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MKS流量計應用范圍及執(zhí)行標準
計量是工業(yè)生產的眼睛流動性。流量計量是計量科學技術的組成部分之一宣講手段,它與國民經濟服務機製、國防建設建設項目、科學研究有密切的關系共同努力。做好這一工作,對保證產品質量加強宣傳、提高生產效率敢於監督、促進科學技術的發(fā)展都具有重要的作用,特別是在能源危機互動式宣講、工業(yè)生產自動化程度愈來愈高的當今時代組建,流量計在國民經濟中的地位與作用更加明顯。
流量計又分為有差壓式流量計結構、轉子流量計深入交流研討、節(jié)流式流量計、細縫流量計效果較好、容積流量計集聚效應、電磁流量計、超聲波流量計等設施。按介質分類:液體流量計和氣體流量計節點。
MKS流量計概述
流量計英文名稱是flowmeter,全國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流體總量的儀表要求。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)開放以來,瞬時流量即單位時間內過封閉管道或明渠有效截面的量等形式,流過的物質可以是氣體、液體能力建設、固體高效;累計流量即為在某一段時間間隔內(一天、一周基礎、一月領域、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要素配置改革,所以瞬時流量計和累計流量計之間也可以相互轉化。
MKS流量計發(fā)展趨勢
在工業(yè)現場,測量流體流量的儀表統稱為流量計或流量表無障礙。是工業(yè)測量中zui重要的儀表之一體系。隨著工業(yè)的發(fā)展,對流量測量的準確度和范圍要求越來越高高產,為了適應多種用途註入新的動力,各種類型的流量計相繼問世,廣泛應用于石油天然氣帶動產業發展、石油化工工藝技術、水處理、食品飲料、制藥意向、能源、冶金更加廣闊、紙漿造紙和建筑材料等行業(yè)系統性。
弗若斯特沙利文咨詢公司運用360度全視角研究模型,著眼于,綜合應用行業(yè)損耗、科技技術發(fā)展、經濟長遠所需、競爭環(huán)境和行業(yè)用戶等多項模塊形式,對流量計市場進行全面研究。本文以靶式流量計非常完善、容積式流量計傳遞、渦輪流量計、差壓式流量計不斷完善、變面積式流量計發揮效力、電磁流量計全面革新、超聲波流量計、渦街流量計(典型的流體振蕩式流量計)多種方式、科里奧利質量流量計和插入式熱質量流量計作為研究對象同時,對市場進行分析。2008年流量計的市場規(guī)模達到28.3億美元臺上與臺下,較2007年增長約3.9%幅度。
市場因數
驅動因素據能源署(IEA)預測,從2007至2030年需要對能源基礎設施累計投資26.0萬億美元(以2007年美元價值計)效高性。其中各有優勢,電力行業(yè)投資13.6萬億美元,占總投資額的52.3%重要的作用。到2030年資料,世界許多地方的石油、天然氣和電力的基礎設施將需要更換顯著。從長期來看深入開展,可預見的能源投資將給流量計在石油天然氣和能源行業(yè)板塊的應用帶來不小的發(fā)展空間。
面臨激烈的競爭環(huán)境需求,以及為了應對節(jié)能減排的訴求,各個行業(yè)用戶更加關注生產工廠的運行效率,盡可能降低能耗各方面,以提高競爭力堅定不移。因此,大量的投資被用于提升工廠的自動化水平和現場數據的采集和實時監(jiān)控占,以提升工廠的過程控制效率技術的開發。諸如,在石油天然氣和能源行業(yè)更讓我明白了,密閉傳輸設施中需要性能可靠的流體測量設備;化工和制藥行業(yè)中需要高的流量計等健康發展,種種趨勢必將帶動傳感器和現場設備(包括流量計)的發(fā)展。
流量計中正在更多地引入電子技術飛躍,如數字信號處理(DSP)和微處理器堅實基礎,這使得流量計具備了自診斷功能,并且能夠更好地與生產控制層面進行通信大數據。性能的提高更好地滿足了行業(yè)用戶的需求前景,給流量計創(chuàng)造了更多的市場應用空間。
抑制因素當前經濟形勢有待進一步提振,工業(yè)品需求不旺盛保障性。眾多行業(yè)用戶放緩新項目投資或者暫停設備更新升級,等待經濟出現復蘇跡象信息化技術。所以領先水平,在短期內認為,這將會給流量計在其主要應用行業(yè)的發(fā)展前景帶來一定影響。
流量計市場生產商眾多確定性,競爭異常激烈明確了方向。同時去完善,流量計生產商正面臨著行業(yè)用戶對價格較為苛刻的要求意料之外,為了能夠使產品更好地滲透進入流量計應用的主要行業(yè),生產商之間的價格競爭再所難免設備。這一現象在新興經濟體橋梁作用,尤其中國,很普遍促進善治。價格往往成為決定采購行為的zui主要決定因素講故事。長此以往,生產商更多關注價格策略求索,導致產品創(chuàng)新性不夠置之不顧,阻礙市場發(fā)展。
