流量计的应用主要领域

    流量测量技术与仪表的应用大致有以下几个领域。

    1．工业生产过程

    流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛应用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。据统计，流量仪表的产值约占全部过程自动化检测仪表与装置产值的聒一必。

    2．熊源计虽

    能源分为一次能源（煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气）、二次能源（电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽）及载能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等。能源计量是科学管理能源，实现节能降耗，提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分，水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计，它们是能源管理和经济核算不可缺少的工具。

    3．环境保护工程

    烟气、废液、污水等的排放严重荇染大气和水资源，严重威胁人类生存环境。国家把可持续发展列为国策，环境保护将是21世纪的**课题。空气和水的污染要得到控制+必须加强管理，而管理的基础是污染量的定量控制。

    我国是以煤为主要能源的国家，全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放控制是根治污染的重要项目，每个烟囱必须安装烟气分析仪和流量计，组成连续排放监视系统（cmvrs）。烟气的流量测量有很大困难，它的难度为烟囱尺寸大且形状不规则，气体组分变化不定，流速范围大（从极低流速到高速），脏污，灰尘，腐蚀，高温，无直管段等等。

    废液、污水排放到江河湖泊，使水资源遭到破坏，本来已很紧张的水资源更是雪上加霜，排放量控制管理已是刻不容缓的任务。废液、污水的流量测量亦是困难的测量，它有介质脏污，口径大，形状特殊，压头低，非满管流等等特点。

    随着环境保护工程的深入发展，对所需的电磁流量计，涡街流量计等各种流量计将不断提出新的要求，如大规模的废水再生设备、城市垃圾处理设备、工矿企业水的循环利用系统等都需要种类繁多的流量计。

4．交通运输

  交通运输有五种方式：铁路、公路、航空、水运和管道运输。在五种方式中管道运输虽早已有之，但应用并不普遍。随若环保问题的突出，管道运输的特点引起人们的重视，例如煤炭一直由铁路及水运输送，装卸及敞开运输污染环境不容忽视，采用管道水力输送，不但迅速高效，而且具有密闭卫生的很大优点。管道输送的物料有：原油、天然气、人工燃气、水、压缩空气、煤炭、谷物、水泥、矿物……等。世界管道运输主干线已达230万公里，我国1996年仅达1.9万公里，处于落后状态。管道运输必须装备流量计，它是控制、分配和调度的眼睛，亦是安全监测（监视物流堵塞、泄漏）和经济核算的必备工具。

  5．生物技术

  21世纪将迎来生命科学的世纪，以生物技术为特征的产业将获得迅速发展。生物技术中需监测计量的物质很多，如血液、尿液、药液、营养液及各种气体等，测量对象多为混相流、脉动流、非牛顿流体及微流量，仪表开发的难度极大，品种繁多。

    6．科学实验

    科学实验需要的流量计不但数量多，且品种极其繁杂。据统计流量计100多品种中很大一部分是应科研之需的，它们并不批量生产，在市面出售，许多科研机构和大企业皆设专门小组研制专用的流量计，尤其国防部门更是常事。例如化工中间试验，它是化工生产的一个中间环节，一种化工产品从实验室研制到大批量生产必须经中间试验，这种试验工厂珂称为生产实验数据的工厂，数据的准确可靠是**位。试验工厂中电磁流量计，涡街流量计等各种流量计是必备仪表，由于规模小，大都是小、微流量的测量。再如发动机的效率试验，它需要检测三个参数：压力、温度和流量。一般认为流量测量比较困难，原因是其使用条件特殊，检测件前阻流件复杂且无直管段布置，流体组分变化，流动为脉动流等。

    7．海洋气象，江河湖泊

    这些领域为敞开流道，一般需检测流速，然后推算流量。流速计和流量计所依据的物理原理及流体力学基础是共通的，‘但是仪表原理及结构以及使用条件有很大差别。国际标准化组织(ISO)有专门技术委员会制订此类流量计的国际标准，历届国际流量学术会议它皆是主要内容之一。

    流量测量对象的拓展，使屡难测量问题接踵而至。

    1)被测介质处于流动状态，通常为非定常流；

    2)被测介质种类繁多，物理化学性质极其复杂；

    3)被测介质状态（压力、温度）变化范围宽广；

    4)被测介质的物理化学性质对仪表性能有很大影响；

    5)流体流动特性对仪表性能影响大；

    6)仪表校验设备庞大复杂、昂贵。

    流量测量的困难可分为流体特性和测量特性两方面。

    流体特性对测量的影响分为以下几类。

    ·脏污流流体赃污、沉积和堵塞，如人工燃气、烟废气、污水等。

    ·腐蚀流管道腐蚀严重因而带来脏污流，仪表耐蚀要求高。

    ·高参数流  高温、高压、真空及低温极端条件一F的流量测量。

    ·脉动流如发动机、压缩机、泵出口流体脉动，石油天然气井喷流脉动等。

    ·大流量管径达数米，液体流量达IOakg/h，气体流量达106kg/h。

    ·微流量流量下限极低，液体为10 - zks/h，气体为10- 4kg/h。．

    ·高粘性流流体牯度极高，雷诺数很低，粘度可达数帕一秒。

    ·混相流如气液、液固、气固及气液固多相流。

    ·质量流被测介质工作时状态及组分变化很大，体积测量法无法准确测量。

    ·蠕动流流速极缓慢，雷诺激极低，大小口径皆有，如沥青、浆液等。

    以上只是针对某一方面而言，而实际测量对象往往几项困难问题凑到一起，如离温高压强腐蚀性气体微流量的测量，含有固态粉尘的气体大流量的测量等。随着科技的日益进步，