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新聞詳情
實(shí)驗(yàn)室中的流量?jī)x表測(cè)量應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？來(lái)源：上海自動(dòng)化儀表廠流量?jī)x表作者：上海儀表廠流量?jī)x表
在典型的實(shí)驗(yàn)室或中試工廠中，流量測(cè)量存在一些異常問(wèn)題。不可避免地，管道很小，流速很低，這些因素帶來(lái)了一些獨(dú)特的問(wèn)題。從流體中獲得的低能量和流量計(jì)組件的小型化是非常明顯的，但是流體方面的考慮也可能令人生畏。 對(duì)于管道中的流動(dòng)，雷諾數(shù)（Re –參見(jiàn)下面的圖1）是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)，它考慮了密度，粘度，速度，壓力和其他各種運(yùn)行參數(shù)。除了層流流量計(jì)依賴于測(cè)量低雷諾數(shù)的流體外，大多數(shù)傳統(tǒng)的渦輪式流量計(jì)都需要湍流，這等于更高的雷諾數(shù)。  圖1.雷諾數(shù) 因此，低流量通常等同于層流，并且流體的相對(duì)特性更像是糖水而不是水。非常早成功的低流量計(jì)量技術(shù)可能是在透明錐形管中垂直安裝的球（請(qǐng)參見(jiàn)下面的圖2）。這在高雷諾數(shù)和低雷諾數(shù)下均適用。在這種類型的儀表中，將球或異型浮子安裝到帶有孔的管上，該孔在其長(zhǎng)度上會(huì)改變其橫截面積。隨著流量的增加，浮子會(huì)升起并朝著標(biāo)定的刻度尺上升。由于系統(tǒng)中的能量低，重力被用作對(duì)浮子的反作用力，以及浮子的相對(duì)浮力以及被計(jì)量流體的粘度和密度。顯然，如果液體的粘度或密度發(fā)生變化，則浮子上的阻力或升力會(huì)限制此類儀表的精度。為了獲得非常佳性能，必須對(duì)這些儀表進(jìn)行校準(zhǔn)并在其實(shí)際工作條件下使用，因?yàn)楣ぷ鳁l件的微小變化會(huì)導(dǎo)致流量讀數(shù)的變化不成比例。通常，這些儀表不會(huì)提供用于遠(yuǎn)程儀表或總計(jì)的輸出。一些可變面積儀表使用彈簧作為反作用力，并使用磁力跟隨器連接外部指示器。這些功能使儀表可以在任何姿勢(shì)下與不透明的流體和潛在的高壓管線一起使用。 為了獲得非常佳性能，必須對(duì)這些儀表進(jìn)行校準(zhǔn)并在其實(shí)際工作條件下使用，因?yàn)楣ぷ鳁l件的微小變化會(huì)導(dǎo)致流量讀數(shù)的變化不成比例。通常，這些儀表不會(huì)提供用于遠(yuǎn)程儀表或總計(jì)的輸出。一些可變面積儀表使用彈簧作為反作用力，并使用磁力跟隨器連接外部指示器。這些功能使儀表可以在任何姿勢(shì)下與不透明的流體和潛在的高壓管線一起使用。為了獲得非常佳性能，必須對(duì)這些儀表進(jìn)行校準(zhǔn)并在其實(shí)際工作條件下使用，因?yàn)楣ぷ鳁l件的微小變化會(huì)導(dǎo)致流量讀數(shù)的變化不成比例。通常，這些儀表不會(huì)提供用于遠(yuǎn)程儀表或總計(jì)的輸出。一些可變面積儀表使用彈簧作為反作用力，并使用磁力跟隨器連接外部指示器。這些功能使儀表可以在任何姿勢(shì)下與不透明的流體和潛在的高壓管線一起使用。  流量計(jì)的另一項(xiàng)早期發(fā)展是使用層流元件的差壓（？P）流量計(jì)。大多數(shù)差壓流量計(jì)要求雷諾數(shù)更高的流體才能有效工作。雷諾數(shù)低于2000時(shí)，流動(dòng)稱為層流。可視化的非常簡(jiǎn)單方法是在打開(kāi)的廚房水槽上成像水龍頭。在層流低時(shí)，水像冰柱一樣清澈。當(dāng)水龍頭進(jìn)一步打開(kāi)時(shí)，水會(huì)變得湍流且外觀粗糙。當(dāng)液體在具有湍流的導(dǎo)管中流動(dòng)時(shí)，沿管道長(zhǎng)度的壓降可以顯示為平方律，即流量每增加一倍，壓降就會(huì)增加三倍。雷諾數(shù)低時(shí)，壓降與流量呈線性關(guān)系。 正排量（PD）流量計(jì)技術(shù)利用了流體的高粘度。