流量儀表的歷史溯源及其兩大發(fā)展趨勢
一、流量儀表的歷史溯源 流量測量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅**撒時代已采用孔板測 ISOIL MS3770系列 插入式電磁流量計量居民的飲用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法測量尼羅河的流量。我國有名的都江堰水利工程應(yīng)用寶瓶口的水位觀測水量大小等等。17世紀托里拆利奠定差壓式流量計的理論基礎(chǔ),這是流量測量的里程碑。自那以后,18、19世紀流量測量的許多類型儀表的雛形開始形成,如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、質(zhì)量、渦輪 及靶式流量計等。20世紀由于過程工業(yè)、
至今,據(jù)稱已有上百種流量計投向市場,現(xiàn)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(shù)的工作比較晚,早期所需的流量儀表均從國外進口。 流量測量是研究物質(zhì)量變的科學(xué),質(zhì)量互變規(guī)律是事物聯(lián)系發(fā)展的基本規(guī)律,因此其測量對象已不限于傳統(tǒng)意義上的管道液體,凡需掌握量變的地方都有流量測量的問題。流量和壓力、溫度并列為三大檢測參數(shù)。對于一定的流體,只要知道這三個參數(shù)就可計算其具有的能量,在能量轉(zhuǎn)換的測量中必須檢測此三個參數(shù)。能量轉(zhuǎn)換是一切生產(chǎn)過程和科學(xué)實驗的基礎(chǔ),因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到*廣泛的應(yīng)用。
我國開展近代流量丈量技術(shù)的工作比較晚,我國流量儀表制造業(yè)是從上世紀30年代中期以儀表修配開始的,到解放前后在上海、天津等沿海地區(qū)形成了現(xiàn)代流量儀表的民族產(chǎn)業(yè)。到改革開放前,經(jīng)歷了仿制、同一設(shè)計、自行研究開發(fā)過程,目前已經(jīng)初具規(guī)模,基本上滿足中等水平流量儀表的需要。改革開放以來又經(jīng)歷了技術(shù)引進,與國際提高前輩技術(shù)企業(yè)合資、合作,儀表機能和水平有了很大進步。60年代開始渦輪、電磁流量計的出產(chǎn)。至今,從事流量儀表研究和出產(chǎn)的單位已有200多家,90年代更進入了快速發(fā)展時期
二、流量儀表的兩大發(fā)展趨勢
1.儀器儀表從結(jié)構(gòu)上趨于簡潔、輕便。 早期流量儀表為純機械就地顯示,如容積式流量計。不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重,重量/口徑比很大;其中的轉(zhuǎn)動件因磨損需經(jīng)常維修。隨著工業(yè)管道口徑日益增,插入式儀表以其結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、拆裝簡便,日益受到用戶青睞,而近十年發(fā)展*快的電磁、超聲流量儀表,管道中更是沒有任何轉(zhuǎn)動件、阻力件,結(jié)構(gòu)更為簡潔,且壓損小,準確度高,是*有發(fā)展?jié)摿Φ牧髁績x表。
2.完善、多樣功能力的流量儀表。早期流量儀表為就地顯示(如容積、轉(zhuǎn)子),隨著工業(yè)水平的不斷提高,已不能適應(yīng)工藝要求數(shù)十臺儀表集中顯示、調(diào)節(jié)、控制。有必要將傳感器(也稱一次表,如孔板、噴嘴、內(nèi)錐)與變送器(也稱二次表)分離開。并將流量參數(shù)轉(zhuǎn)換為電參數(shù),遠傳至中央控制室。隨著工業(yè)規(guī)模再擴大,模擬信號已無法適應(yīng),輸出信號需轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,以適應(yīng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)的要求。為增加儀表的可靠性,不少儀表已增加多達10余種自診斷功能。如KROHNE公司推出的Optiflux電磁流量計,可自診斷如氣泡、電極腐蝕、積垢、電極短路、流體導(dǎo)電率、非滿管、襯里損壞、外部磁場等多方面的儀表狀況。儀表功能的多樣化也是一種發(fā)展趨勢,如超聲除測流量外,還可測流體成分,聲速;科氏除測流量外,還可測流體密度。
濕度傳感器探頭, 不銹鋼電熱管, PT100傳感器, 流體電磁閥,鑄鋁加熱器,加熱圈能量計量、城市公用事業(yè)對流量測量的需求急劇增長,才促使儀表迅速發(fā)展,微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動儀表更新?lián)Q代,新型流量計如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。