表以實(shí)用功能進(jìn)行分類(lèi)有：流量傳感器、流量開(kāi)關(guān)、流量變送器以及流量計(jì)量表等；以結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類(lèi)有：插入式流量?jī)x表和滿(mǎn)管式流量?jī)x表等；以測(cè)量原理進(jìn)行分類(lèi)有：渦輪式流量計(jì)、節(jié)流流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲流量及、熱式流量計(jì)、兩相流量計(jì)等。一般流量測(cè)量?jī)x表都是按照測(cè)量原理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)。流量測(cè)量?jī)x表中應(yīng)用比較廣泛，功能具有代表性的種類(lèi)有：節(jié)流流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)、渦街流量計(jì)、熱式流量計(jì)以及流量計(jì)。

1.1 節(jié)流流量計(jì)

節(jié)流流量計(jì)的應(yīng)用范圍主要在電力、煉油以及化工等方面，其主要特點(diǎn)是能夠在高溫高壓的環(huán)境下工作，得到的流量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣，在目前很多工業(yè)活動(dòng)中具有不可替代的作用。近年來(lái)，節(jié)流流量計(jì)的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，對(duì)于節(jié)流裝置測(cè)量范圍過(guò)小的問(wèn)題，研制出了更換孔板流量計(jì)。對(duì)于孔盤(pán)磨損導(dǎo)致測(cè)量值精確度降低為缺點(diǎn)，可采用耐磨孔盤(pán)進(jìn)行替換。對(duì)于壓力差值、溫度改變的測(cè)量跟蹤上也有很很大的改善。研制出了介質(zhì)通用性極好的楔形流量計(jì)，進(jìn)一步加大了節(jié)流流量計(jì)的適用范圍。

1.2 電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)主要運(yùn)用于石油化工、城市建設(shè)等社會(huì)領(lǐng)域，近年來(lái)發(fā)展極為迅速。其主要應(yīng)用發(fā)展在于：實(shí)用口徑體系逐漸被完善，各種類(lèi)型的測(cè)量口徑均已具備；電極和襯里材料種類(lèi)越來(lái)越豐富，電極已經(jīng)含有能夠抗還原酸的材料，襯里也已經(jīng)有了耐高溫磨損的材料；各種不同的電磁流量計(jì)不斷被開(kāi)發(fā)推廣，主要有：無(wú)電極電磁流量計(jì)、不滿(mǎn)管電磁流量計(jì)、潛水型電磁流量計(jì)等，其總銷(xiāo)售額在所有流量測(cè)量?jī)x表中最高。

1.3 超聲流量計(jì)

超聲流量計(jì)的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)σ后w、氣體等流體進(jìn)行測(cè)量，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件且不存在阻力損失，可測(cè)量大范圍的流量，能夠滿(mǎn)足大多數(shù)用戶(hù)的測(cè)量需求。因其應(yīng)用歷史較早，技術(shù)已逐漸趨于成熟，市場(chǎng)供應(yīng)量越來(lái)越大。其測(cè)量流量的方式有：利用傳播時(shí)間的差值進(jìn)行流量計(jì)算；利用多普勒的頻移距離值進(jìn)行流量計(jì)算兩種方式。兩者都是利用多聲道原理設(shè)計(jì)，但后者的測(cè)量精確度較低。

1.4 渦街流量計(jì)

渦街流量計(jì)是一種發(fā)展?jié)摿?yōu)秀的流量計(jì)，具有無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、可用于多種介質(zhì)流體測(cè)量、流量測(cè)量穩(wěn)定可靠、能夠輸出性脈沖頻率信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)楦鞣矫娴脑?，渦街流量計(jì)未能被廣泛的應(yīng)用。導(dǎo)致這種情況的主要原因是，渦街流量計(jì)流量計(jì)的生產(chǎn)者和用戶(hù)對(duì)此流量計(jì)缺乏理論和應(yīng)用上的了解，造成流量計(jì)的選型不準(zhǔn)確、過(guò)于重視通用功能，讓流量計(jì)的在實(shí)用推廣中無(wú)法全面體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，得不到相應(yīng)的發(fā)展機(jī)會(huì)。

1.5 熱式流量計(jì)

熱式流量計(jì)主運(yùn)用于環(huán)保、取暖以及常溫氣體測(cè)量等方面，其制作原理是以傳熱和流體流速成正比為基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)量熱源溫度的變化對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量。其測(cè)量方式有熱分布式和浸入式測(cè)量?jī)煞N，熱分布式測(cè)量主要用于流體通過(guò)管徑小，浸入式測(cè)量則適用于管道較大的氣體測(cè)量。其主要優(yōu)點(diǎn)有：測(cè)量方式簡(jiǎn)單、流量測(cè)量靈敏度高、不易堵塞、對(duì)測(cè)量流體速度限制低、應(yīng)用范圍廣等。缺點(diǎn)在于：易受流體組成影響，可承受溫度不高。近年來(lái)，美國(guó)推出了一款插入式熱式流量計(jì)，以小型MEMS芯片微熱敏元件，因其熱源小，對(duì)管道內(nèi)的溫度場(chǎng)的影響可以忽略不計(jì)，能夠應(yīng)用于高溫測(cè)量，可在工控系統(tǒng)中使用。

