摘 要：近些年來，雖然對(duì)成熟的主流儀表進(jìn)行換代仍然是流量?jī)x表業(yè)界的主要力量，但是新—代流量?jī)x表從提高性能、增加功能、方便使用、拓展應(yīng)用領(lǐng)域等方面進(jìn)行了改進(jìn)。從而，出現(xiàn)了流量?jī)x表自我矯正功能的強(qiáng)化，流量檢測(cè)參數(shù)的多元化，流量測(cè)量方法的融合和傳感器設(shè)計(jì)的集成化等趨勢(shì)，這些代表著流量檢測(cè)技術(shù)和傳感器設(shè)計(jì)未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：流量檢測(cè)；傳感器；技術(shù)趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TH81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著流量檢測(cè)技術(shù)一步步的在走向現(xiàn)代化和智能化，一些較為新穎的流量計(jì)與差壓式、容積式、浮子式等傳統(tǒng)儀表一起從而組成當(dāng)代封閉管道用十大類占主流地位流量?jī)x表。

1 流量?jī)x表自我矯正功能的強(qiáng)化

流量檢測(cè)技術(shù)方面，流量?jī)x表在運(yùn)行時(shí)增強(qiáng)自身檢查診斷功能；兩種流量測(cè)量方法各取其長(zhǎng)，組合在一起。我國(guó)流量?jī)x表檢定規(guī)程規(guī)定的檢定周期較短，有些儀表雖然超過檢定周期較長(zhǎng)時(shí)間，而其性能依然良好；也有因?yàn)槭褂脳l件的原因未到檢定周期就出現(xiàn)一些隱性的性能劣化，如磨損、腐蝕、結(jié)垢，因此，使用者需能夠在運(yùn)行時(shí)在線自行檢驗(yàn)、測(cè)試、診斷儀表性能，驗(yàn)證所測(cè)流量是否仍在規(guī)定準(zhǔn)確度范圍內(nèi)等性能要求。如今，越來越多的新型號(hào)流量?jī)x表卻常利用流量檢測(cè)元件或其他物理效應(yīng)引起的一些現(xiàn)象，檢查檢測(cè)元件是否仍保持原有允許范圍內(nèi)特性，判斷儀表性能的完好性。這些方法主要有以下兩種形式。

1.1科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量管剛性變化會(huì)影響流量測(cè)量和密度測(cè)量的儀表校準(zhǔn)系數(shù)。測(cè)量管受流體沖刷磨損或腐蝕，壁厚減薄，或內(nèi)壁結(jié)垢，均要影響測(cè)量管剛性而引起測(cè)量誤差。管壁均勻磨損壁厚1.0％，質(zhì)量流量產(chǎn)生大約0.8％偏差，相對(duì)于準(zhǔn)確度0.2％一0.5％的儀表，影響是可以接受的；密度產(chǎn)生約0.033g／cm3偏差。有些公司也據(jù)此判斷測(cè)量管剛性是否變化，其方法是是通過儀表專用處理器和FCF數(shù)據(jù)處理專用軟件發(fā)出特定信號(hào)給流量傳感器，傳感器回饋信號(hào)與內(nèi)存記憶數(shù)據(jù)比對(duì)，這種方式值得推廣。

1.2電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)是測(cè)試磁場(chǎng)強(qiáng)度、電極信號(hào)系統(tǒng)絕緣性和電極與液體間接觸電阻等從而評(píng)價(jià)儀表的完好性。典型的是橫河電機(jī)ADMAG AXF型儀表，它具有電極沾污自診斷功能。另外，德國(guó)Kroner公司1FC300型儀表有更多的監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)，不僅診斷儀表自身，還可判斷外界流程測(cè)量條件的變化。還有較為流行的超生流量計(jì)，以超聲波在流體內(nèi)順逆流動(dòng)方向傳播的貿(mào)易儲(chǔ)運(yùn)交接計(jì)量的超聲流量計(jì)，在天然氣交接中利用的越來越多。一家巴西IPT技術(shù)研究所分析串接兩臺(tái)相同型號(hào)DN600五聲道超聲流量計(jì)發(fā)送石油的流量和聲速統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就是這種超生流量計(jì)的現(xiàn)代應(yīng)用，是應(yīng)用超生流量計(jì)的代表性產(chǎn)品。

2 流量檢測(cè)參數(shù)的多元化

另外一種發(fā)展趨向是，流量檢測(cè)元件在檢測(cè)主參量以外其他參量的功能方面有拓展，典型的例證是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)和電磁流量計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)測(cè)量黏度。

