一、簡(jiǎn)介

    隨著電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，流量測(cè)量系統(tǒng)所使用的差壓變送器、流量積算儀等二次儀表的精度、靈敏度都發(fā)生了質(zhì)的變化，達(dá)到了*的水平。但是，幾十年來(lái)流量測(cè)量系統(tǒng)一次源的檢測(cè)水平?jīng)]有重大的突破，成了制約差壓式流量測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸，使得高水平的下游儀表無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的高效率。

進(jìn)入九十年代，流量測(cè)量領(lǐng)域出現(xiàn)了全新威力巴流量探頭：威力巴流量裝置，使得一次源的測(cè)量精度、重復(fù)性和可靠性達(dá)到一個(gè)嶄新高度。

威力巴流量裝置、差壓變送器加上積算儀等二次儀表，以及其它外圍輔助連接部件，構(gòu)成了當(dāng)年世界高水平的差壓流量測(cè)量系統(tǒng)

二、測(cè)量原理

威力巴流量計(jì)采用一種差壓式的流量探頭，其計(jì)算模型和其他差壓式流量計(jì)(如孔板流量計(jì)[7～8])的數(shù)學(xué)模型相同。威力巴流量計(jì)的工作原理見(jiàn)圖1。其計(jì)算模型為：

式中qm——質(zhì)量流量，kg/h

    K——流量常量

    ρ——介質(zhì)工況密度，kg/m3

    △p——探頭前后的差壓(即圖1中高壓區(qū)與低壓區(qū)的差壓)，kPa

    △p的準(zhǔn)確測(cè)量不應(yīng)只限選用一臺(tái)高精度的差壓變送器，實(shí)際上差壓變送器能否接收到真實(shí)的差壓還取決于一系列因素，其中探頭的正確選型及探頭、引壓管的正確安裝和使用，都是保證獲得真實(shí)差壓值的關(guān)鍵。

三、測(cè)量特點(diǎn)

高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)：威力巴流量計(jì)采用一體化雙腔不銹剛耐磨防腐全金屬結(jié)構(gòu)，避免了其它類(lèi)型均速管流量計(jì)多片式結(jié)構(gòu)帶來(lái)的腔室間滲漏和斷裂，提高了傳感器整體強(qiáng)度，降低了傳感器斷裂的可能性，保證了*精度并有助于提高傳感器的測(cè)量量程上限。

多點(diǎn)取壓方式：威力巴流量傳感器在高、低壓區(qū)有按一定準(zhǔn)則排布的多對(duì)取壓孔，取壓孔的間距經(jīng)面積積分確定，能真實(shí)的檢測(cè)到由流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓；即使直管段不夠或流體波動(dòng)較大時(shí)，也能較精確測(cè)得真實(shí)的流量。

特殊截面形狀：威力巴流量探頭采用特殊工藝制造的特殊截面形狀所受到的牽引力zui小，能夠產(chǎn)生精確的壓力分布，使流體與傳感器的分離點(diǎn)固定。

前表面粗糙面處理：威力巴流量探頭前面金屬的表面，進(jìn)行了粗糙化處理，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，流體流過(guò)粗糙表面，形成一個(gè)穩(wěn)定的紊流邊界層，有利于提高低流速狀態(tài)的測(cè)量精度，使得流體在低流速時(shí)，探頭仍可獲得穩(wěn)定精確的差壓信號(hào)，從而延伸了傳感器的測(cè)量量程下限，保持流量系數(shù)的穩(wěn)定。

本質(zhì)防堵設(shè)計(jì)：威力巴流量高、低壓取壓孔位置的本質(zhì)防堵設(shè)計(jì)使均速管流量計(jì)的防堵水平達(dá)到了一個(gè)嶄新局面。
威力巴流量計(jì)剛投入運(yùn)行時(shí)，流體在管道靜壓的作用下，開(kāi)始進(jìn)入探頭前部(迎流方向)的高壓取壓孔內(nèi)腔，猶如帶頸的瓶子放入水池灌滿(mǎn)水一樣，很快形成了壓力平衡狀態(tài)，在探頭前部產(chǎn)生了一個(gè)高壓分布區(qū)，流體及其中的顆粒雜質(zhì)遇到高壓區(qū)不再進(jìn)入高壓取壓孔，而是繞道而行朝探頭的兩邊分流漸開(kāi)離去，在探頭的后部形成一種渦流，一般情況下，顆粒雜質(zhì)在渦街牽引力的作用下，集中在探頭的后部，正如落葉總是落在背風(fēng)處一樣，由于低壓取壓孔在探頭的側(cè)后兩邊、流體分離點(diǎn)和雜質(zhì)聚集區(qū)的前部，從而本質(zhì)上防止了堵塞和渦流的信號(hào)波動(dòng)，并由此產(chǎn)生一個(gè)非常穩(wěn)定的低壓信號(hào)。

四、應(yīng)用介質(zhì)：
威力巴流量傳感器的使用范圍及其廣泛，它大量用于各種氣體、液體和蒸汽的測(cè)量，以下為典型應(yīng)用介質(zhì)：
1、氣體/液體/蒸汽；
2、天然氣/冷卻水/飽和蒸汽；
3、壓縮空氣/鍋爐水/過(guò)熱蒸汽；
4、燃?xì)?除鹽水；
5、氣體碳?xì)浠衔?液體碳?xì)浠衔铮?/span>
6、熱空氣/低溫液體；
7、發(fā)生爐氣體/導(dǎo)熱液體。

五、應(yīng)用領(lǐng)域

1、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程
威力巴是過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類(lèi)儀表之一，它被廣泛適用于冶金、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(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)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(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中，流量?jī)x表有兩大功用：作為過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表和測(cè)量物料數(shù)量的總量表。
2、能源計(jì)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)?、成品油、液化石油氣、蒸?及載能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫、水)等。能源計(jì)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?jī)x表是能源計(jì)量?jī)x表的重要組成部分，水、人工燃?xì)?、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì)，它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算*的工具。
3、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(lèi)生存環(huán)境。國(guó)家把可持續(xù)發(fā)展列為國(guó)策，環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的zui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(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家，全國(guó)有上百萬(wàn)個(gè)煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是*污染的重要項(xiàng)目，每個(gè)煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計(jì)，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(wú)直管段等。
4、交通運(yùn)輸
有五種方式：鐵路公路、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(wèn)題的突出，管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道運(yùn)輸必須裝備流量計(jì)，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒(méi)和經(jīng)濟(jì)核算的*工具。
5、生物技術(shù)
21世紀(jì)將迎來(lái)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(cè)計(jì)量的物質(zhì)很多，如血液，尿液等。儀表開(kāi)發(fā)的難度*，品種繁多。
6、科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的流量計(jì)不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)流量計(jì)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(zhuān)門(mén)小組研制的流量計(jì)。
7、海洋氣象，江河湖泊
這些領(lǐng)域?yàn)槌ㄩ_(kāi)流道，一般需檢測(cè)流速，然后推算流量。流速計(jì)和流量計(jì)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。