淺談流量測(cè)量技術(shù)與儀表的應(yīng)用

流量測(cè)量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅馬凱撒時(shí)代已采用孔板測(cè)量居民的飲用水水量。

流量計(jì)的發(fā)展

公元前1000年左右古埃及用堰法測(cè)量尼羅河的流量。我國(guó)著名的都江堰水利工程應(yīng)用寶瓶口的水位觀測(cè)水量大小等等。

17世紀(jì)托里拆利奠定差壓式流量計(jì)的理論基礎(chǔ)，這是流量測(cè)量的里程碑。自那以后，18、19世紀(jì)流量測(cè)量的許多類型儀表的雛形開(kāi)始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計(jì)等。

20世紀(jì)由于過(guò)程工業(yè)、能量計(jì)量、城市公用事業(yè)對(duì)流量測(cè)量的需求急劇增長(zhǎng)，才促使儀表迅速發(fā)展，微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動(dòng)儀表更新?lián)Q代，新型流量計(jì)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。至今，據(jù)稱已有上百種流量計(jì)投向市場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)使用中許多棘手的難題可望獲得解決。??

我國(guó)開(kāi)展近代流量測(cè)量技術(shù)的工作比較晚，早期所需的流量?jī)x表均從國(guó)外進(jìn)口。

流量測(cè)量是研究物質(zhì)量變的科學(xué)，質(zhì)量互變規(guī)律是事物聯(lián)系發(fā)展的基本規(guī)律，因此其測(cè)量對(duì)象已不限于傳統(tǒng)意義上的管道液體，凡需掌握量變的地方都有流量測(cè)量的問(wèn)題。流量和壓力、溫度并列為三大檢測(cè)參數(shù)。對(duì)于一定的流體，只要知道這三個(gè)參數(shù)就可計(jì)算其具有的能量，在能量轉(zhuǎn)換的測(cè)量中必須檢測(cè)此三個(gè)參數(shù)。能量轉(zhuǎn)換是一切生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到最廣泛的應(yīng)用。

流量計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域

流量測(cè)量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)領(lǐng)域。

一，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程

流量?jī)x表是過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛誚用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中，流量?jī)x表有兩大功用：作為過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表和測(cè)量物料數(shù)量的總量表。

二，能源計(jì)量

能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃?xì)?、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計(jì)量是科學(xué)管理能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量?jī)x表是能源計(jì)量?jī)x表的重要組成部分，水、人工燃?xì)?、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì)，它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算不可缺少的工具。

三，環(huán)境保護(hù)工程

煙氣，廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國(guó)家把可持續(xù)發(fā)展列為國(guó)策，環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的最大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂疲仨毤訌?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)個(gè)煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項(xiàng)目，每個(gè)煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計(jì)，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無(wú)直管段等。

四，交通運(yùn)輸

有五種方式：鐵路公路、航空、水運(yùn)、和管道運(yùn)輸。其中管道運(yùn)輸雖早已有之，但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問(wèn)題的突出，管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道貌岸然運(yùn)輸必須裝備流量計(jì)，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)控和經(jīng)濟(jì)核算的必備工具。

五，生物技術(shù)

21世紀(jì)將迎來(lái)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)計(jì)量的物質(zhì)很多，如血液，尿液等。儀表開(kāi)發(fā)的難度極大，品種繁多。

六，科學(xué)實(shí)驗(yàn)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的流量計(jì)不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)流量計(jì)100多種中很大一部分是應(yīng)科研之需用的，它們并不批量生產(chǎn)，在市面出售，許多科研機(jī)構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門小組研制專用的流量計(jì)。

七，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。流速計(jì)和流量計(jì)所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)是共通的但是儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別。

流量計(jì)種類

用以測(cè)量管路中流體流量(單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流體體積)的儀表。??

流量測(cè)量方法和儀表的種類繁多，分類方法也很多。至今為止，可供工業(yè)用的流量?jī)x表種類達(dá)60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒(méi)找到一種對(duì)任何流體、任何量程、任何流動(dòng)狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量?jī)x表。??