面臨的挑戰(zhàn)
傳統的機械式流量計性能穩定,例如差壓式流量計試驗、容積式流量計和變面積式流量計,已經處于普及化階段數字化,價格競爭激烈新格局,利潤空間日益減少,技術革新較少開展攻關合作,市場相對成熟特點。Frost&Sullivan認為,實現產品的差異化和定制化生產是生產商在成熟市場的激烈競爭中的一個重要突破點情況正常。根據弗若斯特沙利文對行業(yè)用戶的需求進行分析製度保障,用戶群體希望生產商能夠提供為生產過程帶來切實利益的自動化設備。用戶在產品應用過程中會產生具體的需求各領域,例如:應用在石化行業(yè)的特殊環(huán)境中顯示,需要堅固耐用的設計以及防爆認證;用戶對直管設計的科氏流量計的需求等。如何有效獲取用戶實際需求自行開發,并且對傳統產品進行改良適應能力,是對生產商差異化和定制化生產過程的一個不小挑戰(zhàn)。
引導用戶接受并使用新技術流量計節點,如SBL靶式流量計快速增長、超聲波流量計、電磁流量計、質量流量計以及V錐流量計(孔板流量計)等等通過活化,是生產商把市場做大做強的又一個挑戰(zhàn)開放以來。
此外,新技術流量計不斷被引入各個行業(yè)的同時防控,快速有效的售后服務對生產商來說同樣至關重要組合運用。尤其是運用基于基金會現場總線和ProfibusPA總線的流量計,對軟件技術有一定要求高質量,有效的服務能夠為用戶提供更適合的解決方案研究與應用,并且貼近用戶。
展望未來
從機械式流量計到電子技術流量計的革新是流量計zui重要的發(fā)展趨勢之一迎難而上。靶式流量計有效保障、電磁流量計、超聲波流量計更高效、渦街流量計和V錐流量計(孔板流量計)利用電氣原理工作稍有不慎,從而避免了機械流量計工作中需要更換的運動機件。同時,自診斷功能被引入流量計中全面協議,使得流量儀表不僅僅是簡單的測量工具,更多地為了系統維護的目的堅持先行,例如:空管道偵測和自檢驗等講實踐。并且,在電子流量計中結合優(yōu)良的通信技術后影響,使得控制人員能夠遠程實時獲取生產現場的流量數據和歷史數據相關性。
據Frost&Sullivan的研究,當前約89.0%的流量計采用mAHART通信協議製高點項目,因為采用mAHART通信協議的流量計在安裝難度和操作要求上都低于采用現場總線協議的流量計的必然要求,并且引入現場總線系統對用戶來說也是一項不小的成本。但是物聯與互聯,隨著行業(yè)用戶不斷提高自動化水平狀況,希望從流量測量中獲取除了流量數據以外更多的信息,比如勇探新路,診斷信息和狀態(tài)檢測等長遠所需,這些數據傳送都需要依賴現場總線支持。而且擴大,西門子和艾默等廠商生正在著力推行現場總線協議的流量測量技術非常完善。相信,這必將推動現場總線協議流量計在各個行業(yè)的應用前景讓人糾結。
此外不斷完善,無線技術流量計也正在逐步被用戶所接受,惡劣環(huán)境中的流體測量對無線技術來說是一個很好的應用空間全面革新。不過勞動精神,用戶*接受并普及無線技術流量計還需要一定的時間穩定發展。
MKS流量計應用范圍
流量計量廣泛應用于工農業(yè)生產、國防建設明顯、科學研究對外貿易以及人民生活各個領域之中更好。在石油工業(yè)生產中,從石油的開采基礎上、運輸安全鏈、煉冶加工直至貿易銷售,流量計量貫穿于全過程中保供,任何一個環(huán)節(jié)都離不開流量計量能力建設,否則將無法保證石油工業(yè)的正常生產和貿易交往知識和技能。在化工行業(yè)技術創新,流量計量不準確會造成化學成分分配比失調,無法保證產品質量進行部署,嚴重的還會發(fā)生生產安全事故生產體系。在電力工業(yè)生產中,對液體重要作用、氣體高質量、蒸汽等介質流量的測量和調節(jié)占有重要地位。流量計量的準確與否不僅對保證發(fā)電廠在*參數下運行具有很大的經濟意義很重要,而且隨著高溫高壓大容量機組的發(fā)展,流量測量已成為保證發(fā)電廠安全運行的重要環(huán)節(jié)。如大容量鍋爐瞬時給水流量中斷或減少保護好,都可能造成嚴重的干鍋或爆管事故能力和水平。這就要求流量測量裝置不但應做到準確計量,而且要及時地發(fā)出報警信號健康發展。在鋼鐵工業(yè)生產中提供了有力支撐,煉鋼過程中循環(huán)水和氧氣(或空氣)的流量測量是保證產品質量的重要參數之一。在輕工業(yè)堅實基礎、食品積極、紡織等行業(yè)中,也都離不開流量計量前景。
應用比較多的換能器是外夾式和插入式經驗。單聲道超聲波流量計結構簡單、使用方便長效機製,但這種流量計對流態(tài)分布變化適應性差進一步意見,微電子技術和計算機技術的飛躍發(fā)展極大地推動儀表更新換代,新型流量計如雨后春筍般涌現出來深入闡釋。至今集聚,據稱已有上百種流量計投向市場高效化,現場使用中許多棘手的難題可望獲得解決。我國開展近代流量測量技術的工作比較晚新的動力,被設置在測量流動通道6的上游端并相對于孔眼11和12完成的事情,用于減少被測量的流體流入孔眼11和12;測量控制部件19,用于測量超聲波換能器8和9之間的超聲波的傳播時間;及計算部件20為產業發展,用于根據該測量控制部件19的信號計算流量研究成果。
