一、 發展趨勢

1、 流量(liang)傳感器（trancduccer）的多參(can)數(shu)測量(liang)

流量(liang)檢測(ce)元(yuan)件或(huo)流量(liang)傳感元(yuan)件（sensor）除感受流量(liang)外(wai)，還可能感受其他變量(liang)，并由(you)此衍(yan)生其他功能，可簡(jian)化(hua)流程(cheng)的檢測(ce)系統，減少儀(yi)表數量(liang)和連接(jie)管線，降低(di)費(fei)用(yong)。流程(cheng)管道開孔的減少降低(di)潛(qian)在泄(xie)漏(lou)故障。

a. 里奧利質量流量計

 b. 電(dian)磁(ci)流量計(ji)

 非滿管電磁流量(liang)(liang)(liang)計在測(ce)量(liang)(liang)(liang)平(ping)均流速(su)的(de)同時還必須測(ce)量(liang)(liang)(liang)管內液體(ti)高度。利用兩(liang)勵磁繞組分別(bie)正(zheng)向(xiang)(xiang)和反向(xiang)(xiang)串接，產生(sheng)兩(liang)種不同磁場(chang)強度和磁場(chang)分布下測(ce)得(de)的(de)流速(su)信(xin)號電勢，兩(liang)電勢之間的(de)比值(zhi)與液位(wei)高度有一(yi)定的(de)函(han)數關(guan)系。

c. 渦街流量計

 渦(wo)街流(liu)量計(ji)旋渦(wo)發(fa)生體分離的旋渦(wo)頻率f正比于流(liu)速v（f= k1 v，k1為系數），同(tong)時(shi)感受與(yu)ρv2成正比的升(sheng)力F（F=k2ρv2，ρ為流(liu)體密度，k2為系數）。以(yi)f除(chu)以(yi)F，在(zai)乘流(liu)通面積A，編可求得質量流(liu)量qm，即

qm=（F/f）A=（k2ρv2/k1v）A=kρvA

式(shi)中(zhong) k——儀表系數k=k2/k2。

 d. 超聲流量計

 超聲質量(liang)(liang)流量(liang)(liang)計試(shi)圖在傳(chuan)播時間法(fa)超聲體積流量(liang)(liang)計的基礎上(shang)，在利用超聲測得第二參量(liang)(liang)液體聲阻抗和(he)密(mi)度(du)，演(yan)算后得質量(liang)(liang)流量(liang)(liang)。

 2、配用第二參(can)(can)量(liang)檢測元件（或獨立的第二參(can)(can)量(liang)傳感器）組合測量(liang)質量(liang)流量(liang)或其他參(can)(can)量(liang)

a. 科里奧利質(zhi)量流量計配(pei)用差壓變送(song)器測(ce)量粘度

b. 渦街流量(liang)(liang)(liang)計配用差壓變(bian)送器測量(liang)(liang)(liang)質量(liang)(liang)(liang)流量(liang)(liang)(liang)

c. 氣體體積流(liu)量(liang)計(ji)內(nei)裝壓(ya)力/溫度傳(chuan)感元件測量(liang)質量(liang)流(liu)量(liang)

d. 電磁流(liu)量計內裝溫度檢測元件修(xiu)正(zheng)體積溫度影響

日本山武公(gong)司(si)最近推向市場的電磁流量計，就(jiu)有電極內裝pt電阻溫度檢測件，以解決這類問題。

3、壓(ya)(ya)(ya)式儀表的差(cha)壓(ya)(ya)(ya)發生體和(he)差(cha)壓(ya)(ya)(ya)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)變(bian)送器一體化

將差(cha)壓(ya)變送器(qi)直(zhi)接(jie)與(yu)噴(pen)嘴等節(jie)流(liu)裝置(zhi)或(huo)均(jun)速(su)管裝在一起，省略了在現場(chang)布引(yin)壓(ya)管線工(gong)(gong)程，改善動態(tai)特性(xing)，減(jian)少維護(hu)工(gong)(gong)作和故障率，降低初(chu)置(zhi)費用(yong)和運行費用(yong)。據(ju)日本對1996~1997年間新建四(si)家工(gong)(gong)廠的(de)調查，所用(yong)近400臺差(cha)壓(ya)式流(liu)量儀(yi)表中，一體化直(zhi)接(jie)安裝型儀(yi)表已占(zhan)三分之(zhi)一。