1.6 科氏流量計(jì)

科氏流量計(jì)的主要應(yīng)用范圍有油品測(cè)量、液體測(cè)量及氣體測(cè)量?？剖狭髁坑?jì)在天然氣的測(cè)量中應(yīng)用比較廣泛，有很大的發(fā)展空間，近年來(lái)其銷(xiāo)售增長(zhǎng)率也越來(lái)越大?？剖狭髁坑?jì)口徑一般較小，和超省流量計(jì)在口徑范圍上能夠進(jìn)行互補(bǔ)使用，因其售價(jià)比較昂貴，很多地方都會(huì)用容積式流量計(jì)來(lái)代替，但這種代替會(huì)導(dǎo)致工廠維修和校檢量增大?？剖狭髁坑?jì)在合適的價(jià)格下，具有比較廣闊的市場(chǎng)前景。

2 流量測(cè)量?jī)x表的發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，世界迎來(lái)了一個(gè)數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的時(shí)代，各行業(yè)都加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的采集和控制管理工作，流量測(cè)量?jī)x表是有關(guān)工業(yè)流體數(shù)據(jù)采集的一個(gè)重要組成部分。流量測(cè)量?jī)x表的主要發(fā)展方向是，實(shí)用功能全面、采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定精確、攜帶和使用輕便以及操作智能化。將以上發(fā)展需求進(jìn)行分析，觀察目前社會(huì)流量測(cè)量?jī)x表的研發(fā)程度和市場(chǎng)情況，得到的詳細(xì)情況如下。

由于新時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)的流量測(cè)量?jī)x表已逐漸被取代，新的流量測(cè)量計(jì)開(kāi)始向著電子化和數(shù)字化的方向發(fā)展前進(jìn)，如俄羅斯的轉(zhuǎn)速表式測(cè)量?jī)x就是利用懸浮效應(yīng)做研制出來(lái)的，日本的靜電流量計(jì)能夠用于測(cè)量石油輸送管線中的低導(dǎo)電液體流量。近年來(lái)，新型的流量測(cè)量計(jì)越來(lái)越多，例如：超聲流量計(jì)、電磁流量計(jì)、科氏流量計(jì)等，且這些新技術(shù)研制的流量計(jì)正在逐漸取代傳統(tǒng)流量測(cè)量?jī)x表的市場(chǎng)地位。從實(shí)用功能全面、操作智能化以及使用、安裝簡(jiǎn)單便捷上來(lái)看，目前發(fā)展形勢(shì)最好的是電磁流量計(jì)、超省流量計(jì)，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，切適用范圍廣，功能齊全，一般都可用于流體的流量、組成成分和密度的測(cè)量。

目前流量測(cè)量?jī)x表存在的主要難點(diǎn)在于，對(duì)于流量大、粘度高以及多相流的高壓和低壓等，測(cè)量環(huán)境比較惡劣的情況下，一般流量測(cè)量?jī)x表無(wú)法正常進(jìn)行測(cè)量。因此，流量測(cè)量?jī)x表在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的主要研究方向，研制出能夠在多種特殊環(huán)境下進(jìn)行流量測(cè)量的流量?jī)x表。

3 結(jié)語(yǔ)

流量測(cè)量?jī)x表的研究正在向著電子化、智能化和數(shù)據(jù)化的方向發(fā)展。在工業(yè)發(fā)展中，流量測(cè)量?jī)x表是必不可少的，它能夠幫助工廠采集必要的流量數(shù)據(jù)，提高工廠運(yùn)作效率，節(jié)約能源用量，且有助于社會(huì)數(shù)據(jù)化的發(fā)展。在進(jìn)行流量測(cè)量?jī)x表的選擇時(shí)需要注意有自己的主見(jiàn)，按自身需要選取符合自己經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀的流量?jī)x表。本文首先是對(duì)目前流量測(cè)量?jī)x表的類(lèi)型進(jìn)行了介紹，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)展做出了說(shuō)明，然后對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的討論，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)行業(yè)起到一定的參考作用。

[1]李肖婷.流量?jī)x表若干發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用發(fā)展[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展,2014,(10).

[2]張威.淺談流量?jī)x表的類(lèi)型以及應(yīng)用[J].新農(nóng)村（黑龍江）,2012,(3).

[3]張春水,孫德新,杜太閃.流量?jī)x表的發(fā)展趨勢(shì)探討[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2009,(14).

[4]施鑫,甄楊,劉麗璋.淺談流量?jī)x表的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,(10).

[5]熊茂濤,趙普俊,張宗平.冶金工業(yè)常用流量?jī)x表的應(yīng)用及前景預(yù)測(cè)[A].中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2010年會(huì)暨全國(guó)第十五屆自動(dòng)化應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].2010.

[6]李振中.流量?jī)x表在城鎮(zhèn)供水中的應(yīng)用[A].全國(guó)流量計(jì)量學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].2002.