江蘇金嶺計器有限公司
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流量計の原理と選択
流量計の英語名はflowmeterで、全国科学技術名詞検定委員会はこれを、測定された流量と選択された時間間隔内の流体の総量を示す計器と定義している
製品の詳細

  流量計の英語名はflowmeterで、全国科学技術名詞検定委員会はこれを、測定された流量と選択された時間間隔内の流体の総量を示す計器と定義している。簡単に言えば、配管や明渠内の流体流量を測定するための計器です。
流量計にはまた、差圧式流量計、ロータ流量計、絞り式流量計、スリット流量計、容積流量計、電磁流量計、超音波流量計などがある。媒体別:液体流量計とガス流量計。
計量は工業生産の目である。流量計量は計量科学技術の構成部分の一つであり、国民経済、国防建設、科学研究と密接な関係がある。この仕事をうまくやることは、製品の品質を保証し、生産効率を高め、科学技術の発展を促進する上で重要な役割を果たし、特にエネルギー危機、工業生産の自動化の程度がますます高くなっている今の時代において、流量計の国民経済における地位と役割はさらに明らかになった。
工事上よく使われる単位m 3/hは、瞬時流量(Flow Rate)と累積流量(Total Flow)に分けることができ、瞬時流量、つまり単位時間内に閉鎖管路または明渠の有効断面を通過する量であり、通過する物質は気体、液体、固体であり、累積流量とは、一定の時間間隔内(1日、1週間、1月、1年)に流体が閉鎖管路または明渠の有効断面を流れる累積量である。瞬時流量による時間積分により積算流量も求めることができるので、瞬時流量計と積算流量計との間に相

応用発展

コリオリ
コリオリ質量流量計(以下、CMFと略称する)は、振動管を流体が流れる際に質量流量に比例するコリオリ力を発生させる原理を利用して作られた直接式質量流量計である。 [2]
中国のCMFの応用はスタートが遅く、すでにいくつかのメーカーが自社で供給市場を開発している。また、いくつかのメーカーが合弁企業を設立したり、海外の技術を引用して一連の計器を生産したりしています。
海外CMFはすでに30シリーズ以上発展しており、各シリーズの開発は技術的に着目している:流量測定管の構造上の設計革新:計器零点の安定性と精度などの性能を高める、測定管のたわみを増加し、感度を高める:測定管の応力分布を改善し、疲労損傷を低減し、耐振動干渉能力を強化するなど。
一部のメーカーは気液二相を測定できるコリオリ計器を開発し、船を降ろしたり、気泡媒体を含んだりする従来の計器が作動しなかった場合に応用できる。同時に、メーターのオンラインセルフチェックを実現できるMVDトランスミッタがある。つまり、流量計を取り外す必要がなく、流量管の剛性の検査を利用して、現場メーターの性能を判断することができる。
でんじ
EMFは50年代初めに工業応用に参入して以来、使用分野が拡大し、80年代後半から各国の流量計販売金額の16%~ 20%を占めている。
中国は急速に発展しており、1994年の販売台数は6500 ~ 7500台と推定されている。国内では最大口径2 ~ 6 mのEMFが生産されており、実流検査口径3 mの設備能力がある。2008年の売上高は7700万ドルに達し、推定35万台以上を販売している。
うず街
USFは60年代後半に工業応用に入り、80年代後半から各国の流量計販売金額の4~6%を占めている。1992年の世界規模の推定販売台数は3548万台、同時期の国内製品は8000~9000台と推定されている。

応用分野

流量測定技術と計器の応用には、おおよそ次のような分野がある。
こうぎょうせいさん
流量計器はプロセス自動化計器と装置の中の大類計器の一つであり、冶金、電力、石炭、化学工業、石油、交通、建築、軽紡績、食品、医薬、農業、環境保護及び人民の日常生活などの国民経済の各分野に広く適用され、工業農業の生産を発展させ、エネルギーを節約し、製品の品質を改善し、経済効果と管理レベルを高める重要なツールは国民経済の中で重要な地位を占めている。プロセス自動化計器と装置の中で、流量計器は2つの大きな効用がある:プロセス自動化制御システムの検出計器と測定品目数量の総量表として。
エネルギー計量
エネルギーは一次エネルギー(石炭、原油、炭層ガス、石油ガス、天然ガス)、二次エネルギー(電力、コークス、人工ガス、完成品油、液化石油ガス、蒸気)及びエネルギー担持物質(圧縮空気、酸素、窒素、水素、水)などに分けられる。エネルギー計量はエネルギーを科学的に管理し、省エネ・消費削減を実現し、経済効果を高める重要な手段である。流量計器はエネルギー計量計器の重要な構成部分であり、水、人工ガス、天然ガス、蒸気、油品などの常用エネルギーはいずれも非常に膨大な量の流量計を使用しており、それらはエネルギー管理と経済計算に不可欠なツールである。
環境保護
煙、廃液、汚水などの排出は大気と水資源を深刻に汚染し、人類の生存環境を深刻に脅かしている。国は持続可能な発展を国策とし、環境保護は21世紀の最大の課題となるだろう。空気と水の汚染は制御されなければならず、管理を強化しなければならないが、管理の基礎は汚染量の定量制御であり、流量計は排ガス排出、汚水、排ガス処理流量計量の面でかけがえのない位置を持っている。
中国は石炭を主なエネルギー源とする国で、全国には何百万もの煙突が大気に向かって煙を排出し続けている。煙道ガス排出制御は汚染を根治する重要なプロジェクトであり、煙突ごとに煙道ガス分析計器と流量計を設置し、連椟排出監視システムを構成しなければならない。煙突の流量は非常に難しいため、煙突のサイズが大きく、形状が不規則で、ガス成分の変化が不定で、流速範囲が大きく、汚れ、ほこり、腐食、高温、直管区間がないなどが難しい。
こうつうゆそう
鉄道道路、航空、水運、パイプライン輸送の5つの方法があります。その中でパイプライン輸送はすでに行われているが、応用は一般的ではない。環境問題の突出に伴い、パイプライン輸送の特徴が重視されている。パイプライン輸送には流量計を装備しなければならず、それは制御、分配、スケジューリングの目であり、安全監督と経済計算の必須ツールでもある。