2.1科里奧利質(zhì)量流計(jì)。

該流量計(jì)是一種直接而精密地測(cè)量流體質(zhì)量流量的新穎儀表，以結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的U形管，有普遍可測(cè)量流量和密度兩個(gè)參量，讓兩根管的回彎部分相向微微振動(dòng)起來，則兩側(cè)的直管會(huì)跟著振動(dòng)。在科里奧利力作用下，利用儀表測(cè)量管兩半部分振動(dòng)頻率產(chǎn)生的相位差與流量間正比關(guān)系求取質(zhì)量流量口。

2.2電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，用來測(cè)量電導(dǎo)率大于5μs/cm的導(dǎo)電液體的流量。它由直接接觸管道介質(zhì)的傳感器和上端信號(hào)轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。不僅可以測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外，而且可以用于測(cè)量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕性液體和均勻含有液固兩相懸浮的液體，如泥漿、礦漿、紙漿等。除測(cè)流速外，用電磁流量計(jì)測(cè)非滿管流量時(shí)，還要測(cè)管中液位高度以獲得液流流通面積，因它們亦隨流量大小而變。

3 流量測(cè)量方法的融合和傳感器設(shè)計(jì)的集成化

3.1流量測(cè)量方法的融合

流量測(cè)量方法的融合是實(shí)踐中的發(fā)展方向，由傳播時(shí)間法和多普勒法組成的復(fù)合式超聲流量計(jì)已經(jīng)在市場(chǎng)上流行十余年，前者測(cè)量準(zhǔn)確度高而不能測(cè)量含有氣泡或顆粒較多的液體，后者可測(cè)第二相含量較高但準(zhǔn)確度較低，在一定條件下可以自行切換。這種融合式測(cè)量是一類由兩種測(cè)量原理組合的復(fù)合式流量?jī)x表，取長(zhǎng)補(bǔ)短以提高性能。近年在市場(chǎng)上見到由渦街流量測(cè)量和熱學(xué)流量測(cè)量組合的復(fù)合式流量計(jì)是這種模式的典型例證。這種復(fù)合式儀表不僅適用于空氣、氮?dú)獾裙芟档氖褂昧抗芾?，因其?yōu)越的微小流量測(cè)量性能，還可作管系泄漏監(jiān)測(cè)，用作節(jié)能管理流量計(jì)[4]。

3.2傳感器設(shè)計(jì)理念的集成化

近十余年來，儀表制造供應(yīng)商參照流量?jī)x表現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開始將原由應(yīng)用方安裝調(diào)試的相關(guān)功能件集合于流量?jī)x表，從而興起傳感器設(shè)計(jì)理念的集成化。比較典型的是一體化差壓式流量計(jì)，原理是將孔板等差壓發(fā)生器和差壓變送器集合在一起，取消了現(xiàn)場(chǎng)裝配引壓管，縮減建造工程量和日常維護(hù)工作，移除潛在故障點(diǎn)。

結(jié)語

總而言之，流量檢測(cè)技術(shù)和傳感器設(shè)計(jì)作為一門應(yīng)用性科學(xué)，也在隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求不斷的調(diào)整著自己的方向，本文所論述的流量檢測(cè)技術(shù)和傳感器設(shè)計(jì)幾種趨勢(shì)正是這種轉(zhuǎn)變中的主要部分，主要有流量?jī)x表自我矯正功能的強(qiáng)化，流量檢測(cè)參數(shù)的多元化，流量測(cè)量方法的融合和傳感器設(shè)計(jì)的集成化。這些發(fā)展趨勢(shì)在現(xiàn)實(shí)實(shí)踐當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)也越發(fā)的明顯，我們?cè)诋?dāng)下的科技發(fā)展中，不僅要著眼于當(dāng)代技術(shù)的應(yīng)用，更要以一種前瞻性的態(tài)度展望技術(shù)的未來發(fā)展走向。流量檢測(cè)技術(shù)和傳感器設(shè)計(jì)的趨勢(shì)給我們以技術(shù)改革的啟示，而這種改革的核心也就是技術(shù)的多元化和相互融合，既保持多元作用的局面，又要認(rèn)識(shí)到這些多元并不是孤立的多元，二是相互融合的多元。它們共同作用于功能產(chǎn)品，不斷的改進(jìn)產(chǎn)品的功能，使其更加符合市場(chǎng)不斷提出的新要求。

參考文獻(xiàn)

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[3] 戴禎建.流量測(cè)量?jī)x表選用探討[J].中國(guó)計(jì)量，2011（8）.

[4] 張進(jìn)明.蔡武昌.我國(guó)流量?jī)x表的發(fā)展及現(xiàn)狀[J].上海計(jì)量測(cè)試，2010（4）