關(guān)于推廣 V錐流量計(jì)作為節(jié)流裝置的換代產(chǎn)品問題的商榷 王建中 | |
前言 近來有人利用一切可以利用的機(jī)會推廣 V 錐流量計(jì),對 V 錐流量計(jì)推崇備至。并且鼓吹用 V 錐流量計(jì)作為節(jié)流式流量計(jì)的換代產(chǎn)品。在 《工業(yè)計(jì)量》 2005 年 N03 中一篇文章《從節(jié)能降耗要求看推廣應(yīng)用 VNZ流量計(jì)的必要性》,該文章結(jié)束語稱“人們應(yīng)該及時(shí)勇于更新觀念,與傳統(tǒng)的落后的流量測量節(jié)流方式(裝置)告別,與時(shí)俱進(jìn)地推廣采用新一代的流量測量裝置,即實(shí)現(xiàn)逐漸,邊壁收縮的V 形內(nèi)錐式流量測量節(jié)流裝置?!?V 形內(nèi)錐式流量計(jì)是老一代孔板,噴嘴和文丘里管流量計(jì)的更新?lián)Q代產(chǎn)品……”。首都科技網(wǎng)報(bào)道:一批專家建議轉(zhuǎn)交相關(guān)部門 2005-6-23 “ *近,…… XXX副市長作了批示。經(jīng)市政府人民建議征集辦公室轉(zhuǎn)相關(guān)部門建議如下:……北京化工大學(xué) XXX 教授提出的《關(guān)于在企業(yè)中推廣 “V型內(nèi)錐流量計(jì) ” 的建議》轉(zhuǎn)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局”。 中國質(zhì)量報(bào) 2004 年 2 月 19 日 第四版 作者:王婭莉“…… 目前,在 XXX的具體指導(dǎo)下,我國一些企業(yè),比如,寧夏銀河儀表有限公司已經(jīng)成功應(yīng)用了這項(xiàng)新技術(shù)并生產(chǎn)出差壓式流量計(jì)更新?lián)Q代產(chǎn)品 ——V型內(nèi)錐式節(jié)流裝置”。 V 錐流量計(jì)果真有那么好嗎?值得那么大力推廣嗎?對此問題我們有意見和同志們商榷。 壓差式儀表的大家族中節(jié)流裝置作為流量測量的基本形式已經(jīng)存在了幾百年;由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):有國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn),無須標(biāo)定就可以達(dá)到較高的不確定度,技術(shù)*成熟,數(shù)據(jù)*完善,經(jīng)驗(yàn)*多,由于無活動件、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、造價(jià)低、使用方便,幾乎可以測量一切不同的單相介質(zhì),可以適應(yīng)高低不同的各種溫度、壓力,所以目前仍然是流量測量的主流儀表在國內(nèi)外流量計(jì)市場上占有*大的份額。但是由于其中有的節(jié)流件的缺點(diǎn),范圍度小,阻力壓損大(孔板),安裝中要求直管段長,給使用造成不便。對此人們已經(jīng)找到了一些改善的方法,比如用可變量程的差壓變送器增加節(jié)流裝置的范圍度;用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴代替孔板減少阻力損失;用流阻損失小的整流器減小直管段長度等。這樣只要按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制作,不經(jīng)過出廠標(biāo)定就可以保證較高的不確定度0.5% 以上 , 節(jié)省出廠檢定費(fèi)和周期檢定費(fèi) , 使使用維護(hù)工作大大簡化也節(jié)約了能源?,F(xiàn)在根據(jù)差壓原理出現(xiàn)的流量計(jì)已有多種,類似 V錐流量計(jì)的性能更好具有真正自主知識產(chǎn)權(quán)的“槽道流量計(jì)”也在南京航空航天大學(xué)空氣動力系研制成功了;其他多種均速管式流量計(jì)已經(jīng)在我國使用了多年。但是沒有一個(gè)可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的成熟程度。盡管如此,它們也各有個(gè)的長處各有各的用途。V錐流量計(jì)只是近年來出現(xiàn)的一種差壓式流量計(jì),應(yīng)該是在流量計(jì)的百花園中增添了一個(gè)品種,由于出現(xiàn)的時(shí)間短,作出的數(shù)據(jù)少,經(jīng)受的考驗(yàn)少,暴露的問題少,許多技術(shù)問題還沒深入進(jìn)去,在技術(shù)上還不夠成熟,沒有達(dá)到制定標(biāo)準(zhǔn)的程度。