流量測量應(yīng)用技術(shù)的進展
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2． 非滿管電磁流量計[6]
非滿管電磁流量計的問世，使非滿管圓形管的測量誤差從傳統(tǒng)槽式流量儀表的3%~5%FS降低到1%～2%FS。自1992年Fischer+Porter公司首家向人們展示非滿管電磁流量計以來，迄今共有4家制造廠的4種型號儀表推向市場?？趶椒秶鸀?50～1000mm。
非滿管電磁流量計仍以法拉弟電磁感應(yīng)定律測量流速，再利用某種方法測量流通截面液位高度從而求得流通面積，兩者相乘獲得流量。上述4種型號儀表中有兩種型號產(chǎn)品是利用上下兩組激磁線圈串接激磁和單線圈激磁（或正向和反向串接激磁），產(chǎn)生兩種磁場分布和強度，測得兩個流量信號，兩者之間的比與液位高度有一定函數(shù)關(guān)系，間接求得液位高度。第3種型號的兩激磁線圓軸線處于水平線，磁力線與地平線平行，一個電極置于測量管底部，流量信號取其與測量管端部接地環(huán)間電位差，該電位差與液位高度、流速兩者均成比例，不需作液位高度與流速演算就可得流量，第4種型號液位高度的測量原理與電容式液位計相同。
由于國內(nèi)尚無非滿管電磁流量計生產(chǎn)，國外廠商及其代理要價甚高，為傳統(tǒng)儀表的二三倍以上。
除上述流量傳感器外形與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似的非滿管電磁流量計外，還有以電磁流速檢測元件和固態(tài)液位檢測元件組成一體的扁平型傳感器，置于安裝環(huán)的底部，安裝環(huán)放進待測流量的非滿管管道內(nèi)。上海蘇州河污水治理工程曾嘗試用于測量污水流量。
3． 低電導(dǎo)率電磁流量計
低電導(dǎo)率電磁流量計的電極不與被測液體接觸，大面積電極緊貼襯里外壁，以電容耦合方式檢測流量信號，可測量比傳統(tǒng)儀表低2～3個數(shù)量級，即可測電導(dǎo)率≥5×10-8S/cm的液體，例如純水、液氨（不是氨水）、甘油、乙二醇等，以前不能測量或測量困難的液體，國外產(chǎn)品也有稱之為無電極電磁流量計者。
這種儀表在襯里有絕緣層生成的情況下仍能工作，若用傳統(tǒng)接觸電極電磁流量計，電極表面將被絕緣層覆蓋使電路斷路而無法工作，這一優(yōu)點在擴大應(yīng)用范圍所起的作用，更大于降低電導(dǎo)率所起作用。
四、 流量傳感器多參數(shù)測量
所謂多參數(shù)測量，即利用傳感元件從被測對象按不同物理現(xiàn)象感受到一個以上變量，使流量傳感（變送）器功能擴展。例如科里奧利質(zhì)量流量計測量振動管頻率相位差，得到質(zhì)量流量；測振動管諧振頻率得密度。或者在流量傳感器加另一傳感元件（或傳感器）測量另一個變量，擴展功能或補償另一個變量受其他量的影響，提高測量精度等性能。
1． 差壓變送器
新穎的差壓變送器可同時測量差壓、靜壓和溫度，并經(jīng)計算單元作氣體壓力、溫度修正，或測氣體質(zhì)量流量。這已為人們所熟悉，減少了獨立的傳感器數(shù)量，簡化管線工程，降低安裝費用；減少管線開孔，降低潛在泄露點，提高整體可靠性。
2． 科里奧利質(zhì)量流量計
科里奧利質(zhì)量流量計利用測量管二半部分振動頻率相位差正比于質(zhì)量流量以測流量，利用測量管諧振頻率與管中被測介質(zhì)密度間的函數(shù)關(guān)系求取密度。科里奧利質(zhì)量流量計還從兩個基本參數(shù)質(zhì)量流量qm和密度ρ衍生得出體積流量qv；若被測液體是兩種有一定密度差的混合液體，還可經(jīng)密度演算得出一種液體在混合液中的濃度。
例如江蘇油田用科里奧利質(zhì)量流量計測量井口出油經(jīng)氣液分離后的油水混合液的質(zhì)量流量，在測量的同時測出油含量濃度，經(jīng)演算獲得原油質(zhì)量流量，已有5年以上的使用經(jīng)驗。又如在給水工業(yè)測量凝聚劑硫酸鋁（明礬）濃度，求取硫酸鋁貿(mào)易交接總量，防止僅測溶液質(zhì)量流量時供方有意稀釋的滲假行為。