這60多種流量?jī)x表,每種產(chǎn)品都有它特定的適用性,也都有它的局限性。按測(cè)量對(duì)象劃分就有封閉管道和明渠兩大類;按測(cè)量目的又可分為總量測(cè)量和流量測(cè)量,其儀表分別稱作總量表和流量計(jì)。??

總量表測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道的流量，是以短暫時(shí)間內(nèi)流過(guò)的總量除以該時(shí)間的商來(lái)表示，實(shí)際上流量計(jì)通常亦備有累積流量裝置，做總量表使用，而總量表亦備有流量發(fā)訊裝置。因此，以嚴(yán)格意義來(lái)分流量計(jì)和總量表已無(wú)實(shí)際意義。??

按測(cè)量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。??

按照目前最流行、最廣泛的分類法,即分為：

容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和插入式流量計(jì)、探針式流量計(jì)等。

按流量計(jì)機(jī)構(gòu)原理分有容積式流量計(jì)、葉輪式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、變面積式流量計(jì)、動(dòng)量式流量計(jì)、沖量式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、流體振蕩式流量計(jì)。

我國(guó)是工業(yè)大國(guó)，也是能源消耗大國(guó)，近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)迅速發(fā)展，尤其工業(yè)自動(dòng)化趨愈加明顯，我國(guó)工業(yè)發(fā)展對(duì)能源的需求也越來(lái)越大。

流量計(jì)在儀表業(yè)的現(xiàn)狀

為確保能源能夠及時(shí)供給工業(yè)發(fā)展，我國(guó)加大能源開(kāi)采力度。流量計(jì)作為工業(yè)能源測(cè)量挖掘工作中必不可少的設(shè)備之一，其市場(chǎng)需求也隨之增加，成長(zhǎng)為現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)中新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

我國(guó)能源消費(fèi)回暖 帶動(dòng)流量計(jì)需求增加

據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的消息，2017上半年，我國(guó)石油消費(fèi)穩(wěn)定增長(zhǎng)，天然氣消費(fèi)大幅度增長(zhǎng)。我國(guó)石油消費(fèi)量約為三億噸，同比增長(zhǎng)約百分之五；天然氣消費(fèi)量約為一千億立方米左右，同比增長(zhǎng)約百分之十一。并且我國(guó)在2017年上半年清潔能源消費(fèi)比重提高，天然氣和非化石能源消費(fèi)比重合計(jì)為百分之二十，比去年底提高不少。

天然氣調(diào)壓計(jì)量

因此，為確保能源能夠及時(shí)供給工業(yè)發(fā)展，我國(guó)加大能源開(kāi)采力度。流量計(jì)作為工業(yè)能源測(cè)量挖掘工作中必不可少的設(shè)備之一，其市場(chǎng)需求也隨之增加，成長(zhǎng)為現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)中新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。?

國(guó)內(nèi)流量計(jì)企業(yè)抓住經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)?需加大創(chuàng)新力度

國(guó)內(nèi)流量計(jì)需求增加，對(duì)于我國(guó)流量計(jì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，是增長(zhǎng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的好時(shí)機(jī)。然而，由于我國(guó)流量計(jì)技術(shù)研究起步較晚，相對(duì)于國(guó)外知名流量計(jì)品牌來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)流量計(jì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)較弱。

數(shù)據(jù)顯示，在2016年1—9月，我國(guó)從國(guó)外三十多個(gè)國(guó)家進(jìn)口一千多萬(wàn)個(gè)流量計(jì)，進(jìn)口額達(dá)到三千多萬(wàn)美元，其中，從德國(guó)進(jìn)口數(shù)量最多?？梢钥闯?，我國(guó)流量計(jì)市場(chǎng)有一部分是被國(guó)外流量計(jì)企業(yè)所占據(jù)。

科技是第一生產(chǎn)力，質(zhì)量是根本，我國(guó)流量計(jì)企業(yè)若想在流量計(jì)市場(chǎng)享有話語(yǔ)權(quán)，要堅(jiān)持“以質(zhì)、新取勝”的理念，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，加大創(chuàng)新力度。

編輯：黃飛

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