對其技術(shù)指標(biāo)是否是真實(shí)的還有置疑?,F(xiàn)在如果光看它的一些表面的優(yōu)點(diǎn),不仔細(xì)分析它的實(shí)際性能,提出換代的問題,提出用V 錐流量計(jì)代替標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置把 V錐流量計(jì)作為節(jié)流式流量計(jì)的換代產(chǎn)品,并且建議政府部門用行政手段予以推行,這在技術(shù)上是非常不成熟的思路是不慎重的,以這種技術(shù)思想指導(dǎo)對流量計(jì)的生產(chǎn)和使用可能會產(chǎn)生誤導(dǎo)。因?yàn)榱髁渴欠ㄖ朴?jì)量的項(xiàng)目,關(guān)系到國計(jì)民生,來不得半點(diǎn)不實(shí)。 1. 關(guān)于 V 錐流量計(jì) 1.1. V 錐流量計(jì)的來歷: 1985 年美國 McCROMETER 公司開始研制 V錐流量計(jì),并且在美國申請了**;在中國的幾次“多國儀器儀表展覽會”上作了展出。開始并沒有引起多少注意,后來該公司增加了一些試驗(yàn),加大了宣傳力度,對該流量計(jì)的性能作了過高的描述,作為一種差壓式流量計(jì)在市場出現(xiàn)了?,F(xiàn)在據(jù)McCROMETER 公司的資料介紹, V 錐流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)很多 1 )不需要前后直管段(前直管段 0~3D ,后直管段 0~1D );2 ) V 錐流量計(jì)有自動調(diào)整前面流場的功能,任何阻流件如閥門、彎頭等在管道流場中造成的流速分布畸形都在達(dá)到 V錐流量計(jì)前就會自動消失了; 3 )可以適應(yīng)液體、氣體、蒸汽、濕氣等一切流體的測量,幾乎不計(jì)流體介質(zhì)的不同性質(zhì)的影響; 4)在多種β值( 0.45 到 0.85 )下,各種管道直徑( 0.5 ″到 120 ″)下,各種不同的錐體形狀下都可以達(dá)到 0.5%的不確定度; 5 )范圍度可以達(dá)到 10~15 ; 6 )流阻比孔板?。?7 )不需要維護(hù); 8 )不需要和別的流量計(jì)那樣定期檢定;9 )有自清洗功能; 10 )重復(fù)性可到 0.1% 。除了優(yōu)點(diǎn)幾乎沒有缺點(diǎn)。這樣把 V錐流量幾乎說成了一個(gè)比任何流量計(jì)都好的流量計(jì)。然而,從 MCcROMETER公司發(fā)表的資料看他們的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并不完全支持他們的結(jié)論。因?yàn)樗麄兊臄?shù)據(jù)是不完全的,所作的試驗(yàn)是非常有限的,從他們所列試驗(yàn)曲線及數(shù)據(jù)是不可以得出那樣的結(jié)論的。如果被人拿來繼續(xù)夸大宣傳,給人以誤導(dǎo),豈不要把流量計(jì)市場搞亂嗎? 對 McCROMETER 公司在 V 錐流量計(jì)方面作的工作及我們國內(nèi)對 V錐流量計(jì)的某些報(bào)道作些分析,和同仁們討論。
1.2. V 錐流量計(jì)技術(shù)現(xiàn)狀 1.2.1 . 國外 1 ) . 美國 McCROMETER V 錐流量計(jì)性能指標(biāo)如下表,(為了方便原文照錄) ? 口徑和不確定度 McCROMETER 公司自研制以來發(fā)表的文章對 V 錐流量計(jì)作的試驗(yàn) 在美國 CEESI (美國克拉拉多氣體試驗(yàn)站)對 WAFE 型 V 錐流量計(jì)作的試驗(yàn) 從表中數(shù)據(jù)看,他們這次只作了 2 ″、 4 ″兩個(gè)口徑, 0.45 、 0.5 、 0.65三個(gè)β值的空氣、水兩種介質(zhì)的試驗(yàn),看不到達(dá)到 0.1% 的重復(fù)性和 0.5% 的不確定度的結(jié)果。 比如,表的*下方, 4 ″、β =0.45 用空氣做介質(zhì),流出系數(shù) Δ C d = (( C dmax -C dmin ) /C dmax ) *100% =1.8% 又比如, 4 ″、β =0.5 用空氣做介質(zhì),流出系數(shù) Δ C d = (( C dmax -C dmin ) /C dmax ) *100% =0.9% 試驗(yàn)本身就沒有達(dá)到上面的指標(biāo)。 表中的值,不確定度大于 0.5% 的比比皆是。 從他們發(fā)表的試驗(yàn)曲線中拾取三幅看他們的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品指標(biāo)符合程度,雷諾數(shù)對應(yīng)的流出系數(shù)曲線上,顯然低雷諾數(shù)的流出系數(shù)超標(biāo)了,把不符合要求的試驗(yàn)點(diǎn)給于忽略剩下的范圍度就不到10 了。從中沒看到在 0.5% 不確定度下的 10 的范圍度,并且只有 4 ″、 2 ″口徑的流量計(jì),沒有看到 120″口徑的數(shù)據(jù)。