流量計盡量避開鐵磁性物體及具有強電磁場的設備(如大電機、大變壓器的等)穩定,以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信號機製性梗阻。傳感器勺轉換器間的流量信號線和激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的分析廣泛關註,引起故障的感應高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線路引入的改造層面,其他兩條途徑較少。由于電磁流量計測量含有懸浮固相或污臟體的機會遠比其他流量儀表多各項要求,出現內壁附著層產生的故障概率也就相對較高大面積。若附著層電導率與液體電導率相近。常見的調試期故障通常由安裝不妥優勢與挑戰。
MKS流量計執(zhí)行標準
CJ/T1017-1993潛水型電磁流量計1993-12-01作廢
CJ/T122-2000超聲多普勒流量計建設部2001-06-01現行
CJ/T3017-1993潛水電磁流量計建設部1993-12-01現行
CJ/T3054.1-1995水量計量儀表均速管流量計建設部1994-12-01現行
CJ/T3063-1997給排水用超聲流量計(傳播速度差法)建設部1997-02-01現行
GB/T12826-1991移動設備用卷繞電纜載流量計算導則國家技術監(jiān)督局1992-02-01現行
GB/T17286.1-1998液態(tài)烴動態(tài)測量體積計量流量計檢定系統第1部分:一般原則國家技術監(jiān)督局1998-10-01現行
GB/T17286.2-1998液態(tài)烴動態(tài)測量體積計量流量計檢定系統第2部分:體積管國家技術監(jiān)督局1998-10-01現行
GB/T17286.3-1998液態(tài)烴動態(tài)測量體積計量流量計檢定系統第3部分:脈沖插入技術國家技術監(jiān)督局1998-10-01現行
GB/T17286.4-2006液態(tài)烴動態(tài)測量體積計量流量計檢定系統第4部分:體積管操作人員指南國家質量監(jiān)督檢驗檢疫2006-07-01現行
GB/T17288-1998液態(tài)烴體積測量容積式流量計計量系統國家技術監(jiān)督局1998-10-01現行
GB/T17288-2009液態(tài)烴體積測量容積式流量計計量系統2009-10-01即將實施
GB/T17289-1998液態(tài)烴體積測量渦輪流量計計量系統國家技術監(jiān)督局1998-10-01現行
GB/T17289-2009液態(tài)烴體積測量渦輪流量計計量系統2009-10-01即將實施
GB/T18604-2001用氣體超聲流量計測量天然氣流量國家質量監(jiān)督檢驗檢疫.2002-08-01現行
GB/T18659-2002封閉管道中導電液體流量的測量電磁流量計的性能評定方法國家質量監(jiān)督檢驗檢疫.2002-08-01現行
MKS流量計常用類型
流量測量方法和儀表的種類繁多集成應用,分類方法也很多。2011年以前可供工業(yè)用的流量儀表種類達60種之多問題分析。品種如此之多的原因就在于沒有一種對任何流體開展攻關合作、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,但是隨著時代的進步情況正常,這個科技大爆炸的時代里,終于出現了一個產品-質量流量計優化上下,質量流量計適用于任何流體改革創新、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件發揮重要作用,只是價格比較昂貴自行開發,無法在所以工業(yè)中都得到普及。
舊式的60多種流量儀表取得顯著成效,每種產品都有它特定的適用性處理方法,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責任;按測量目的又可分為總量測量和流量測量服務,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舉行、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習慣、可動管式記得牢;利用牛頓第二定律的直接質量式;利用流體動量原理的靶式覆蓋;利用角動量定理的渦輪式服務體系;利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式重要的作用;利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰特點、槽式等等。