一般的なタイプ:

流量測定方法や計器の種類は多く、分類方法も多い。2011年までに工業用に使用できる流量計の種類は60種類に達した。このような品種が多い理由は、流体やレンジ、どのような流動状態、どの使用条件にも適用される流量計ですが、時代の進歩に伴い、この科学技術が大爆発した時代に、ついに最新製品が登場しました。マスフローメータ品質流量計は、任意の流体、任意のレンジ、任意の流動状態、および任意の使用条件に適用されますが、価格が比較的高価であるため、工業的に普及することはできません。

旧式の60種類以上の流量計は、各製品に固有の適用性があり、限界もある。測定対象によって分けると、閉鎖配管と明渠の2つの種類があります。測定目的に応じて総量測定と流量測定に分けることができ、その計器はそれぞれ総量計と流量計と呼ばれる。
また、測定原理によって次のような大きな種類に分けることができます。
1、力学原理:このような原理に属する計器はベルヌーイの定理を利用した差圧式、回転子式がある、運動量定理を利用したパンチ式、可動管式、ニュートンの第2法則を用いた直接質量式、流体運動量の原理を利用した標的式、角運動量定理を用いたタービン式、流体発振原理を利用した旋回式、渦街式、総静圧差を利用したピトー管式及び容積式と堰、溝式など。
2、電気学原理:このような原理に用いる計器は電磁式、差動容量式、インダクタンス式、ひずみ抵抗式などがある。
3、音響原理:音響原理を利用して流量測定を行うのは超音波式、音響式(衝撃波式)などがある。
4、熱学原理:熱学原理を利用して流量を測定するのは熱量式、直接熱量式、間接熱量式などがある。
5、光学原理:レーザー式、光電式などはこのような原理に属する計器である。

