試論氣體流量計今后的發(fā)展方向
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④ 時(shí)差式超聲波流量計：當超聲波穿過(guò)流動(dòng)的流體時(shí)，在同一傳播距離內，其沿順流方向和沿逆流方向的傳播速度則不同。在較寬的流量（雷諾數）范圍內，該時(shí)差與被測流體在管道中的體積流量（平均流速）成正比。超聲波流量計的流量方程式為：
速度式氣體流量計一般由流量傳感器和顯示儀組成，對溫度和壓力變化的場(chǎng)合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫壓補償）或流量計算機（溫壓及壓縮因子補償）；對準確度要求更高的場(chǎng)合（如貿易天然氣），則另配置在線(xiàn)色譜儀連續分析混合氣體的組分或物性值計算壓縮因子、密度、發(fā)熱量等。
（3）容積式流量計
在容積式流量計的內部，有一構成固定的大空間和一組將該空間分割成若干個(gè)已知容積的小空間的旋轉體，如腰輪、皮膜、轉筒、刮板、橢圓齒輪、活塞、螺桿等。旋轉體在流體壓差的作用下連續轉動(dòng)，不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根據一定時(shí)間內旋轉體轉動(dòng)的次數，即可求出流體流過(guò)的體積量。容積式流量計的理論流量計算公式：
在標準狀態(tài)下，容積式流量計的體積流量計算公式與速度流量計相同。氣體容積式流量計屬機械式儀表，一般由測量體和積算器組成，對溫度和壓力變化的場(chǎng)合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫壓補償）或流量計算機（溫壓及壓縮因子補償）。
2 氣體流量計現場(chǎng)應用存在的問(wèn)題分析
綜上所述，各種不同類(lèi)型的氣體流量計其輸出的信號只與工況流量呈正比例（線(xiàn)性刻度）關(guān)系，其與被測介質(zhì)標態(tài)流量之間的刻度只能依據其某一特定工況（如設計工況）來(lái)確定，如果現場(chǎng)的實(shí)際工況（如介質(zhì)的溫度、壓力、成分及流量范圍等）已經(jīng)發(fā)生了變化，這時(shí)仍按原刻度關(guān)系讀取標態(tài)流量，顯然就會(huì )產(chǎn)生不同程度的附加誤差，使流量讀數（原刻度）失去意義。要想準確地測量氣體流量，則就要求使用現場(chǎng)實(shí)際工況與設計工況一致并保持穩定。然而實(shí)際工況經(jīng)常發(fā)生變化，也正因為變化才需要快速、可靠地知道變化后實(shí)際工況下條件下的準確流量，否則，測量的意義也就不復存在。
在現場(chǎng)實(shí)際應用中，工況穩定是相對的，變化是絕對的。因此，氣體流量計除了需要配置作為關(guān)鍵部分的流量傳感器之外，對工況變化有規律、準確度要求不高，無(wú)需遠傳或自動(dòng)控制的場(chǎng)合，采取配置壓力計、溫度計、計算器由人工錄取參數查表格的方法計算流量這種補償方式不僅不連續、不快捷，而且繁瑣、誤差大。在絕大多數情況下，現場(chǎng)實(shí)際工況變化往往是突發(fā)和未知的，不僅頻繁出現且波動(dòng)范圍大，此時(shí)仍依靠人工錄取參數查表格方法快速而又準確地計算流量已不現實(shí)，必須采取自動(dòng)補償措施。
3 含水量的測量
