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)。古羅馬凱撒時代已采用孔板測量居民的飲用水水量。
流量計的發(fā)展
公元前1000年左右古埃及用堰法測量尼羅河的流量。我國著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(jì)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(jì)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、渦輪及靶式流量計等。
托里拆利
20世紀(jì)由于過程工業(yè)、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(jī)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。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(jìn)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(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到最廣泛的應(yīng)用。
流量計的應(yīng)用領(lǐng)域
流量測量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個領(lǐng)域。
一,工業(yè)生產(chǎn)過程
流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一,它被廣泛誚用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域,是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中,流量儀表有兩大功用:作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。
二,能源計量
能源分為一次能源(煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣)、二次能源(電力、焦炭、人工燃?xì)狻⒊善酚汀⒁夯蜌狻⒄羝┘拜d能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫、水)等。能源計量是科學(xué)管理能源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分,水、人工燃?xì)狻⑻烊粴狻⒄羝陀推愤@些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計,它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算不可缺少的工具。
三,環(huán)境保護(hù)工程
煙氣,廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源,嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策,環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的最大課題。空氣和水的污染要得到控制,必須加強(qiáng)管理,而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。
我國是以煤為主要能源的國家,全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項(xiàng)目,每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計,組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難,它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則,氣體組分變化不定,流速范圍大,臟污,灰塵,腐蝕,高溫,無直管段等。
四,交通運(yùn)輸
有五種方式:鐵路公路、航空、水運(yùn)、和管道運(yùn)輸。其中管道運(yùn)輸雖早已有之,但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出,管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道貌岸然運(yùn)輸必須裝備流量計,它是控制、分配和調(diào)度的眼睛,亦是安全監(jiān)控和經(jīng)濟(jì)核算的必備工具。
五,生物技術(shù)
21世紀(jì)將迎來生命科學(xué)的世紀(jì),以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需監(jiān)測計量的物質(zhì)很多,如血液,尿液等。儀表開發(fā)的難度極大,品種繁多。
六,科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的流量計不但數(shù)量多,且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計流量計100多種中很大一部分是應(yīng)科研之需用的,它們并不批量生產(chǎn),在市面出售,許多科研機(jī)構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門小組研制專用的流量計。
七,海洋氣象,江河湖泊
這些領(lǐng)域?yàn)槌ㄩ_流道,一般需檢測流速,然后推算流量。流速計和流量計所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)是共通的但是儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別。
流量計種類
用以測量管路中流體流量(單位時間內(nèi)通過的流體體積)的儀表。
流量測量方法和儀表的種類繁多,分類方法也很多。至今為止,可供工業(yè)用的流量儀表種類達(dá)60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒找到一種對任何流體、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。
這60多種流量儀表,每種產(chǎn)品都有它特定的適用性,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;按測量目的又可分為總量測量和流量測量,其儀表分別稱作總量表和流量計。
總量表測量一段時間內(nèi)流過管道的流量,是以短暫時間內(nèi)流過的總量除以該時間的商來表示,實(shí)際上流量計通常亦備有累積流量裝置,做總量表使用,而總量表亦備有流量發(fā)訊裝置。因此,以嚴(yán)格意義來分流量計和總量表已無實(shí)際意義。
按測量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。
按照目前最流行、最廣泛的分類法,即分為:
容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質(zhì)量流量計和插入式流量計、探針式流量計等。
按流量計機(jī)構(gòu)原理分有容積式流量計、葉輪式流量計、差壓式流量計、變面積式流量計、動量式流量計、沖量式流量計、電磁流量計、超聲波流量計、質(zhì)量流量計、流體振蕩式流量計。
我國是工業(yè)大國,也是能源消耗大國,近年來,隨著我國工業(yè)迅速發(fā)展,尤其工業(yè)自動化趨愈加明顯,我國工業(yè)發(fā)展對能源的需求也越來越大。
流量計在儀表業(yè)的現(xiàn)狀
為確保能源能夠及時供給工業(yè)發(fā)展,我國加大能源開采力度。流量計作為工業(yè)能源測量挖掘工作中必不可少的設(shè)備之一,其市場需求也隨之增加,成長為現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)中新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
我國能源消費(fèi)回暖 帶動流量計需求增加
據(jù)國家能源局發(fā)布的消息,2017上半年,我國石油消費(fèi)穩(wěn)定增長,天然氣消費(fèi)大幅度增長。我國石油消費(fèi)量約為三億噸,同比增長約百分之五;天然氣消費(fèi)量約為一千億立方米左右,同比增長約百分之十一。并且我國在2017年上半年清潔能源消費(fèi)比重提高,天然氣和非化石能源消費(fèi)比重合計為百分之二十,比去年底提高不少。
天然氣調(diào)壓計量
因此,為確保能源能夠及時供給工業(yè)發(fā)展,我國加大能源開采力度。流量計作為工業(yè)能源測量挖掘工作中必不可少的設(shè)備之一,其市場需求也隨之增加,成長為現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)中新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
國內(nèi)流量計企業(yè)抓住經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)需加大創(chuàng)新力度
國內(nèi)流量計需求增加,對于我國流量計企業(yè)來說,是增長企業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和市場競爭力的好時機(jī)。然而,由于我國流量計技術(shù)研究起步較晚,相對于國外知名流量計品牌來說,國內(nèi)流量計企業(yè)競爭力相對較弱。
數(shù)據(jù)顯示,在2016年1—9月,我國從國外三十多個國家進(jìn)口一千多萬個流量計,進(jìn)口額達(dá)到三千多萬美元,其中,從德國進(jìn)口數(shù)量最多。可以看出,我國流量計市場有一部分是被國外流量計企業(yè)所占據(jù)。
科技是第一生產(chǎn)力,質(zhì)量是根本,我國流量計企業(yè)若想在流量計市場享有話語權(quán),要堅(jiān)持“以質(zhì)、新取勝”的理念,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),加大創(chuàng)新力度。
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原文標(biāo)題:老樹煥新枝,流量計成為儀表業(yè)新增長點(diǎn)
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