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超音波流量測(cè)量技術(shù)和儀表的應(yīng)用領(lǐng)域-科研實(shí)驗(yàn)(八)

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)有專門小組研制自己需要的流量計(jì),特別是國(guó)防部門更是常事。
■ 化工中間試驗(yàn)工廠
  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)工廠可以說是生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的工廠,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_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)有專門技術(shù)委員會(huì)制訂此類流量計(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。
   我們列舉了七類應(yīng)用領(lǐng)域,它遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門,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。

二 流量測(cè)量的困難問題
  流量測(cè)量的困難分為兩方面:流體特性和測(cè)量特性。
1. 流體特性
臟污流:流體臟污、沉積和堵塞,如煤氣、煙廢氣、污水等;
腐蝕流:管道腐蝕嚴(yán)重因而帶來臟污流,儀表耐蝕要求高;
高參數(shù)流:高溫、高壓、真空及低溫極端工作條件下的流量測(cè)量;
脈動(dòng)流:發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵出口流體脈動(dòng)、石油天然氣井噴流脈動(dòng)等;
大流量:管徑達(dá)數(shù)米,液體流量達(dá)108kg/h,氣體流量達(dá)106kg/h;
微流量:流量下限極低,液體為10-2kg/h,氣體為10-4kg/h;
高粘性流:流體粘度極高,雷諾數(shù)很低,粘度可達(dá)數(shù)帕斯卡•秒;
混相流:如氣液、液固、氣固及氣液固多相流;
質(zhì)量流:被測(cè)介質(zhì)工作時(shí)狀態(tài)及組分變化很大,體積測(cè)量法無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量;
蠕動(dòng)流:流速極緩慢,雷諾數(shù)極低,大小口徑皆有,如瀝青、漿液等。
 前面介紹各應(yīng)用領(lǐng)域皆有一些實(shí)例。
 
2. 測(cè)量特性
現(xiàn)場(chǎng)工作條件惡劣,檢測(cè)件可靠性差;
流量為動(dòng)態(tài)量,難以獲得高準(zhǔn)確度;
儀表結(jié)構(gòu)大都為法蘭連接,只在停流時(shí)才允許拆卸維修,有些生產(chǎn)過程連續(xù)進(jìn)行,只在大修時(shí)才能停流,中間儀表有故障無(wú)法檢修;儀表實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)的工作條件與現(xiàn)場(chǎng)工作條件相差很大,準(zhǔn)確度偏離無(wú)法確定; 校驗(yàn)設(shè)備龐大昂貴,校驗(yàn)費(fèi)用亦不菲,周期校驗(yàn)是個(gè)難題。
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