質(zhì)量流量計及其應用綜述

目前，流量測量技術(shù)不僅發(fā)展相對較早，而且保持著(zhù)較快的發(fā)展速度。在工業(yè)、交通、商業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域內，流量測量都有著(zhù)非常廣泛的應用。尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中，流量測量相對復雜，并且不容易獲得精確參數。近年來(lái)，各種類(lèi)型的流量測量?jì)x表不斷提供給用戶(hù)。隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是化學(xué)工業(yè)對穩定控制的需求，流量測量的對象更加復雜，因此控制生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)量流量成為重點(diǎn)研究方向。同時(shí)，為了減少工業(yè)發(fā)展對環(huán)境造成的污染，需要計量和控制排放的污水和污泥。所以，這也增加了質(zhì)量計量的需要。此外，在經(jīng)濟發(fā)展中，貿易與運輸在結算過(guò)程中一般借助于質(zhì)量單位。在此基礎上，直接式質(zhì)量流量計也開(kāi)始應運而生。

1 質(zhì)量流量計的產(chǎn)生及發(fā)展

由于工業(yè)發(fā)展對質(zhì)量流量測量的需要，尤其是對直接式質(zhì)量流量計的緊迫需求，促進(jìn)了流量劑量的不斷開(kāi)拓發(fā)展。工業(yè)領(lǐng)域希望通過(guò)已知的各種科學(xué)知識達到檢測質(zhì)量的目標，在此形勢下，形式各異、測量介質(zhì)不同的質(zhì)量流量計開(kāi)始不斷出現。

1.1 固體質(zhì)量流量的計量

1904年，美國B(niǎo)ousser制作出最早的固體質(zhì)量流量的計量，該裝置的原理以動(dòng)量為主。1929年，下落固體顆粒的質(zhì)量流量計研制出來(lái)，并成為理論與實(shí)踐相互結合的初級產(chǎn)品。1957年，通過(guò)動(dòng)量原理進(jìn)行固體顆粒測量的方法被提出來(lái)。1963年，日本三協(xié)電業(yè)公司借助于垂直力進(jìn)行固體的流量裝置的檢測，并在1968年將該裝置改進(jìn)為應用水平分力來(lái)檢測，進(jìn)而發(fā)展成為沖量式流量計。目前，國內外出現了不少測量固體質(zhì)量流量的沖量式流量計，這些產(chǎn)品的原理近乎一致，比如國產(chǎn)的LFD系列等。

1.2 氣體質(zhì)量流量計

1911年，美國學(xué)者提出了采用熱絲法來(lái)對氣體質(zhì)量進(jìn)行測量的流量計。1914年，L.V.King通過(guò)電阻變化來(lái)替換氣體冷卻率，進(jìn)而實(shí)現了測量。如今，不少熱流式質(zhì)量流量計就應用到該種方法。1964年，美國Dijeck借助于馬格努斯效應，從而完成了差壓質(zhì)量流量計的研制，并進(jìn)行了氣體質(zhì)量流量的測量。目前，在氣體質(zhì)量流量計的應用上，熱流式相對最多，比如國產(chǎn)86—系列，美國58—系列等。

1.3 液體質(zhì)量流量計

在質(zhì)量流量計中，測量液體的裝置種類(lèi)相對最多。無(wú)論是動(dòng)量式質(zhì)量流量計，還是差壓質(zhì)量流量計和熱流式質(zhì)量流量計，都能夠對液體進(jìn)行測量。1962年，雙渦輪式液體、氣體質(zhì)量流量計出現。1973年，美國研制出了能夠對非線(xiàn)性渦輪質(zhì)量流量計進(jìn)行校正液體測量裝置。目前，美國Rosemount公司在70年代制造出的科里奧利質(zhì)量流量計應用相對較多。在此基礎上，各國也生產(chǎn)出了類(lèi)似于科里奧利流量計的產(chǎn)品。比如，美國“MM”公司生產(chǎn)的DL系列液體質(zhì)量流量計，國內也生產(chǎn)出了DMF系列的產(chǎn)品。

2 直接質(zhì)量流量計在我國的發(fā)展及應用

因為質(zhì)量流量計具有比較明顯的優(yōu)勢，所以在我國工業(yè)領(lǐng)域中得到大量的應用。目前，在我國進(jìn)口儀表中，直接質(zhì)量流量計占有著(zhù)不小的比重。具體來(lái)說(shuō)，小口徑氣體質(zhì)量流量計的安裝數量相對較多，一般是在石化、化工的試驗裝置中應用，同時(shí)在醫藥、食品等生產(chǎn)部門(mén)中也有著(zhù)不小的應用量。與此相對應，口徑較大的氣體質(zhì)量流量計主要在天然氣以及煤氣的劑量過(guò)程中得到應用，雖然數量不多，但是具有良好的前景。

近年來(lái)，中小口徑的氣體質(zhì)量流量計在我國保持著(zhù)較快的發(fā)展速度。以2000年為例，我國就總共安裝了大約3000臺，其中，超過(guò)2000臺氣體質(zhì)量流量計是國內生產(chǎn)的，而進(jìn)口的產(chǎn)品主要集中在Brooks、EPI等公司的產(chǎn)品。因為存在標校裝置上的束縛，我國生產(chǎn)大口徑氣體質(zhì)量流量計的廠(chǎng)家相對較少，造成該類(lèi)產(chǎn)品的進(jìn)口比重較大，不過(guò)近幾年呈現出下降的趨勢。對于液體質(zhì)量流量計，因為技術(shù)復雜，效益周期較長(cháng)，而且進(jìn)展比較緩慢。雖然不少科研部分進(jìn)行了該產(chǎn)品的研制的工作，但是生產(chǎn)廠(chǎng)家還沒(méi)有規�；�，并且產(chǎn)量有限。但是，隨著(zhù)該項產(chǎn)品需用量的不斷增加，國內廠(chǎng)家的生產(chǎn)能力也有所提高，國產(chǎn)數量也明顯提升。目前，我國在石化、建材等領(lǐng)域的測量以及控制中廣泛應用著(zhù)液體質(zhì)量流量計。

對于液體質(zhì)量流量計，由于應用前景比較廣闊，所以必須加強國產(chǎn)液體質(zhì)量流量計的開(kāi)發(fā)研制工作。雖然該項生產(chǎn)技術(shù)存在比較大的難度，但是近年來(lái)，我國在液體質(zhì)量流量計的生產(chǎn)上取得了非常大技術(shù)突破，國產(chǎn)產(chǎn)品在性能和技術(shù)指標上已經(jīng)追趕上國外先進(jìn)產(chǎn)品。同時(shí)，在批量產(chǎn)品的綜合性能上，國內相對于國外的差距主要體現在以下幾點(diǎn)：首先就是原材料性能缺乏一致性，比如在科式力流量計上，國內原材料在性能要求上存在差異；其次就是國內在生產(chǎn)自動(dòng)化水平上相對較低；最后，對于150mm以上口徑的測量工，在加工技術(shù)上相對落后，不能提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

3 結語(yǔ)

綜上所述，在質(zhì)量流量計受到國內日益關(guān)注的背景下，本文針對質(zhì)量流量計的產(chǎn)生及發(fā)展，從固體質(zhì)量流量的計量、氣體質(zhì)量流量計、液體質(zhì)量流量計等多個(gè)角度進(jìn)行了論述，在此基礎上探討了直接質(zhì)量流量計在我國的發(fā)展及應用，以期為相關(guān)生產(chǎn)工作提供提供一定的建議。