從 2 ″、 4 ″ WAFE 型 V 錐流量計(jì)的流出系數(shù)試驗(yàn)不確定度的范圍看,它們都是超出許多了。
? 范圍度 在美國 CEESI 上水裝置的試驗(yàn) 從試驗(yàn)曲線可以看出,流出系數(shù)是隨著雷諾數(shù)變化的,并且小雷諾數(shù)的流出系數(shù)超出正負(fù)兩倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的很多。還從雷諾數(shù)和流出系數(shù)的關(guān)系上看出擬合的曲線是斜的,流出系數(shù)是隨著雷諾數(shù)變化的,流出系數(shù)并不是常數(shù)。從中沒有看到10 的 范圍度。除去小雷諾數(shù)的點(diǎn)超差剩下的只有 4 倍的范圍度了。
? 可膨脹系數(shù) McCROMETER 公司在和英國 NEL 合作作的氣體可膨脹系數(shù)的試驗(yàn) 只做了 3 ″、 4 ″、 6 ″三個(gè)口徑 0.45 、 0.55 、 0.65 、 0.75四個(gè)β值的試驗(yàn),驗(yàn)證了別人擬合的一個(gè)可膨脹系數(shù)ε的經(jīng)驗(yàn)公式 該經(jīng)驗(yàn)公式只是個(gè)別人在幾個(gè) V 錐流量計(jì)上做的,是否具有可靠性、普遍性和正確性還需要做充分的試驗(yàn)驗(yàn)證。
? 口徑 McCROMETER 公司在自己的水裝置上*大做到 16 ″口徑 水裝置*大口徑是 16 ″,沒有做到 120 ″,沒有給出試驗(yàn)結(jié)果。 從上述文字看 McCROMETER 公司仍然推薦對每個(gè) V-Cone流量計(jì)做校準(zhǔn),對高精度用于氣體的要在可壓縮的流體中作校準(zhǔn)工作。對插入式的 V錐流量計(jì)是否校準(zhǔn)可以選擇,如果用估計(jì)值也要積累一年的數(shù)據(jù),才可對流出系數(shù)作估計(jì)給出,這種估計(jì)是對要求準(zhǔn)確度不高的情況而言。美國也承認(rèn)對每臺流量計(jì)都必須逐臺標(biāo)定,而在有些人的宣傳中混淆視聽,好象不標(biāo)定就可以達(dá)到0.5% 的不確定度。 ? 直管段影響 McCROMER 對直管段的試驗(yàn) 從上兩個(gè)曲線可以看出,流出系數(shù)的變化隨著彎頭后的直管長度增加而減小著, 4倍直徑處變化很大,總的變化在± 1% 內(nèi),兩個(gè)彎頭后 0.65 β的在 50D 以內(nèi)流出系數(shù)變化± 1% 。一個(gè)彎頭后 0.75β的在 10D 已經(jīng)使流出系數(shù)變化 1% , 0.367 β的在 10D 也使流出系數(shù)變化 1%。在這里沒有看到流出系數(shù)和直管長度沒關(guān)系的事實(shí)。 McCROMETER 公司在自己的水裝置上作的改變閥門開度對 V 錐流量計(jì)影響的試驗(yàn)
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置所以要求直管段,是因?yàn)橐一乇砬氨砗蟮淖枇骷鹆魉俜植蓟卧斐闪鞒鱿禂?shù)± 0.5%的誤差, V 錐不要直管段已經(jīng)造成了± 1%~ ± 0.5% 的誤差了,難道還不要直管段? 2 ) . 日本 TOKYO KEISO V 錐流量計(jì)指標(biāo) 和 McCROMETER 指標(biāo)相比日本作了較大的改變,但是沒有看到他們的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 日本對美國 McCROMETER 的指標(biāo)有所改變,給 V 錐流量計(jì)增加了質(zhì)量流量計(jì)的形式。口徑 1/2″ ~30 ″,不是 1/2 ″ ~120 ″標(biāo),把誤差改大了,不全是 0.5% ,而是標(biāo)準(zhǔn)型的是± 2.0% ,精密型的才是±0.5% 。范圍度是根據(jù)所連接的差壓傳感器的范圍度定。*大壓力 3.3Mpa。流動方向任意,但氣體和蒸汽不推薦底部為上游。直管段長度比孔板的短,關(guān)于直管段長度根據(jù)不同阻流件按照給出的推薦值定,給出了*短長度推薦值,而不都是上游0~3D 下游 0~1D 。比如閥后面前直管段*小 2D ,后直管段*小 5D 。
