流量测量方和仪表漫谈（二）.doc

《流量测量方和仪表漫谈（二）.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、流量测量方法和仪表漫谈（二）重庆工业自动化仪表研究所孙淮清5.生物技术20世纪生物技术将要大发展，医学、生物学、生态学和生物医学工程一大批产业的蓬勃兴起，对流量计提出许多新的要求。在生物产业中需监测的物质很多，如血液、尿液、药液、营养液等；其测量的对象很多，如混相流、脉动流、非牛顿流体，是流量测量困难的对象。6.科研实验科研实验需要的流量计不但数量多，且品种极为繁杂，据统计流量计有100多种，其中很大一部分是应科研实验研发的，它们并不批量生产也不在市面出售，许多科研单位和大型企业皆设有专门研发流量计的小组，特别是国防部门，其需要的品种大多需自

2、行研发生产。下面举些实例：化工中间试验工厂：一般化工产品需经中间试验工厂小批生产，它是联系实验室研制和大批量生产的中间环节。在化工中间试验工厂，流量计大都为小流量或微流量，必须自行研发供应。化工中间试验工厂可称为试验数据生产厂，其数据的准确可靠是第一位，因此对仪表特性有严格要求。发动机效率试验：发动机种类繁多，有泵、风机、压缩机、动力机械等，发动机效率试验必须检测三个参数：温度、压力和流量，一般认为流量测量问题比较多，原因是应用条件流体特性（混相，脏污腐蚀）及流动特性（阻流件复杂，无足够直管段长度）的要求难以满足。7.海洋气象，江河湖泊这些领

3、域为敞开流道，一般需测量流速，然后推算流量，流速计和流量计依据的物理原理及流体力学基础理论是共通的，但仪表原理及结构、使用条件等仍有较大差别，国际学术会议常设为单独主题，如明渠流量测量或河川流量等。国际标准化组织（ISO）设有专门的技术委员会（TC），负责制订国际标准。以上我们列举七类应用领域，它遍及国民经济各部门，国际标准化组织ISO，国际电工委员会IEC及国际法制计量组织OIML等设立众多技术委员会，负责制订涉及流量和流速测量的国际标准等。国际标准化组织ISO有9个技术委员会涉及流量和流速测量：它们是TC30（封闭管道流量测量）、TC11

4、3（明渠）、TC28（石油产品）、TC115（泵）、TC117（工业风机）、TC118（压缩机）、TC131（液压）、TC112（真空技术）、TC116（采暖）；国际电工委员会IEC有3个技术委员会TC4（水轮机），TC5（汽轮机），TC65（流程测控）；国际法制计量组织OIML有十余个国际建议或国际文件涉及流量测量。二、流量测量的困难问题流量测量的困难是由以下特点造成的：被测介质处于流动状态，通常为非定常流；被测介质种类繁多，物理化学性质极其复杂，其数据不足或置信度差；被测介质工作状态（压力温度）变化范围宽广；被测介质的物理、化学性质对仪表

5、性能有很大影响；流体流动特性对仪表性能影响很大；仪表校验设备庞大复杂，建设及使用费用昂贵。流量测量困难问题可分为流体特性和测量特性两方面来分析。（一）流体特性方面流体特性分为流体物性和流动特性两部分。1.流体物性流体物性有流体物性（物理性质）和流体性状两种。①流体物性流体物性对流量计的影响程度因工作原理不同而异。目前，对常用流量计有影响的物性参数为密度、粘度，等熵指数、声速、导电率、导热系数等。其中密度和粘度的影响是普遍的，各种物性参数中密度最为重要，其次是粘度。无论何种体积流量计（容积式、涡轮、涡街、电磁超声等）或间接式质量流量计（差压式）

6、，密度是流量方程中的主要参数之一，因此对此参数的准确性要求很高。粘度是雷诺数计算式中的一个参数，在封闭管道中流量计流出系数（或仪表系数）为雷诺数的函数，它的影响是间接的，因此对其准确度要求可放宽些，但是粘度是判别流体为牛顿流体或非牛顿流体的一个参数，而目前所有流量测量标准都只限于牛顿流体的。流体物性是单相或混相特性，对测量的影响亦是本质判别的。掌握流体物性参数主要有以下三方面用途：a.选型的依据流量计的选型需了解仪表性能和测量对象两方面情况，流体物性是测量对象的特性重要组成部分。在现场应用时，不乏因对流体物性参数掌握不足或不准确而使测量达不到

7、要求的实例。b.流量计的设计计算在流量计设计计算中，物性参数是主要参数之一，要使设计计算准确可靠，基本数据是不可缺少的。c.现场使用与维护流体物性变化是现场使用时产生流量测量附加误差的主要原因之一，要降低测量附加误差，应深入探讨物性参数对流量计特性的影响。目前物性参数数据主要存在以下问题：a.物性参数数据准确度低，置信度差及数据不一致流量测量的物性参数数据一般取自各种物理、化学及工程手册，数据来源复杂，数据存在不一致现象。各种手册使用目的不同，难以完全满足流量测量高准确度及需要明确准确度数值的要求。许多流体物性数据不足，甚至完全没有，特别是高

8、参数（高压、高温、低温、高真空等）流体及多元混合流体的物性参数，不但置信度差，甚至完全缺少。b.在线物性测量仪表缺乏、质量差应用范围窄，价格昂贵为了提高流量测量的准