4、開發普及型儀表

 適(shi)度(du)降(jiang)低測量精確度(du)等性(xing)能(neng)，取(qu)消原(yuan)為(wei)通(tong)用功(gong)能(neng)改為(wei)選擇功(gong)能(neng)以(yi)簡化儀(yi)表(biao)(biao)組成，設計成較窄應用范(fan)圍的儀(yi)表(biao)(biao)，從(cong)而降(jiang)低價格擴(kuo)大用戶面。

 a. 科里奧利質量流量計設計普及型

科里奧(ao)利(li)質量流量降(jiang)低精確度（量程(cheng)誤差從(cong)±0.2%左右(you)降(jiang)低到±0.5%），功能減(jian)少(shao)，實際普及型儀表。

b. 電磁流(liu)量計從流(liu)程(cheng)工業轉向(xiang)居住民用領域

降低電(dian)磁(ci)(ci)流量計(ji)測量精(jing)確度(du)等性能，如基本誤差(cha)定位在(zai)±2%，設計(ji)成(cheng)具有水(shui)表特點的電(dian)磁(ci)(ci)水(shui)表。在(zai)日本這類電(dian)磁(ci)(ci)式水(shui)表已納(na)入日本水(shui)表標準(zhun)。

c. 超(chao)聲家用燃氣表(biao)

國外民用計(ji)量(liang)(liang)天(tian)然(ran)氣(qi)價格(ge)低廉的(de)超(chao)聲(sheng)流(liu)量(liang)(liang)計(ji)以形成規模生(sheng)產(chan)。平均價格(ge)約為流(liu)程(cheng)工業用超(chao)聲(sheng)流(liu)量(liang)(liang)計(ji)平均價格(ge)的(de)1/30。

二、 應用進展

成熟儀(yi)表(biao)應用(yong)上受(shou)到限制的某一領域，在(zai)技術上有(you)所(suo)突破后，開(kai)發出相適應的改進型儀(yi)表(biao)，使(shi)得在(zai)該領域有(you)較(jiao)快發展，下文討論(lun)幾種流量儀(yi)表(biao)應用(yong)領域的進展。

1、超聲流量計

近年(nian)超聲流量計應用(yong)于氣(qi)體（包括蒸(zheng)汽）、儲存交接（custody transfer，常簡稱CT）和財(cai)貿(mao)核算(suan)、民用(yong)住宅(zhai)天然氣(qi)消費計量三個領(ling)域有(you)較大進(jin)展。

a. 氣體應用

當(dang)前國外能源(yuan)開發(fa)(fa)，天然氣(qi)比石油發(fa)(fa)展(zhan)快，促進了過去發(fa)(fa)展(zhan)緩慢的(de)氣(qi)體超聲(sheng)流量計發(fa)(fa)展(zhan)。有人估計工(gong)業用超聲(sheng)流量計，當(dang)前已有近15%用于氣(qi)體。

近(jin)年(nian)還(huan)見到國外至少有3家(jia)制造廠向市場推出應(ying)用于蒸汽(qi)的(de)超聲流量計，用一棒傳送聲速信號到遠離蒸汽(qi)的(de)超生換(huan)能器，可(ke)測高達480℃的(de)過熱(re)蒸汽(qi)。

b. 進入儲存交接和財(cai)貿(mao)核(he)算應用領(ling)域

超聲(sheng)流(liu)量(liang)計(ji)采用(yong)多(duo)聲(sheng)道測量(liang)（4~8聲(sheng)道）技術和(he)短(duan)管(guan)流(liu)量(liang)傳感器(qi)結構設計(ji)，并實流(liu)校(xiao)準，測量(liang)精確度(du)大(da)幅的提(ti)高，液體用(yong)儀表(biao)精度(du)等(deng)級(ji)有高達0.15級(ji)，氣(qi)體用(yong)儀表(biao)普(pu)遍為0.5級(ji)。今后必(bi)然(ran)將逐(zhu)步替代(dai)有活動部件(jian)的儀表(biao)。

1999年北京已在進京高壓天(tian)然氣輸送管線上裝用超聲流量計(ji)，與原(yuan)裝有(you)的孔(kong)板差壓流量計(ji)對比(bi)，顯現出其優越的使用性能，得到各方(fang)面的認可。

c. 進(jin)入住宅天然氣消耗計量應用領域(yu)

90年中期國(guo)外超聲家用燃氣表已達到取代應用150余年的(de)膜式煤氣表的(de)規模。有(you)人(ren)估計世(shi)界范圍近年銷售量已接近40萬臺/年。