? 國外流量計(jì)市場的反應(yīng) 國外流量計(jì)市場對 V 錐流量計(jì)的反應(yīng)沒有像國內(nèi)市場那么熱。通過網(wǎng)絡(luò)檢索,生產(chǎn)廠家也只有McCROMER 和 TOKYO KEISO ,用戶大多是把原來使用的節(jié)流孔板改用成 V錐。研究流量計(jì)市場動向的報(bào)道對未來流量計(jì)市場預(yù)測中沒有把 V 錐流量計(jì)列入。既然 V錐流量計(jì)那么好,國外流量計(jì)市場為什么沒有多大反應(yīng)呢?理由應(yīng)該是:性能沒有那么好;技術(shù)尚不成熟。 4 國外對各種流量計(jì)的性能比較 美國測量和控制學(xué)報(bào)對流量計(jì)性能比較表,其中對 V 錐流量計(jì)和別的流量計(jì)性能做了表述,比較客觀。但是對V 錐的性能還是按照 McCROMETER 公司說的那樣抄錄的,解釋表的文字中 V錐流量計(jì)價(jià)格認(rèn)為是較貴的。下面是該學(xué)報(bào)載出的流量計(jì)性能表,表中所說, V錐流量計(jì)的性能是和別的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置是差不多的。請同志們分析。 1.2.2 . 國內(nèi) 1. 銀河儀表廠 在銀河儀表廠的網(wǎng)站上給出 V 錐流量計(jì) :性能特點(diǎn):測量穩(wěn)定性好,流量系數(shù)長期保持不變。準(zhǔn)確度高,重復(fù)性好,可實(shí)現(xiàn)流量的**計(jì)量。量程比寬, 不用二次儀表軟件修正即可達(dá)到 10:1。對安裝直管段要求低,壓損小。對被測介質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng),可以測量非潔凈流體、 含有固體顆粒流體、低壓流體、高含濕氣體以及各種贓污流體。流量元件具有自清洗功能,耐磨損。 技術(shù)參數(shù): 不確定度: ±0.5% 重復(fù)性 : ±0.1% 點(diǎn)評:紅顏色標(biāo)出的都是應(yīng)該置疑的! 2. 哈爾濱天能精密儀器儀表廠 該廠網(wǎng)站上給出 V 錐流量計(jì): 1 、前后直管段要求較短,一般上游只需 0 至 3D , 下游只需 0至 1D 。 2 、精度高,差壓輸出值可實(shí)現(xiàn) ±0.1% 的重復(fù)性。 3 、量程比寬: 15 : 1 4、壓損小,僅為孔板的 1/2-1/3 。接近文丘里管 5 、 V 錐體后緣產(chǎn)生旋渦小,差壓輸出穩(wěn)定,波動小。 6 、無雜物滯流,由錐型徹底吹掃式設(shè)計(jì)所保證。節(jié)流面積長期穩(wěn)定,信號穩(wěn)定。 主要技術(shù)參數(shù) 1、精度等級: 0.5 (差壓流量變送器精度應(yīng)高于 0.2 級,含 0.2 級)( β : 0.45 ~ 0.85 ,當(dāng) β∠0.55,量程比 4 : 1 時(shí),精度等級: 0.25 )重復(fù)性: ±0.1% 2 、工作壓力: ≤16MPa 點(diǎn)評:紅顏色標(biāo)出的都是應(yīng)該置疑的!
3. 邯鄲市鴻福儀器儀表設(shè)備有限公司
4. 天津市西青區(qū)鑫成儀表廠 DN40-DN2000 天津市鑫成儀表廠 XC-V型錐流量計(jì)是天津市鑫成儀表廠,根據(jù)國際*新技術(shù)進(jìn)行研制開發(fā)的一種差壓式流量式,其測量原理,如孔板,文丘理管原理相同,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)則全然不同,比其它差壓式流量計(jì)具有如下優(yōu)點(diǎn)。精度高重復(fù)性好,無須嚴(yán)格直管段要求,耐磨損長期穩(wěn)定性好。量稱比寬壓損小,氣相液相測量,自清洗適合易潔垢的贓物介質(zhì)。
1.2.3 . 記者宣傳 根據(jù)記者報(bào)道:……目前,在 XXX的具體指導(dǎo)下,我國一些企業(yè),比如,寧夏銀河儀表有限公司已經(jīng)成功應(yīng)用了這項(xiàng)新技術(shù)并生產(chǎn) 出差壓式流量計(jì)更新?lián)Q代產(chǎn)品 ——V型內(nèi)錐式節(jié)流裝置,已成功地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。 點(diǎn)評:紅顏色標(biāo)出的都是應(yīng)該置疑的!