容積式流量計(jì)的種類繁多（請(qǐng)參見(jiàn)下面的圖3），包括齒輪，橢圓齒輪，章動(dòng)盤(pán)，螺桿，活塞，擺動(dòng)活塞或新一代擺動(dòng)隔膜流量計(jì)之一。PD流量計(jì)是一種流量計(jì)，需要流體機(jī)械地移動(dòng)流量計(jì)中的組件才能進(jìn)行流量測(cè)量。PD流量計(jì)非常適合于測(cè)量粘度更高的潤(rùn)滑液，但如果沒(méi)有顆粒會(huì)堵塞流量計(jì)，則某些流量計(jì)可與非潤(rùn)滑液一起使用。隨著粘度趨于高，壓降通常也高。 傳統(tǒng)的軸向渦輪流量計(jì)（管道中的螺旋槳）通常不適用于低流量，因?yàn)樗鼈兎浅＿m合湍流。小型軸向渦輪流量計(jì)也對(duì)系統(tǒng)任何部分的變化敏感，特別是粘度和軸承阻力。相比之下–徑向流渦輪機(jī)（通常被誤稱為Pelton輪）受系統(tǒng)更改的影響要小得多，因此可以設(shè)計(jì)為在層流/湍流邊界上運(yùn)行。徑向流渦輪流量計(jì)裝置（請(qǐng)參見(jiàn)下面的圖4）通常使用安裝在低摩擦軸承上的輕型扁平葉片渦輪，類似于大型手表中的軸承。它們?cè)谌~片的平面上噴射出一股液體。這導(dǎo)致渦輪旋轉(zhuǎn).  利用上述計(jì)量技術(shù)的已知局限性–工程師意識(shí)到，可以精確測(cè)量非常低的流量的唯一方法是向系統(tǒng)中注入一些能量，而又不會(huì)過(guò)多地干擾流量。這是通過(guò)以下技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)的。 熱流量計(jì)（參見(jiàn)下面的圖5）是非常好個(gè)低流量計(jì)，其中有兩種主要類型。熱分散儀通過(guò)測(cè)量液體流量如何從與元件成比例的流量中去除熱量來(lái)工作。通常這不是很準(zhǔn)確。第二種熱方法使用兩個(gè)或什至三個(gè)元素。一個(gè)元件用于參考溫度測(cè)量。第二個(gè)是熱源，第三個(gè)測(cè)量熱耗散，因此測(cè)量流量。這些是質(zhì)量流量裝置，并且能夠測(cè)量非常低的流量，盡管必須知道液體的熱特性才能進(jìn)行精確測(cè)量。  科里奧利流量計(jì)是為測(cè)量低流量而開(kāi)發(fā)的第二種流量設(shè)備?？评飱W利儀表仍使用運(yùn)動(dòng)部件，但僅在流動(dòng)管外部且僅在幾分鐘內(nèi)使用。科里奧利流量計(jì)利用以下事實(shí)：繞彎頭加速的流體將對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生90度的反作用。這種流量計(jì)非常靈敏，可以非常精確地計(jì)量非常低的質(zhì)量流量-但是，它們通常也相對(duì)昂貴，限制了其使用。 目標(biāo)應(yīng)用：微流量和流量控制。 非常新開(kāi)發(fā)且廣泛有效的低流量測(cè)量設(shè)備已基于超聲波技術(shù)（請(qǐng)參見(jiàn)下面的圖6）。使用超聲波流量計(jì)–在Titan的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的試驗(yàn)中，測(cè)得的流量低至每分鐘0.25毫升。超聲波通過(guò)一個(gè)發(fā)射傳感器以流動(dòng)方向注入到流體中，然后被第二個(gè)傳感器接收。然后，第二個(gè)傳感器向該非常好個(gè)傳感器發(fā)送對(duì)流的ping操作。當(dāng)一個(gè)脈沖被流體的速度加速而第二個(gè)脈沖被延遲時(shí)，飛行時(shí)間的差是流體速度的兩倍。由于流量計(jì)管的尺寸是已知的，因此可以計(jì)算出體積流量。  結(jié)論： 與許多測(cè)量技術(shù)一樣，沒(méi)有一種技術(shù)適合所有實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。為了更深入地研究低流量測(cè)量技術(shù)，Titan Enterprises編寫(xiě)了內(nèi)容豐富的插圖指南，以幫助簡(jiǎn)化識(shí)別和選擇適用于以下范圍的非常佳類型的小口徑流量計(jì)（<0.5英寸/ 12.5mm）的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。
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