6、原子物理原理:核磁気共鳴式、核放射式などはこのような原理に属する計器である。
7、その他の原理:標識原理(トレーサ原理、核磁気共鳴原理)、相関原理などがある。
本文は現在最も流行し、最も広範な分類法に基づいてそれぞれ各種流量計の原理、特徴、応用概況及び国内外の発揮がその情況にあることを述べた:
ターゲット式
ターゲット式流量計は機械原理に基づく流量計であり、工業上の開発応用は数十年の歴史を持っている。新型SBLターゲット式流量計は伝統的なターゲット式流量計の基礎の上で、新型センサー、マイクロエレクトロニクス技術の発展に伴い開発された新型容量力誘導式流量計であり、孔板、渦街などの流量計に可動部品がない特徴があると同時に、高い感度、容積式流量計に匹敵する正確度を持ち、測定範囲は広い。 [3]
中国は1970年代に電動、空力ターゲット式流量変換器を開発した。これは電動、空力ユニットの組み合わせ計器の測定計器である。当時、力変換器は直接差圧変換器の力平衡機構を採用していたため、この流量計の使用時には、ゼロビットがドリフトしやすく、測定精度が低く、レバー機構の信頼性が悪いなど、力平衡機構自体による多くの欠陥がもたらされていた。力平衡機構の性能不良の牽引により、標的流量計自体の多くの利点も効果的に発揮されず、今なおユーザーの旧標的流量計に対する悪印象は解消されていない。
新型SBLターゲット式流量計の力変換器は歪み式力変換器を採用し、それは上述の力平衡機構の欠点を完全に解消し、新型ターゲット式流量計はまたマイクロ電子技術とコンピュータ技術を信号変換器と表示部分に応用し、流量計は一連の利点を持ち、今後多くの流量計の中で重要な役割を果たすと信じている。
差圧式
差圧式流量計は、配管に取り付けられた流量検出器と流体との相互作用による差圧、既知の流体条件、検出器と配管の幾何学的寸法に基づいて流量を計算する計器である。
差圧式流量計は、一次装置(検出器)と二次装置(差圧変換器と流量表示計器)からなる。通常、差圧式流量計は、オリフィスプレート流量計、ベンチュリ流量計、均速管流量計、ピトー管原理式-ピトバ流量計などがあります。
二次装置は各種機械、電子、機電一体型差圧計、差圧トランスミッタ及び流量表示計器である。それはすでに三化(シリーズ化、汎用化及び標準化)の程度が高く、種類規格が複雑な一大種類の計器に発展しており、流量パラメータを測定することもできるし、他のパラメータ(圧力、物位、密度など)を測定することもできる。
差圧式流量計の検出器はその作用原理によって、絞り装置、水力抵抗式、遠心式、動圧頭式、動圧頭利得式及び噴流式のいくつかの種類に分けることができる。
検出器はまた、標準化の程度によって、標準的なものと非標準的なものの2つに分類することができる。
標準検出器とは、標準文書に基づいて設計、製造、設置、使用すれば、実流標定を経ずにその流量値を決定し、測定誤差を推定することができる。
非標準検査部品は成熟度が低く、国際標準に含まれていない検査部品である。差圧式流量計は最も広く応用されている流量計であり、各種流量計器の中でその使用量がトップを占めている。さまざまな新型流量計が登場したため、使用量のパーセントは徐々に低下しているが、現在でも最も重要な流量計の一種である。
選択:
一般的な選択
流量計の計器性能、流体特性、設置条件、環境条件、経済的要因の5つの側面から考慮することができる。5つの側面の詳細な要素は次のとおりです。
計器性能:精度、繰り返し性、線形度、範囲度、流量範囲、信号出力特性、応答時間、圧力損失など、
流体特性:温度、圧力、密度、粘度、化学腐食、アブレーション性、スケール、混相、相転移、電気伝導率、音速、熱伝導率、比熱容量、等エントロピー指数、
取付条件:配管配置方向、流れ方向、測定部品上下流側直管段長さ、配管口径、メンテナンススペース、電源、接地、補助設備(フィルタ、ゲッタ)、取付、等
環境条件:環境温度、湿度、電磁干渉、安全性、防爆、配管振動など、
経済要素:計器購入費、設置費、運行費、検査費、修理費、計器使用寿命、備品備品など。
(二)流量計計器の型式選択の手順は以下の通り:
1、流体の種類と5つの方面の考慮要素に基づいて初めて使用可能な計器タイプを選択する(選択するためにいくつかのタイプが必要)、
2、初期選択タイプに対して資料と価格情報の収集を行い、深い分析比較のための準備条件、
3、淘汰法を採用して徐々に1〜2種類のタイプに集中し、5つの要素に対して繰り返し比較分析して最終的に予選目標を確定しなければならない。
注意事項
流体特性は主にガスの圧力、温度、密度、粘度、圧縮性などを指し、ガスの体積は温度、圧力によって変化するため、補正を補償するかどうかを考慮すべきである。
計器性能とは計器の精度、繰り返し性、線形度、レンジ比、圧力損失、開始流量、出力信号及び応答時間などを指し、流量計時を選択して上述の指標に対応して綿密な分析比較を行い、計量媒体流量の要求を満たす計器を選択する。
設置条件とは、ガスの流れ、パイプの流れ、上下流の直管の長さ、管径、空間位置及びパイプ部品などを指し、これらはガスガスガス流量計の正確な運行、メンテナンス、使用寿命に影響を与える。
経済要素とは、購入費、設置費、維持費、検査費及び備品備品などを指し、それはまたガスガスガス流量計の性能、信頼性、寿命などの影響を受ける。
精度等級と機能は測定要求と使用場面に応じて計器精度等級を選択し、経済的に採算を取ることができる。例えば貿易決済、製品引継ぎ、エネルギー計量に使用する場合、
精度等級選択、例えば1.0級、0.5級、またはそれ以上の等級で、プロセス制御に用いる場合、制御要求に応じて異なる精度等級を選択する。プロセス流量を検出するだけで、正確な制御と計量を行う必要がない場合は、精度レベルがやや低いもの、例えば1.5級、2.5級、さらには4.0級を選択することができ、この場合は安価な挿入式電磁流量計を用いて媒体流速、計器レンジと口径測定の一般的な媒体を測定することができ、電磁流量計のフル流量は測定媒体流速0.5 ~ 12 m/sの範囲内で範囲が広いことを選択することができる。計器規格(口径)を選択することは必ずしもプロセスパイプと同じではなく、測定流量範囲が流速範囲内にあるかどうかによって確定しなければならない。すなわち、パイプ流速が低すぎて流量計器の要求を満たすことができない場合、あるいはこの流速で測定精度が保証できない場合、計器口径を縮小する必要があり、それによって管内流速を高め、満足な測定結果を得る。
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