科研實驗
科研實驗需要的流量計不但數(shù)量多,品種極為繁雜,據(jù)統(tǒng)計流量計有100多種,其中很大一部分是應科研實驗之需,它們并不批量生產(chǎn)在市面出售。我國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,特別是國防部門更是常事。
■ 化工中間試驗工廠
它是化工生產(chǎn)的一個中間環(huán)節(jié),一種化工產(chǎn)品從實驗室研制到大批量生產(chǎn)必須經(jīng)中間試驗,這種實驗工廠可以說是生產(chǎn)實驗數(shù)據(jù)的工廠,數(shù)據(jù)的準確可靠是第一位,這里流量計是必備的儀表,它是監(jiān)測物料數(shù)量的儀表,由于規(guī)模小,大都是小、微流量的測量。
■ 發(fā)動機效率試驗
發(fā)動機種類繁多,泵、風機、壓縮機、動力機械等,發(fā)動機效率試驗必須檢測三個參數(shù):溫度、壓力和流量。一般認為流量測量比較困難,原因是其使用條件特殊,測量對象阻流件復雜,無直管段安裝條件,流體組分變化,流動為脈動流等。
7.海洋氣象,江河湖泊
這些領域為敞開流道,一般需檢測流速,然后推算流量。流速(流量)計一般所依據(jù)的物理原理及流體力學基礎理論與密封管道雖有共通之處,但儀表原理及結構以及使用條件有很大差別,國際標準化組織(ISO)有專門技術委員會制訂此類流量計的國際標準。國際流量學術會議一般皆包括此部分內(nèi)容。
我們列舉了七類應用領域,它遍及國民經(jīng)濟各部門,ISO、IEC及OIML等國際標準化組織設有眾多技術委員會制訂有關國際標準。
國際標準化組織(ISO)有9個技術委員會涉及流量或流速的測量,它們是: TC(技術委員會)30(封閉管道)、TC113(明渠)、TC28(石油產(chǎn)品)、TC115(泵)、TC117(工業(yè)風機)、TC118(壓縮機)、TC131(液壓)、TC112(真空技術)、TC116(采暖)。國際電工委員會(IEC)有3個委員會:TC4(水輪機)、TC5(汽輪機)、TC65(流程測控)。國際法制計量組織(OIML)有十余個國際建議或國際文件涉及流量測量。
二 流量測量的困難問題
流量測量的困難分為兩方面:流體特性和測量特性。
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量;
脈動流:發(fā)動機、壓縮機、泵出口流體脈動、石油天然氣井噴流脈動等;
大流量:管徑達數(shù)米,液體流量達108kg/h,氣體流量達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:被測介質(zhì)工作時狀態(tài)及組分變化很大,體積測量法無法準確測量;
蠕動流:流速極緩慢,雷諾數(shù)極低,大小口徑皆有,如瀝青、漿液等。
前面介紹各應用領域皆有一些實例。
2. 測量特性
現(xiàn)場工作條件惡劣,檢測件可靠性差;
流量為動態(tài)量,難以獲得高準確度;
儀表結構大都為法蘭連接,只在停流時才允許拆卸維修,有些生產(chǎn)過程連續(xù)進行,只在大修時才能停流,中間儀表有故障無法檢修;儀表實驗室校驗的工作條件與現(xiàn)場工作條件相差很大,準確度偏離無法確定; 校驗設備龐大昂貴,校驗費用亦不菲,周期校驗是個難題。