1.2.4 . 政府推行 …… XXX 副市長作了批示。經(jīng)市政府人民建議征集辦公室轉(zhuǎn)相關(guān)部門建議如下:……北京化工大學(xué) XXX教授提出的《關(guān)于在企業(yè)中推廣 “V 型內(nèi)錐流量計(jì) ” 的建議》轉(zhuǎn)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,…… 1.2.5 . 協(xié)會標(biāo)榜 中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會自動化儀表分會 流量儀表專業(yè)委員會文件 流儀協(xié) [2005]04 號 北京化工大學(xué) XXX 教授作了 “ 從 FLOMEKO 2004 和 INSFMW 2004看國際流量測量技術(shù)和儀表的發(fā)展趨勢 ” 的專題學(xué)術(shù)報(bào)告?!诓顗菏搅髁繙y量方面, V形內(nèi)錐式流量計(jì)已獲廣泛采用,它所要求的上游直管段長度比孔板所要求的要短得多,而且它的量程比更寬,并具有獨(dú)特的流動調(diào)整功能。 點(diǎn)評:專業(yè)協(xié)會推崇并且為該產(chǎn)品作廣告式的宣傳!
1.3. 幾點(diǎn)質(zhì)疑 1. 范圍度怎樣就延伸了? 一般差壓式流量計(jì)由于流量和差壓的平方根關(guān)系,不用二次表配合范圍度總在 3~4左右,目前由于使用了可變量程的差壓變送器,使范圍度加大了。 V錐流量計(jì)是屬于差壓流量計(jì)的范疇,流量和差壓也是平方根關(guān)系,不用差壓變送器的方法使范圍度加大到 10~15,理論上有疑問實(shí)際上也沒做到。已經(jīng)有上面 McCROMETER 的試驗(yàn)結(jié)果看到了。 2. 怎樣取得 0.5% 的不確定度 給出了 0.5% 的不確定度和 0.1% 重復(fù)性對一般流量計(jì)來說本來沒有什么,但是對 V 錐流量計(jì)能有120 ″口徑能在液體、氣體、多相、 700 ℃ 、 40Mpa 、清潔的和不清潔的、不要直管段的 0.5% 的不確定度和 0.1%重復(fù)性這樣“高超”的流量計(jì)不知道是怎樣做到的? 即使是一般常用口徑 V 錐流量計(jì)的要求,由于無標(biāo)準(zhǔn),肯定還是逐臺標(biāo)定的。而對 0.5%不確定度,標(biāo)準(zhǔn)孔板不用標(biāo)定可以達(dá)到,不用標(biāo)定即可達(dá)到 0.5%的不確定度,目前只有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和音速噴嘴。這個(gè)結(jié)果是經(jīng)過了多少代人的努力的結(jié)果。對 V錐流量計(jì)的宣傳中說“精度高”,是根據(jù)什么說的? 3. 重復(fù)性 ± 0.1%重復(fù)性是非常必要的,因?yàn)橹貜?fù)性是儀表的靈魂,沒有重復(fù)性就沒有使用價(jià)值。如果一個(gè)流量計(jì)要定型,需要用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法確定其重復(fù)性,采用大子樣或者按照自由度配置置信度和分布系數(shù),但是在McCROMETER 的試驗(yàn)數(shù)據(jù)里采樣是很小的也沒有系數(shù)的乘入,并且沒有看到可以達(dá)到± 0.1% 的數(shù)據(jù)。 4. 流出系數(shù) 流出系數(shù)是多個(gè)參數(shù)的函數(shù),標(biāo)定工作的主要目的是通過標(biāo)定得到流出系數(shù)。要給出流出系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式 V錐流量計(jì)還差的遠(yuǎn)。因?yàn)榘涯敲炊嘁蛩貥?biāo)準(zhǔn)化,達(dá)到一定的準(zhǔn)確度,不是短時(shí)間的工夫。 5. 線性問題 所說線性應(yīng)該是指輸入和輸出的關(guān)系是否是線性。顯然 V錐流量計(jì)的是二次曲線,并不是線性。把流出系數(shù)對雷諾數(shù)的關(guān)系曲線說成是線性是不對的。即使是流出系數(shù)和雷諾數(shù)的關(guān)系,從McCROMETER 公司的 C d -Re 曲線看也不是直線。何言線性度好? 6. 振動問題 從 McCROMETER 公司的文章中似乎隱約的看到了他們意識到 V錐流量計(jì)的穩(wěn)定性問題了,但是沒有直接面對。從 V 錐流量計(jì)的結(jié)構(gòu)看, V錐是被一個(gè)直桿固定在管道中心的懸臂結(jié)構(gòu),桿長是管道半徑。