2搶抓機遇、電學原理:用于此類原理的儀表有電磁式綠色化發展、差動電容式、電感式相互配合、應變電阻式等統籌發展。
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)等提升。
4、熱學原理:利用熱學原理測量流量的有熱量式相關性、直接量熱式競爭力、間接量熱式等。
5的必然要求、光學原理:激光式的過程中、光電式等是屬于此類原理的儀表。
6狀況、原子物理原理:核磁共振式範圍和領域、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(示蹤原理業務、核磁共振原理)、相關原理等。
本文按照目前zui流行完善好、zui廣泛的分類法分別來闡述各種流量計的原理促進進步、特點、應用概況及國內外的發(fā)揮在那情況:
靶式
靶式流量計是基于力學原理的一種流量計全過程,它在工業(yè)上的開發(fā)應用已有數十年的歷史更高要求。新型SBL靶式流量計是在傳統靶式流量計的基礎上,隨著新型傳感器、微電子技術的發(fā)展研制開發(fā)成的新型電容力感應式流量計經驗分享,它既有孔板探討、渦街等流量計無可動部件的特點,同時又具有很高的靈敏度培養、與容積式流量計相媲美的準確度持續創新,量程范圍寬。[1]
中國于20世紀70年代開發(fā)電動使用、氣動靶式流量變送器它是電動分析、氣動單元組合儀表的檢測儀表。由于當時力轉換器直接采用差壓變送器的力平衡機構不難發現,這種流量計使用時不免帶來力平衡機構本身所造成的諸多缺陷合規意識,如零位易漂移,測量度低推動,杠桿機構可靠性差等協調機製。由于力平衡機構性能不佳的拖累,靶式流量計本身的許多優(yōu)點亦未能得到有效的發(fā)揮新模式,至今用戶對舊靶式流量計的不良印象仍未消除重要作用。
新型SBL靶式流量計的力轉換器采用應變式力轉換器,它*消除了上述力平衡機構的缺點應用情況,新型靶式流量計還把微電子技術和計算機技術應用到信號轉換器和顯示部分很重要,流量計具有一系列優(yōu)點,相信今后在眾多流量計中發(fā)揮重要的作用也逐步提升。
差壓式
差壓式流量計是根據安裝于管道中流量檢測件與流體相互作用產生的差壓保護好,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。
差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉換器和流量顯示儀表)組成組織了。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類充足,如孔板流量計、文丘里流量計表現、均速管流量計異常狀況、皮托管原理式-畢托巴流量計等。
二次裝置為各種機械的積極性、電子更多可能性、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化重要意義、通用化及標準化)程度很高的問題、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表,它既可測量流量參數效率,也可測量其它參數(如壓力、物位、密度等)。[2]
差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置重要性、水力阻力式著力增加、離心式、動壓頭式系統穩定性、動壓頭增益式及射流式幾大類背景下。
檢測件又可按其標準化程度分為二大類:標準的和非標準的。
所謂標準檢測件是只要按照標準文件設計科技實力、制造開展試點、安裝和使用,無須經實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差可靠保障。
非標準檢測件是成熟程度較差的廣泛關註,尚未列入標準中的檢測件。差壓式流量計是一類應用zui廣泛的流量計機製,在各類流量儀表中其使用量占居*各項要求。由于各種新型流量計的問世,它的使用量百分數逐漸下降發力,但目前仍是zui重要的一類流量計優勢與挑戰。
差壓式流量計流體體積流量公式為:
v=aA √2/j(p-q)
v--體積
j--液體密度
a--流量系數,與流道尺寸 取壓方式和流速公布有關
A--孔板開孔面積
p-q--壓力差
MKS流量計優(yōu)點:
(1)應用zui多的孔板式流量計結構牢固越來越重要的位置,性能穩(wěn)定可靠問題分析,使用壽命長;
(2)應用范圍廣泛投入力度,至今尚無任何一類流量計可與之相比擬效果;
(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產技術,便于規(guī)模經濟生產。
MKS流量計缺點:
(1)測量精度普遍偏低;
(2)范圍度窄結構重塑,一般僅3:1~4:1;
(3)現場安裝條件要求高空白區;
(4)壓損大(指孔板貢獻法治、噴嘴等)