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流量計簡述
流量計簡述：

流量計英文名稱是flowmeter，國內(nèi)科學技術名詞審定委員會把它定義為：指示被測流量和（或）在選定的時間間隔內(nèi)流體總量的儀表。簡單來說就是用于測量管道或明渠中流體流量的一種儀表，工程上常用單位m3/h，它可分為瞬時流量（Flow Rate）和累計流量（Total Flow），瞬時流量即單位時間內(nèi)過封閉管道或明渠有效截面的量，流過的物質可以是氣體、液體、固體；累計流量即為在某一段時間間隔內(nèi)（**、一周、一月、一年）流體流過封閉管道或明渠有效截面的累計量。通過瞬時流量對時間積分亦可求得累計流量，所以瞬時流量計和累計流量計之間也是可以相互轉化的。
 

發(fā)展歷史

　　美國早在1886年即發(fā)布過**個TUF**，1914年的**認為TUF的流量與頻率有關。美國的**臺TUF是在1938年開發(fā)的，它用于飛機上燃油的流量測量，只是直至二戰(zhàn)后因噴氣發(fā)動機和液體噴氣燃料急需一種高精度、快速響應的流量計才使它獲得真正的工業(yè)應用。如今，它已在石油、化工、科研、國防、計量各部門中獲得廣泛應用。
 
　　流量測量*早是由瑞士人開始的，在1738年，瑞士有名的物理學家丹尼爾·伯努利以伯努利方程為基礎，利用了差壓法測量了水流量。
 
　　后來，意大利物理學家文丘里又用文丘里管測量了流量，并發(fā)表了研究成果。
 
　　1886年，美國人赫謝爾應用文丘里管制成了測量水流量的的實用測量裝置。
 
　　20世紀初期到中期，原有的測量原理逐漸走向成熟，人們不再將思路局限在原有的測量方法上，而是開始了新的探索。1910年時，美國人開始了槽式流量計的研究工作，這種流量計是用來測量明溝中水流量的。1922年，帕歇爾將水槽測量改革為帕歇爾水槽。
 
　　槽式流量計發(fā)展的同時，美籍匈牙利人卡門正在研究渦街理論，1911年到1912年，他提出了卡門渦街新理論。
 
　　到了30年代，又出現(xiàn)了探討用聲波測量液體和氣體的流速的方法聲波測量流量的方法，但到**次世界大戰(zhàn)為止未獲得很大進展，直到1955才有了應用聲循環(huán)法的馬克森流量計的問世，用于測量航空燃料的流量。
 
　　1945年，科林用交變磁場成功的測量了血液流動的情況。
 
　　20世紀的60年代以后，測量儀表開始向精密化、小型化等方向發(fā)展。例如，為了提高了差壓儀表的**度，出現(xiàn)了力平衡差壓變送器和電容式差壓變送器；為了使電磁流量計的傳感小型化和改善信噪比，出現(xiàn)了用非均勻磁場和低頻勵磁方式的電磁流量計，此外，具有寬測量范圍和無活動檢測部件的實用卡門渦街流量計也在70年代問世。
 
　　隨著集成電路技術的迅速發(fā)展，具有鎖相環(huán)路技術的超聲（波）流量計也得到了普遍應用，微型計算機的廣泛應用，進一步提高了流量測量的能力，如激光多普勒流速計應用微型計算機后，可處理較為復雜的信號。
 

應用領域

　　流量測量技術與儀表的應用大致有以下幾個領域。

1、工業(yè)生產(chǎn)過程

　　流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用于冶金、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)境保護及人民日常生活等國民經(jīng)濟各個領域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進產(chǎn)品質量，提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。

2、能源計量

　　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、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學管理能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、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，它們是能源管理和經(jīng)濟核算不可缺少的工具。

3、環(huán)境保護工程

　　煙氣，廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源，嚴重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護將是21世紀的*大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?，必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制，流量計在煙氣排放、污水、廢氣處理流量計量方面有著不可替代的位置。
 
　　中國是以煤為主要能源的國家，國內(nèi)有上百萬個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目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，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，無直管段等。

4、交通運輸

　　有五種方式：鐵路公路、航空、水運和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運輸?shù)奶攸c引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調度的眼睛，亦是**監(jiān)沒和經(jīng)濟核算的必備工具。

5、生物制藥

　　21世紀將迎來生命科學的世紀，以生物技術為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術中需監(jiān)測計量的物質很多，如血液，尿液等；醫(yī)藥行業(yè)對各種醫(yī)藥配方，液體制劑成分的控制流量儀表也是不和或缺的。儀表開發(fā)的難度極大，品種繁多。

6、科學實驗

　　科學實驗需要的流量計不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計流量計100多種中很大一部分是應科研之需用的，它們并不批量生產(chǎn)，在市面出售，許多科研機構和大企業(yè)皆設專門小組研制專用的流量計。

7、海洋、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。流速計和流量計所依據(jù)的物理原理及流體力學基礎是共通的但是儀表原理及結構以及使用前提有很大差別。
 

常見流量計

　　流量測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)用的流量儀表種類達60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒找到一種對任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量儀表。
 
　　這60多種流量儀表，每種產(chǎn)品都有它特定的適用性，也都有它的局限性。按測量對象劃分就有封閉管道和明渠兩大類；按測量目的又可分為總量測量和流量測量，其儀表分別稱作總量表和流量計。
 
　　此外，按測量原理可分為如下幾個大類：
 
　　1、力學原理：屬于此類原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式、轉子式；利用動量定理的沖量式、可動管式；利用牛頓**定律的直接質量式；利用流體動量原理的靶式；利用角動量定理的渦輪式；利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式；利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等。
 
　　2、電學原理：用于此類原理的儀表有電磁式、差動電容式、電感式、應變電阻式等。
 
　　3、聲學原理：利用聲學原理進行流量測量的有超聲波式．聲學式（沖擊波式）等。
 
　　4、熱學原理：利用熱學原理測量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。
 
　　5、光學原理：激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。
 
　　6、原子物理原理：核磁共振式、核輻射式等是屬于此類原理的儀表．
 
　　7、其它原理：有標記原理（示蹤原理、核磁共振原理）、相關原理等。