從渦街流量計(jì)的原理看,會有流體誘發(fā)震蕩產(chǎn)生,這是一個(gè)震蕩源; V錐本身受上游來流沖擊,也是一個(gè)震動源。錐體的重量及流體沖力作用在支撐桿和錐體上,錐體下游的旋渦,又是一個(gè)的震動源。所以在 V錐流量計(jì)的工作中不可避免的有震蕩存在。震蕩對流量計(jì)的影響程度隨著口徑不同而不同。在 V 錐流量計(jì)的性能介紹里回避了該問題的嚴(yán)重性。 7. 阻力損失 阻力損失比孔板小,比別的節(jié)流件小嗎?顯然不小。為了鼓吹 V 錐的優(yōu)點(diǎn)故意給回避了。 8. 幾何尺寸及形狀改變對流出系數(shù)影響 因?yàn)?V 錐的幾何形狀比較復(fù)雜,保持其準(zhǔn)確的幾何相似是困難的。 V錐幾何形狀公差對流出系數(shù)的影響是不可以忽略的。 9.V 錐表面狀態(tài)對流出系數(shù)的影響 和上面問題一樣是不可以忽略的。 10. 取壓方法對流出系數(shù)的影響 對取壓方式?jīng)]有給于重視,沒有試驗(yàn)。在沒有直管段的情況下,流場畸變會影響取壓準(zhǔn)確。對此沒作試驗(yàn)。 11. 可膨脹系數(shù)的確定 可膨脹系數(shù)是用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,該經(jīng)驗(yàn)公式還沒得到證實(shí)和承認(rèn)??膳蛎浵禂?shù)的準(zhǔn)確與否,還關(guān)系到流出系數(shù)的準(zhǔn)確。 12. 溫度的影響 測量蒸汽,測量溫度高的流體,溫度的影響對 V 錐流量計(jì)怎樣確定?可以測量 700 ℃ 的流體,明白700 ℃ 的概念嗎? 13. 壓力的影響 工作壓力 40Mpa ,這是怎樣的概念?作過試驗(yàn)嗎? 14. 直管段問題 前 0~3D 、后 0~1D ,從前面 McCROMETR的試驗(yàn)曲線已經(jīng)看到過了,是沒有達(dá)到的。如果真的不要只管段,那確實(shí)是有價(jià)值的,但是,試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論沒有支持。 15.DN2000 、 DN3000 的 V 錐流量計(jì)怎樣標(biāo)定?在那里標(biāo)定?用什么裝置標(biāo)定? 16. 在 600 ℃ 、 700 ℃ 的高溫下工作怎樣確定其 0.5% 不確定度,怎樣標(biāo)定? 17. 介質(zhì)性能的影響 真的是介質(zhì)性質(zhì)沒影響嗎?什么介質(zhì)的流體都可以測量嗎?兩相也可以? 18. 檢定條件問題 首先是要具備標(biāo)準(zhǔn)裝置,有檢定 120 ″口徑的各種介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)裝置有嗎? 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)裝置,目前,國內(nèi)外口徑大于 1 米 的水、氣標(biāo)準(zhǔn)裝置是很有數(shù)的幾個(gè),大于 1.5 米 的更少。120 ″就是 3 米,不知道用什么裝置。有的公司說他們的大口徑氣體流量計(jì)是用風(fēng)洞標(biāo)定的,因?yàn)橛械暮娇詹块T有大尺寸低速風(fēng)洞,但是,是不符合流量計(jì)的標(biāo)定要求的。因?yàn)轱L(fēng)洞的工作段的流速分布是常數(shù),而標(biāo)定裝置則要求在工作段流速分布是充分發(fā)展管流。這在各種標(biāo)準(zhǔn)裝置規(guī)程中有明確規(guī)定。另外,不是在水裝置標(biāo)定的流量計(jì)就可以在氣體中使用,更不能在蒸汽中使用。介質(zhì)不同對流量計(jì)的要**不同的。標(biāo)定條件和使用條件不同也會造成很大的誤差。所以流量計(jì)的出廠標(biāo)定和使用必須嚴(yán)格遵守相似法則。即遵守:幾何相似、運(yùn)動相似、力相似和熱相似,以及起始條件和邊界條件相同。比如通常在流量測量中提到的雷諾數(shù)Re 、馬赫數(shù) Ma 、斯特羅哈爾數(shù) St 、普朗特?cái)?shù) Pr等就是要求相似的相似準(zhǔn)數(shù),某些流量計(jì)必須在特定的相似準(zhǔn)數(shù)相等的條件下才有相似的性能和一致的不確定度。如果我們不管什么條件只用一種標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)定所有介質(zhì)可以用的流量計(jì)那是不行的。 19. 