在流程工業(yè)中還可利用密度測量控制容器內(nèi)混合配比或反應(yīng)過程是否達到期所需濃度；也可以判斷管道中所流液體類別，指令分流到下游各自管系[10 22]。
3． 超聲流量計
超聲流量計利用超聲波在不同液體中傳播速度之間有差別的物性（例如石油聲速為1295m/s，水為1388m/s），在測量流量的同時鑒別管道中液體類別。例如：歐洲在船舶卸油入庫常用超聲流量計測量入庫流量，同時判斷輸送的液體是石油還是油船的倉底水。
英國Cranfield大學(xué)研究試圖用于航空業(yè)的超聲質(zhì)量流量計，它是在傳播時間法超聲體積流量計的基礎(chǔ)上，再利用超聲測得第二參量液體阻抗和密度，演算得質(zhì)量流量。原型樣機水油實驗表明，流量1800kg/h范圍度50：1時可獲±1%的精度。
4． 渦街流量計
渦街流量計利用旋渦發(fā)生體產(chǎn)生的卡門旋渦頻率f和流速v成正比的原理求得體積流量qv=k1VA(其中k1為系數(shù)，A為流通面積)，再利用旋渦發(fā)生體受到的與ρv2成正比的振蕩升力F=K2ρv2(其中k1為系數(shù)，ρ為密度)，兩者相除得質(zhì)量流量qm=(k2ρv2/k1v)A=k3ρv(其中k3為系數(shù))。日本橫河電機已推出這類渦街式質(zhì)量流量計。
我國重慶工業(yè)自動化儀表研究所則利用旋渦發(fā)生體形成差壓（ΔP）與ρv2的關(guān)系，配以差壓變送器取得第二參數(shù)，作上述相似演算，求取質(zhì)量流量。該研究所已有LUHG型渦街差壓質(zhì)量流量計推向市場。
五、重視經(jīng)濟效益
流過流量儀表的能源和物料都是昂貴的資源，人們重視應(yīng)用流量儀表后的整體經(jīng)濟效益，選用流量儀表經(jīng)濟因素常處下主導(dǎo)地位。流量儀表的經(jīng)濟效益分為三個層次：第一層次是儀表測量誤差引起多付或少收的損失；第二層次是運行費用，包括泵送能耗費，定期校準(zhǔn)費和維修費；第三層次是初裝費用，包括儀表購置費、管線配件費和工程調(diào)試費等。
1． 減少儀表測量誤差引起的損失
對儲存交接、貿(mào)易結(jié)算等使用的儀表，用戶總是選擇測量精度最高的儀表。關(guān)鍵測量工作所使用的儀表即使其價格昂貴至數(shù)十萬元仍愿采用，因為與所減少的損失相比，還是一個小數(shù)。
30年前相對高精度流量儀表的基本誤差普遍為（1%～1.5%）FS，最高為0.5%R，到當(dāng)代則普遍為（0.5%～1%）R，最高為（0.1%～0.5%）R。但實際上應(yīng)綜合考慮測量系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的精度，例如非實流校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)孔板的不確定度為1%～1.5%，若選用0.1%差壓變送器的實際意義不大，配用0.5%者足矣！
輸送交接管線物料除選用高精度儀表外，還非常普遍實行發(fā)送方和接收方各裝一臺儀表的雙表制，相互核對。即使測量廢污水也常如此，因為污水治理單位收取的污水處理費常數(shù)倍甚至十余倍潔凈生活和工業(yè)用水的價格。
2． 降低運行費用
為降低流量傳感器因測量產(chǎn)生壓力損失的泵送能耗費，有采有無壓損或低壓損儀表的趨勢，特別是大管徑水量輸送，無論水廠出廠水還是進廠江河原水的財務(wù)結(jié)算交接計量，無不用無壓損的電磁流量計和超聲流量計；流程控制的流量測量則用低壓損的插入式儀表。筆者曾試算1m管徑文丘利管差壓流量計一年泵送能耗費足夠購置一臺中等價格的電磁流量計。
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