一、 概述
在工業(yè)現(xiàn)場中, 流量計(或稱為流量表)是用來測量流體流量的儀表。是工業(yè)測量中使用頻率zui高、 zui重要的儀表之一。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展, 對流量測量的精度及測量的寬度要求也越來越高, 為了能夠適應多種用途, 市面上出現(xiàn)了各種類型的流量計, 被廣泛應用于各種工業(yè)生產過程中。
事實上, zui早進行供水系統(tǒng)和水利工程相關研究的內容可以追溯到古羅馬。古羅馬大概在公元前六十年就已經采用孔板法來記性居民應用水水量的測量工作了。至于古埃及則是在公元前一千年左右在測量尼羅河的具體流量, 他們應用的方法堰法。從這個角度出發(fā), 我國擁有著世界文明的都江堰, 這個舉世聞名的的水利工程, 應用的是寶瓶口的方法來具體測量和觀測整個都江堰水量的大小。
流量測量是測量科學技術的重要組成部分之一, 它與科研、 民生及國防建設有著密切的關系。做好流量測量工作是保證產品的質量、 提高企業(yè)生產效率、 促進科學技術發(fā)展的重要前提, 特別是在能源危機、 工業(yè)生產的自動化程度越來越高的今天, 流量計在國民經濟中的重要性與地位更加突顯。
流量計按照不同的分類方法可分為電磁流量計、 超聲波流量計、 差壓式流量計、 轉子流量計、 節(jié)流式流量計、 細縫流量計、 容積流量計和堰等。按介質分類又可分為:液體流量計和氣體流量計。
二、 流量測量技術的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
zui早是在 1738 年, 以伯努利方程為基礎, 利用差壓法測量水流量的方法被瑞士人丹尼爾第—伯努利發(fā)現(xiàn)。1791 年, 利用文丘里管測量流量的實驗成功。19 世紀末, *個非常實用的水量測量器材出現(xiàn)了, 這個裝置具體是用文丘里管制作的。具體到了二十世紀中期的時候, 人們開始應用新的測量方法來對具體的流量具體測量。一九二二年, 科學家脛骨具體的技術改革, 這個時期帕歇爾水槽出現(xiàn)了, 這是從文丘里管測量法具體改革升級過來的。筆者在這里要著重強調的是, 在一九一一年和一九一二年之間, 卡門渦街的新理論具體出現(xiàn)到了人們面前。到了三十年代的時候, 聲波法具體被提出了出來。然而, 一直到了第二次世界大戰(zhàn)的時候, 這項技術也沒有產生多少根本性的變化。具體到一九五五年的時候這項研究才有了一些進展, 出現(xiàn)了應用循環(huán)法的技術。比如, 力平衡差壓變送器和電容式差壓變送器的出現(xiàn)大大提高差壓儀表的度;利用非均勻磁場和低頻勵磁方式的電磁流量計的出現(xiàn)使電磁流量計的傳感器小型化并改善了信噪比。具有鎖相環(huán)路技術的超聲(波)流量計伴隨著現(xiàn)代科學技術以及集成電路的迅速發(fā)展得到了普遍的應用。
微型計算機的廣泛應用, 有效提高了流量測量的能力, 例如激光多普勒流量計應用微型計算機后可處理比較復雜的信號。
在輕工業(yè)領或當中, 軟計算(軟測量)、 智能化屬于紙槳流量測量技術的趨勢。紙槳流量測量技術借助于由激光到核磁共振, 由電磁場到超聲波, 經過越來越多的方法以及物理原理使之達到動態(tài)性能和流量測量精度逐漸提高的要求。并且, 對于各種信息的分析手段以及地方理方法逐漸變多, 從原來的地方理被測量信號僅僅在時間或內(主要屬于濾除噪聲信號), 發(fā)展到分析被測量信號在頻率或內以及使用統(tǒng)計分析方法,不僅可以獲得儀器、 儀表的運行狀態(tài)等信息, 還可以較大程度上提高測量精度, 體現(xiàn)了儀器設備故障診斷的功能。但是, 統(tǒng)計分析和頻域分析的實時形一般會比較差。
現(xiàn)階段, 在我國國內當中, 很多類似于可導電的流體和炫富液體的測量具體出現(xiàn)在人們的眼球當中, 在這其中電磁流量計出現(xiàn)的十分之多、 當時, 日本的恒河電磁流量計處于*地位, 當時這種測量計的測量進度是百分之一的作用。*了當時人們的大量需求和需要。
事實上, 到目前來了看很多設計也是相當完善從事, 像是核磁共振和超聲波多普勒流量計還有很多處于研究的初期, 很多技術相當不夠成熟。
三、 紙漿流量測量新方法的提出
在造紙生產線上紙槳流量計以及紙槳農度計屬于zui常用的的兩種傳感器, 并且一般會相伴出現(xiàn), 因此使用濃度傳感器同時來完成流量傳感器以及濃度傳感器的工作, 可以大大降低硬件的成本;并且紙槳濃度信號當中存在的穩(wěn)定高頻成分和相應的時頻分析手段可以保證這種流量測量方法的精度高于通常所用的電磁流量計, 造紙生產過程中的控制精度也可明顯提高。
紙槳在管道當中直線流動, 濃度傳感器就安裝在管道當中, 作為觀測者的農度傳感器, 和被觀測對象的紙槳具備相對性的運動, 并且相對紙漿流速與紙槳的流量成正比例關系, 那么對于紙槳濃度的信號, 只要其中含有頻率的成分, 它的頻率必然可以隨著流量進行變化, 表現(xiàn)出流量 - 頻率特性。這個特性就為我們紙漿流量新方法的提出提供了有力保障。