很多場合需要了解空氣、水、煤氣等各種流體的流量，這些流量也是工業(yè)生產(chǎn)過程中常用的過程控制參數(shù)，所以流量測量儀表就顯得尤為重要。流量測量儀表主要用于生產(chǎn)中熱工過程的測量，是保證連續(xù)化生產(chǎn)設(shè)備的安全、經(jīng)濟及自動化運行的重要裝備之一，并為自動調(diào)節(jié)和控制流量參數(shù)乃至整個生產(chǎn)過程提供精確可靠的信息。流量儀表適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要而發(fā)展，又促進生產(chǎn)向更高級的階段發(fā)展。科學(xué)技術(shù)的進步，新材料、新工藝、電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展，以及物理學(xué)、智能控制理論的發(fā)展都是流量儀表發(fā)展的基礎(chǔ)。
1.流量計的分類及性能
目前，市場上大約有超過100種不同的流量儀表，其中一些屬于實驗室儀表，不適合工業(yè)應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 新型的流量儀表還在不斷涌現(xiàn)。然而，沒有一種流量儀表是“放之四海而皆準”的。每種流量計在針對不同的被測流體、不同的流動狀態(tài)、不同的測量場所，有其優(yōu)勢和略勢，比如在流速不同的場合中，高、中流速下的流量測量已有孔板流量計、渦街流量計、渦輪流量計等多種流量計能實現(xiàn)正確測量，而在低流速流量的測量中，尤其在測微小流量、低雷諾數(shù)的情況下，浮子流量計起著非常重要的作用。
流量儀表的分類方法很多，至今國內(nèi)外還沒有統(tǒng)一的標準。 工業(yè)生產(chǎn)過程中常用的七大類流量儀表的型式為：差壓型（孔板、文氏管），變面積型（轉(zhuǎn)子流量計），振蕩型（渦街流量計），電磁型（電磁流量計），超聲波型（多普勒流量計），動量矩型（渦輪流量計），正位移型（橢圓齒輪流量計）。表1簡要列出幾種儀表的性能和使用范圍。
2.浮子流量計的介紹
變面型流量計的典型代表是浮子流量計，（又稱轉(zhuǎn)子流量計），是以浮子在垂直錐形管內(nèi)隨著流量變化而升降，改變它們之間形成的流通環(huán)隙面積作流量測量的體積流量儀表。起源于18世紀中葉，世紀末出現(xiàn)了利用這種原理的儀表，本世紀初即盛行歐洲，取名羅托計，在美國、日本也有稱作變面積流量計或面積流量計。實際上本類儀表只是變面積流量計的一種，因占了變面積流量計的大部分，則習(xí)慣以變面積流量計稱之。因其具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，壓損小且穩(wěn)定，可測低流速介質(zhì)等諸多優(yōu)點，一直廣泛用于氣體、液體的流量測量和自動控制系統(tǒng)中。
浮子流量計按其制造材料的不同，分為玻璃管浮子流量計、塑料管浮子流量計和金屬管浮子流量計三種。玻璃管浮子流量計和塑料管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單，浮子位置清晰可見，易讀，成本低廉，常用于測量常溫、常壓、透明和腐蝕性介質(zhì)，如空氣、煤氣、氨氣等，便于現(xiàn)場目測，多用于工業(yè)原料的配比計量。玻璃管浮子流量計雖然有很多優(yōu)點，但只適用于就地指示，信號不能遠傳，玻璃管強度不夠，而不能用于測量高溫高壓及不透明的流體。所以工業(yè)生產(chǎn)中，采用金屬管浮子流量計的較多。金屬管浮子流量計由于采用金屬錐管，不能直接目測其浮子的位置及運動狀態(tài)，需要用間接的方法給出浮子的位置。因此按其傳輸信號的方式不同浮子流量計又可分為遠傳式（電遠傳、氣遠傳）和就地指示型兩種。這種金屬管浮子流量計多用于測量高溫、高壓及腐蝕性介質(zhì)。除了用于工業(yè)原料配比計量外，還能傳輸出標準信號進行過程控制或直接與記錄儀和顯示儀配套使用，計量累計流量。
從目前的狀況看，玻璃管浮子流量計和塑料管浮子流量計已經(jīng)基本成型，且應(yīng)用比較成熟。而金屬管浮子流量計由于應(yīng)用場合的結(jié)構(gòu)的特殊性決定了它的市場很大，改進的空間也很廣。一般來說，金屬管浮子流量計大多由浮子錐管、傳感轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。也有少數(shù)包含智能信號處理器。其中浮子錐管、傳感轉(zhuǎn)換器屬于傳感部分，智能信號處理器是傳感部分的后續(xù)處理單元。傳感部分負責(zé)采集信號，獲取浮子高度、流量的相關(guān)信息；智能信號處理器是處理傳感部分采集的信息，進行流量顯示，置系數(shù)，和遠傳輸出。智能浮子流量計的結(jié)構(gòu)見圖1.
3.浮子流量計的發(fā)展現(xiàn)況
隨著電子技術(shù)、材料科學(xué)、計算機技術(shù)的發(fā)展，為金屬管浮子流量計注入了新鮮的活力，這些公司的產(chǎn)品在電遠傳、現(xiàn)場顯示、測量精度、流體的適用范圍等方面都有了長足的進步。浮子位置的測量已由過去的純機械式，發(fā)展到了機械式，電子式多種測量方式。機械式中加入了轉(zhuǎn)角變送器，將差動變壓器的信號進行顯示和遠傳。
國內(nèi)的學(xué)者和工程技術(shù)人員也為浮子流量計的研制、改進和使用做了不少工作。國內(nèi)玻璃管浮子流量計的生產(chǎn)已有了較成熟的產(chǎn)品規(guī)范和檢定標準，金屬管浮子流量計的產(chǎn)品以機械式的為主近幾年也有一些文章就轉(zhuǎn)子流量計流量理論及其刻度標定，遠傳結(jié)構(gòu)，新型浮子流量計設(shè)計，使用等學(xué)術(shù)理論和工程實踐的具體問題進行了討論。提出了諸如浮子流量計普遍流量方程之類的有研究價值的思想。還有一些在進一步分析浮子流量計原理的基礎(chǔ)上，提出了壓力和溫度的變化對流量測量誤差的共同影響。并且給出了流量測量相對誤差的計算，檢驗和修正的方法但總體來說，比之國外的研究成果"還有很大的差距。
金屬管浮子流量計從對浮子位置的測量方法可分為機械式和電子式二種。傳統(tǒng)的金屬管浮子流量計都屬于機械式，通過電磁感應(yīng)耦合和機械連桿結(jié)構(gòu)帶動指針顯示或者遠傳結(jié)構(gòu)向遠端輸出，這種方法的弊端是存在機械磨損，機械遲滯，精度低。
4.結(jié)束語
結(jié)合各國金屬浮子流量計的發(fā)展現(xiàn)況，闡述了在浮子流量計開發(fā)過程中如何優(yōu)化，通過具體的分類及介紹，更一步地了解浮子流量計"在流量市場上將有更廣闊的發(fā)展前景。
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