流量计量的内容
出于流量是一个动态量,流量测量是一项复杂的技术。从被测流体来说,包括气体、液体和混合流体这三种具有不同物理特性的流体;从测量流体流量时的条件来说,又是多种多样的,如测量时的温度可以从高温到极低温,测量时的压力可以从高压到低压;被测流量的大小可以从微小流量到大流量;被测流体的流动状态可以是层流、紊流等等。此外就液体而言,还存在粘度大小不同等情况。因此,为准确的测量流量,就必须研究不同流体在不同条件下的流量测量方法,并提供相应的测量仪表。这是流量计量的主要工作之一。由于被测流体的特性如此复杂,测量条件又各不相同,从而产生了各种不同的测量方法和测量仪表。显然,如果没有一个统一的检定流量测量仪表准确度的方法,那么要保证大规模生产的工艺要求,要保证贸易的平等互换是不可能的。此外,还必须有一套流量单位复现方法和检定系统对使用小流量仪表传递的标准方法。流量计量学的另一主要内容就是:研究流量单位的发现方法和检定系统,建立流量计量的基、标准装置,以保证量值传递和流量测量的准确度。
流量计在出厂或使用之前,必须对其计量性能进行测试或检定,以保证产品质量和使用的准确度。为此,就必须建立复现流量单位量值的标准装置。所谓流量标准装置是指能够提供确定准确度流量值的测量设备。至于各种流量标准装置的结构、原理、技术要求和检定方法本站将有详细资料进行说明。
流量计量的简史与前景展望
自古以来流量测量都是人类文明一种标志。埃及人用尼罗河流量计来预报年成的好坏。古罗马人修渠引水,采用孔板测量流量。但是,由于经济生产后,直到本世纪50年代,工业中使用的主要流量计只有孔板、皮托管、浮子流量计三种。被测介质的范围也较窄,测量准确度也只满足低水平的生产需要。第二次世界大战后,随着国际经济和科学技术的迅速发展,流量计量日益受到重视,流量仪表随之迅速发展起来。为满足不同种类流体特性,不同流动状态下的流量计量问题,近30年来,先后研制出并投入使用的流量计有速度式流量计、容积流量计、动量式流量计,电磁流量计、超声波流量计等几十种新型流量计。
目前国外投入使用的流量计有100多种,国内定型投产的也有近20种。随着工业生产的自动化,管道化的发展,流量仪表在整个仪表生产中所占比重越来越大。据国内外资料表明,在不同的工业部门中所使用的流量仪表占整个仪表总数的15-30%。随着流量仪表的迅猛发展,流量标准装置也得到较快发展,流量量值传递网络已经形成。目前水、油、气、蒸汽高精度的流量标准装置已在国家、省市计量机构建立,确保其流量量值传递的准确一致。
尽管如此,由于流量测量技术的复杂化,以及科学技术的迅速发展向流量计量提出更新更高的要求,流量计量的现况远不能满足生产的需要,还有大量的流量计量技术问题有待进一步研究解决。目的主要存在如下问题:
流量仪表的品种、规格、准确度和可靠性尚不能满足生产要求。特别对腐蚀性流体、脏污流体、高粘性流体、多相流体、特大流量、微小流量等,有待发展有效的测量手段。
流量标准装置不能满足流量计检定要求,尤其是现场实液检定流量计的标准装置,是在我国目前情况下急待解决的问题。
流量计量技术水平有待进一步提高。
流量仪表的配备差距很大直接影响工业成本核算与经济管理。
上述问题的存在直接影响流量计量的发展,已引起各国重视,都在探讨其解决方法。
目前流量计量的发展动向可综述为以下几个方面。
采用新技术、研制新型流量计。随着科学技术的发展,超声波、激光、电磁、核技术及微计算机等新技术引入流量计量领域,使得无接触无活动部件间接技术大大发展,流量传感器趋向电子化和数字化,为流量计量开拓新的领域。新型流量计要求非接触式流量数字模型简明;量程比宽、线性化、数字化;可线性高,价格低廉,维修方便。
开发特殊流量测量研究,加大流量、高粘性流体、极低温流、多相流、高压及低压气体流量测量等。
在线实校检定流量计的标准装置的研究。流量计的检定目前大多采用离线检定法。
使用该方法核定的流量计虽经误差修正,但因其检定条件与流量计使用条件相差甚大造成附加的使用误差,降低测量准确度。在线实液标定法是解决这一问题的根本方法。在线实液标定法的主要问题是标准装置的合理设计。目前移动式标准装置和标准流量计是人们比较重视的标准装置。但距实用还有一定距离。
随着科学技术的飞速发展在广大流量计量科学工作者的艰苦努力下,相信在今后不长的时期内,流量计量技术将台提高到一个新的水平。