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程 V 錐流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程現(xiàn)在國內(nèi)沒有美國也沒有,國際更沒有。據(jù) McCROMETER公司文章,美國剛有了一個(gè)新的 API5.7 對差壓式流量計(jì)的草案(協(xié)議),里面是否有一點(diǎn)對 V錐流量計(jì)的規(guī)范還不知道(可能有,但是沒見到),既是有,也還有許多問題需要繼續(xù)作試驗(yàn)。 沒有標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)程就標(biāo)志著該產(chǎn)品技術(shù)還不成熟。 現(xiàn)在對如何確定 V 錐流量是否是可以達(dá)到各公司給出的指標(biāo)尚待驗(yàn)證。 20 ) . 有無侵犯知識產(chǎn)權(quán)之虞? 我們竭力宣傳美國的 V錐流量計(jì)是新技術(shù)好的不得了,不怕是侵犯人家的產(chǎn)權(quán)?我們國家南京航空航天大學(xué)早已研究出的類似 V-錐的流量計(jì)為什么不可以大大的發(fā)揮作用呢? 1.3. 幾點(diǎn)看法 1. 對國外 V 錐流量計(jì)技術(shù)情況的看法 從國外(主要是美國)情況看, V 錐流量計(jì)仍然處于試驗(yàn)研究階段,對 V錐流量計(jì)的技術(shù)還需要完善,到目前為止 McCROMETER公司還只對部分產(chǎn)品作了試驗(yàn),并沒有對有代表性的指標(biāo)做**必要的試驗(yàn)。因此對可信度需要質(zhì)疑。日本 TOKYO KEISO沒有盲從美國,對美國的指標(biāo)做了若干調(diào)整。從一個(gè)側(cè)面看出美國的指標(biāo)給的是有商榷的余地。美國的 McCROMETER 和日本的 TOKYOKEISO 描述 V錐流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)時(shí)都是和孔板比,沒有和其他差壓式流量計(jì)比,要說“換代”也只能換代孔板,何況根本換不了。何言換代整個(gè)差壓式儀表? 國外流量界的反應(yīng),國外研究流量計(jì)市場的單位對未來幾年流量計(jì)市場預(yù)測根本沒有把 V錐流量計(jì)算上。雖然從上世紀(jì) 90 年代以來, McCTOMETER公司在幾次國際流量測量會上的文章和幾個(gè)試驗(yàn)報(bào)告上介紹他們的試驗(yàn),然而數(shù)據(jù)非常有限,還不完全能夠說明他們產(chǎn)品的性能可以達(dá)到的指標(biāo)。比方不要直管段就能達(dá)到的實(shí)際不確定度和范圍度等。 美國歷來對他們的有前途的產(chǎn)品及早制訂國家標(biāo)準(zhǔn)以開拓市場,但 V 錐還沒有。 2. 對國內(nèi) V 錐流量計(jì)技術(shù)情況的看法 由于 XXX 教授對 V 錐流量計(jì)的宣傳,促進(jìn)了大家對該流量計(jì)的認(rèn)識,這應(yīng)該感 謝該教授的智慧和熱情。幾個(gè)流量計(jì)廠家對 V錐流量計(jì)進(jìn)行了生產(chǎn)這是非常好的。但是對技術(shù)的認(rèn)識還停留在幾篇美國文獻(xiàn)的水平上,沒有透徹的分析產(chǎn)品的實(shí)質(zhì)技術(shù),沒有對代表性樣機(jī)作試驗(yàn)研究,缺乏數(shù)據(jù)支持。在專業(yè)協(xié)會和政府部門的推行下,建議做更多的試驗(yàn)驗(yàn)證。如果盲目上V 錐,結(jié)果可能是:一呼啦趕潮流。到底對 V 錐有多少把握,還是個(gè)變數(shù)。 3. 如何發(fā)展 V 錐流量計(jì)? V 錐流量計(jì)目前雖然還不能斷定是否是一朵*好的花,但畢竟是花,當(dāng)然有其發(fā)展的余地,但是要實(shí)事**。 V錐流量計(jì)既然已經(jīng)被一些廠家投入生產(chǎn),應(yīng)該實(shí)事**的加以合理理性的開發(fā)。應(yīng)該對幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題求得答案,( 1 )證實(shí)直管段的長短;(2 )證實(shí)范圍度的大??;( 3 )驗(yàn)證流出系數(shù)的變量關(guān)系;( 4 )驗(yàn)證可膨脹系數(shù);( 5 )確定可使用范圍;( 6)驗(yàn)證和介質(zhì)的關(guān)系; 7 )制定 V 錐流量計(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程;以及很好回答我們上述 20 點(diǎn)置疑。 特別是我們應(yīng)該走自己的**之路,發(fā)展自己的產(chǎn)品。