為了實(shí)現自動(dòng)補償，曾經(jīng)經(jīng)歷了最初的機械補償階段，這種補償方式只能對某一參數（如壓力）進(jìn)行校正，由于流量計不僅結構復雜、體積笨重、可動(dòng)部件多，故障率高，而且準確度低，當補償不完全時(shí)，還得進(jìn)行定點(diǎn)校正；該方式應用時(shí)不夠靈活，對于參數頻繁波動(dòng)的場(chǎng)合則無(wú)法正常發(fā)揮補償作用。其后出現的機械式電動(dòng)補償裝置，它將介質(zhì)的工況質(zhì)量、壓力及溫度參數，分別轉換成電阻或電壓等形式的信號，通過(guò)電路并配合機械機構組成自動(dòng)補償系統，以完成連續補償運算，但這類(lèi)補償裝置仍存在結構復雜，調校困難的缺點(diǎn)；補償不完全，準確度也不高，電動(dòng)單元組合儀表的出現給流量自動(dòng) 補償帶來(lái)了轉機,它通過(guò)變送器同時(shí)檢測出流體的工況流量、壓力及溫度等參數，并將其轉換為相應的統一電流信號，按照某種運算關(guān)系，將這些信號送入計算單元（如加減器、乘除器、開(kāi)方器、比例積算器等）進(jìn)行運算，然后輸出代表補償后的流量信號用于顯示、記錄或控制，這種方法實(shí)現了快捷的自動(dòng)連續補償、準確度也有所提高，單元組合儀表具有通用性強、系統組成靈活的優(yōu)點(diǎn)，但仍然存在補償不完全的缺點(diǎn)，隨著(zhù)集成電路的發(fā)展和計算機技術(shù)的應用，氣體流量自動(dòng)全補償方案的實(shí)現已出現曙光而成為現實(shí)，大規模集成電路具有運行穩定可靠、體積小、功能強的優(yōu)點(diǎn)，計算機具有強大的運算能力和數據存儲能力，可以實(shí)現多功能、多參數、多支路、主準確度的補償，流量積算儀（溫壓補償）或流量計算機（全補償）已成為當前流量?jì)x表的主流。
從現場(chǎng)使用的角度來(lái)看，真正意義上的氣體流量計不是僅指流量傳感器而是一個(gè)系統，應是：由節流裝置或流量傳感器（變送器）、壓力傳感器（變送器）、溫度傳感器（變送器）、在線(xiàn)密度計或色譜儀、流量積算儀或流量計算機組成的一個(gè)完整的計量系統。其理由有：第一，現場(chǎng)管理的需要， 經(jīng)過(guò)全補償的體積流量不僅在控制室能看到,在操作現場(chǎng)也能方便的同步看到.第二,安全可靠的需要,目前的流量積算儀或流量計算機能同時(shí)計算和控制多路流量即是優(yōu)點(diǎn)又是缺點(diǎn)，當其硬件或軟件出現故障時(shí)多路流量同時(shí)受影響。第三，量傳檢定的需要，如前所述，氣體流量是由多參數決定的，其補償的數學(xué)模型及過(guò)程繁瑣復雜，如濕氣、飽和蒸氣、天然氣等介質(zhì)的計量問(wèn)題，熱值能量計量問(wèn)題，氣體流量計是由多臺儀表（儀器）組成的一個(gè)系統，涉及到長(cháng)度、力學(xué)、熱工、化學(xué)、時(shí)間、電磁等專(zhuān)業(yè)，用戶(hù)希望將其看成一個(gè)黑匣子，不管過(guò)程只認結果，然而目前的計量檢定標準裝置只能按專(zhuān)業(yè)分別對單一參數進(jìn)行量傳檢定，就流量傳感器（變送器）方面 ，絕大多數流量計制造廠(chǎng)家和計量檢定機構也只能用水或低壓空氣代替實(shí)際介質(zhì)檢定流量傳感器（變送器），目前標準節流裝置裝置一般只檢幾何尺寸不檢流出系數，然后將組合后用到實(shí)際介質(zhì)實(shí)際工況中去，很顯然這種檢定方法其代表性不完全，將會(huì )帶來(lái)誤差，所以說(shuō)目前流量準確性的保證是間接是間接而非直接的，正如同單元組合儀表一樣，“單?！辈荒芡耆怼奥?lián)?！?。因此使用實(shí)際介質(zhì)在實(shí)際（模擬）工況下對氣體流量計進(jìn)行系統檢定是保證計量結果準確可靠有效的手段。一體化的氣體流量計能很方便的實(shí)現這種真正意義的量值傳遞或溯源。
相信隨著(zhù)科技的進(jìn)步和發(fā)展，將傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)應用到氣體流量計中，全補償一體化的氣體流量計已成為可能，將會(huì )給氣體流量計量帶來(lái)一場(chǎng)深刻的革命。(end) 高效液相色譜儀相關(guān)文章:高效液相色譜儀原理
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