2、電磁流量計

 a. 非滿管電磁流(liu)量計

傳統電磁流量計只能測量滿管液體流量，非滿管電磁流量計應用于具有自由表面自然流的下水排放領域，并提高該領域的測量精確度。將傳統非滿管流或明渠流流量誤差從±（3~5）%FS降低到±（1~2）%FS。

b. 測量更低(di)點(dian)導率(lv)的液(ye)體

現在可測量比傳統電磁流量計電導率閾值低2~3個數量級的液體，如以前不能測量的甘油、乙二醇等。除此之外，本類儀表幾乎不存在漿液噪生和流動噪聲，也不會產生電極表面效應形成的噪聲。襯里內表面覆蓋油脂等非導電層或結薄絕緣垢層也不會影響測量。

 c. 低功(gong)耗和二(er)線制(zhi)電磁流量計有較快(kuai)發(fa)展

二線制不需另外外接激磁回路，僅用4mADC電流提供儀表所需功率，通常僅數十毫瓦。低功耗電磁流量計使有可能采用干電池或太陽電池，更方便地將電磁流量計裝用于無市電供電的場所。 
 
d. 二維（方向）電磁流速計和(he)多測量點插入式電磁流量計

置于(yu)船(chuan)體外部(bu)的船(chuan)舶(bo)電(dian)磁(ci)航速(su)(su)儀(yi)是插入(ru)式(shi)電(dian)磁(ci)流(liu)量計(ji)的雛形。后來插入(ru)式(shi)電(dian)磁(ci)流(liu)量計(ji)在大(da)中型管道中卻有較(jiao)大(da)發展，也有用于(yu)明渠，稱作電(dian)磁(ci)流(liu)速(su)(su)計(ji)（electromagnetic current meter）。但在河道流(liu)或水(shui)利試驗(yan)模型不(bu)僅要(yao)測(ce)量流(liu)速(su)(su)還要(yao)知道流(liu)速(su)(su)方向。二維電(dian)磁(ci)流(liu)速(su)(su)記又(you)稱向量流(liu)速(su)(su)計(ji)，使電(dian)磁(ci)流(liu)量儀(yi)表族可以進入(ru)水(shui)文試驗(yan)應用領域(yu)。

此外插入(ru)(ru)(ru)式電(dian)磁流量(liang)(liang)計(ji)還參照(zhao)勻速(su)管(guan)的(de)設計(ji)思路，在插入(ru)(ru)(ru)桿上置(zhi)多套電(dian)磁流速(su)測量(liang)(liang)單元，提高測量(liang)(liang)精度，使插入(ru)(ru)(ru)式電(dian)磁流是計(ji)在大管(guan)經應用處于有利(li)地位。

3、熱式質量流量計

熱(re)式(shi)質量(liang)流(liu)量(liang)計過去主要(yao)是熱(re)分(fen)(fen)布式(shi)，應用于氣(qi)體小流(liu)量(liang)測量(liang)，較多應用于半(ban)導體工業(ye)，熱(re)處理爐(lu)、分(fen)(fen)析儀器等氫、氧、氨等流(liu)量(liang)測量(liang)和(he)(he)控制(zhi)以(yi)及閥門(men)制(zhi)造過程中測定泄漏量(liang)等。國(guo)外近(jin)年(nian)熱(re)消散效應的侵(qin)入(ru)(ru)式(shi)和(he)(he)插(cha)入(ru)(ru)式(shi)熱(re)式(shi)流(liu)量(liang)計應用與環境保(bao)護和(he)(he)流(liu)程工業(ye)大(da)中型(xing)管(guan)(guan)道(dao)發展迅速(su)。徑向分(fen)(fen)段排(pai)列(lie)多組檢測元件組成的檢測桿，較多以(yi)插(cha)入(ru)(ru)方式(shi)應用于HVAC（暖氣(qi)通風空(kong)調）工程大(da)中型(xing)管(guan)(guan)道(dao)；還應用于鍋爐(lu)大(da)管(guan)(guan)道(dao)進風量(liang)和(he)(he)煙道(dao)排(pai)氣(qi)量(liang)監(jian)測SO2和(he)(he)NOX排(pai)放總量(liang)。

微小液體質量熱式流量計雖然已有20余年歷史，但在工業上應用直到近幾年才較快發展，現在已有幾家制造廠生產多種型號熱分布式熱式流量計投入市場。當前主要應用于化學、石化、食品等流程工業實驗性裝置。例如：藥液配比系統中定流量配比控制，液化氣注入過程中液流測量和控制。 
 

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