2. 流量量值統(tǒng)一的重要性 流量是寶貴的流體資源的量,流量計(jì)“數(shù)”的是“錢”,其作用和銀行的驗(yàn)鈔機(jī)一樣。油、氣、水等幾百幾千種流體在生活、生產(chǎn)、商務(wù)、**、科研等方面是不可或缺的,數(shù)錯了或者誤差大就會發(fā)生問題。所以國家把流量測量規(guī)定為法制計(jì)量項(xiàng)目。通過一系列的法規(guī)來制約管理,通過技術(shù)手段做到計(jì)量正確、合理、公正、公平、透明。由于技術(shù)水平所限,流量測量的手段還沒達(dá)到和驗(yàn)鈔機(jī)那么準(zhǔn)確,只能通過一系列的措施限定,用什么樣的手段對應(yīng)什么方法,在什么條件下達(dá)到什么樣不確定度的流量。一切都需要是科學(xué)、合理、實(shí)事**。市場經(jīng)濟(jì)式廣告需要有數(shù)據(jù)做支撐,才能讓事物有序的發(fā)展。所以流量量值必須和別的物理量值一樣要統(tǒng)一。 3. 計(jì)量法規(guī)對強(qiáng)檢項(xiàng)目的規(guī)范 強(qiáng)制計(jì)量管理是國家對某些影響重大的計(jì)量項(xiàng)目的管理,如法定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的管理;貿(mào)易結(jié)算計(jì)量器具的管理;環(huán)境監(jiān)測計(jì)量器具的管理;**防護(hù)計(jì)量器具的管理;醫(yī)藥衛(wèi)生計(jì)量器具的管理。流量既是關(guān)系貿(mào)易結(jié)算又是關(guān)系到環(huán)境檢測,還關(guān)系到**和醫(yī)藥衛(wèi)生。所以流量計(jì)的監(jiān)管是強(qiáng)制的。不僅生產(chǎn)需要監(jiān)管,市場需要監(jiān)管,使用也需要監(jiān)管。 4. 流量儀表發(fā)展方向及科學(xué)引導(dǎo) 流量計(jì)的發(fā)展歷史悠久,隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步越來越理想,但還不盡如人意。幾乎一切新技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)就被用在流量測量上了。聲、光、電、熱、磁、原子、力等原理都和流量測量掛上了鉤。但是由于流量測量的特殊性(流體隨環(huán)境的可變性),流量計(jì)必須和被測量對象密切接觸又要和流體通道串聯(lián)測量(一些非串聯(lián)的測量方法遠(yuǎn)達(dá)不到需要測量的指標(biāo)),多大的通道就要多大的流量計(jì),雖然流量計(jì)品種很多,但并不**。要么是侵占通道截面造成阻力,要么是信號易受流場干擾;要么是受流體性質(zhì)所限,要么是造價(jià)高;要么是技術(shù)難度大,要么是需要麻煩的轉(zhuǎn)化和換算。理想的流量計(jì)應(yīng)該是:不確定度小、范圍度大、不侵占通道、無阻、不受安裝條件限制、不受流體性質(zhì)限制、價(jià)廉、消耗資源少、簡單、維護(hù)工作小、使用方便、無需濕標(biāo)、經(jīng)久耐用。這才是現(xiàn)在流量計(jì)發(fā)展所追求的方向。有嗎?當(dāng)然有!現(xiàn)在某些流量計(jì)已經(jīng)接近了這個(gè)目標(biāo)。這才是國際上大力研究積極推行前途無量的流量計(jì)。我們的科學(xué)家教授企業(yè)家應(yīng)該把目標(biāo)放在這上去。理想流量計(jì)因?yàn)榧夹g(shù)含量高,價(jià)錢貴,我們的錢被外國人賺了。為什么我們還不遺余力的吆喝那些不是那么理想的東西——V 錐?當(dāng)然現(xiàn)實(shí)是現(xiàn)實(shí)理想是理想,但是,如果我們把注意力集中在研究理想的流量計(jì)上面來,這么多的科學(xué) 家教授企業(yè)家把力量凝聚起來,不是也可以克服那些已經(jīng)被外國人克服或者正在克服的技術(shù)難題嗎?
5. 宣傳工作需要規(guī)范 宣傳工作有傾向性,就和做廣告一樣。宣傳流量計(jì)也是一樣的,有名人效應(yīng)。但是無論何時(shí)實(shí)事**都是必須的。如果把法制的強(qiáng)檢的項(xiàng)目也做起廣告來了,超越事實(shí),那就成為假的了。還有科學(xué)可言嗎?
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