射频设备

山东微型仪器仪表概念 【上海物位】插入式流量计的定义

小编 2024-10-11 射频设备 23 0

【上海物位】插入式流量计的定义

插入流量计是一种用于测量流体流量的仪器,通过在管道内插入测量装置来实现对流体流量的测量。根据不同的工作原理和应用场景,插入流量计可以分为多种类型,包括插入式涡轮流量计、插入式涡街流量计、插入式电磁流量计、靶式流量计及皮托管等。

其中,插入式电磁流量计是较为常见的一种类型。它基于法拉第电磁感应定律,通过在流体中插入一个或多个传感器,在介质中发射超声波信号并接收这些信号来测量流速和流量。这种流量计具有结构简单、安装方便、测量精度高、抗干扰能力强等优点,适用于各种导电液体的流量测量,如自来水、钢铁、石油、化工、电力等领域。

插入式电磁流量计通常由传感器和转换器两部分组成。传感器部分包括测量头(或测量管)、励磁系统、插入杆、接线盒和密封机构等部件,而转换器则负责将流量信号放大、处理和运算,并可显示瞬时流量、累计流量,并输出脉冲、模拟电流等信号。

此外,插入式超声波流量计也是一种常用的流量测量仪表,广泛应用于各种工业管道中,可用于液体、气体以及蒸汽等介质的流量测量。其工作原理是通过向管道内插入一个或多个传感器,在介质中发射超声波信号并接收这些信号来测量流速和流量。

总之,插入流量计因其独特的测量原理和灵活的安装方式,被广泛应用于各个行业的流量测量和控制中,具有重要的实际应用价值。

插入式电磁流量计的工作原理是什么?

插入式电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。当导电流体流过测量管内的磁场时,会在与流速和磁场垂直的方向产生一个与平均流速(体积流量)成正比的电压信号。具体来说,流量计内部有一个用绝缘材料制成的护套,护套内装有线圈、铁芯和磁轭,护套的侧面装有两只电极。当励磁线圈由三值方波励磁脉冲激励时,会产生一个恒定的磁场,导电介质流过这个磁场时,就会产生感应电压。

插入式超声波流量计与其他类型流量计相比有哪些优势和劣势?

插入式超声波流量计在流量测量领域中具有显著的优势和一些劣势。以下是其主要的优缺点:

优势

非侵入式测量 :插入式超声波流量计可以直接插入管道中进行测量,不需要改变管道结构,避免了流体泄漏和压降等问题。高精度 :该流量计通常可以达到±0.5%的相对误差,适用于许多工业应用。即使在低流速(如0.05米/秒)下也能保证高精度测量。在线带压安装 :可以在生产管线带压状态下进行安装,无需停工或断开管道焊接法兰,节约时间和成本。低功耗 :产品功耗低,供电电源为DC24V,功率为5W,在测量自来水、河水、海水等场合更为安全。高可靠性 :由于其非接触式的设计,不受流体中悬浮颗粒或气泡的影响,适应各种流体条件。无需维护 :该流量计具有高可靠性和无需维护的特点。

劣势

安装复杂性 :虽然可以在线带压安装,但需要专业的开孔工具才能实现带压在线开孔和安装。测量点选择要求高 :安装时测量点的选择必须精准,一旦开孔位置误差太大,可能会导致信号无法接收,不能实现有效测量。

插入式超声波流量计在精度、非侵入性、低功耗和高可靠性方面具有明显优势,但在安装复杂性和对测量点选择的要求上存在一定的劣势。

如何根据不同的应用场景选择合适的插入流量计类型?

选择合适的插入流量计类型需要根据不同的应用场景来决定。以下是几种常见应用场景及其对应的流量计类型:

石油化工行业固定式超声波流量计 :适用于高温、高压、腐蚀性介质等恶劣环境下的流量测量,能够为生产工艺提供可靠的数据支持。多普勒超声波流量计 :用于支渠流量监测(窄渠道),在灌区配水中对水位和流量进行实时监测。水利和环保领域管段式超声波流量计 :适用于水库、河流、水利工程、城市供水、污水处理、农田灌溉等矩形、梯形明渠、涵洞的流量测量。多普勒超声波流量计 :也适用于这些场景,特别是在需要实时监测水位和流量的情况下。化工行业固定式超声波流量计 :由于其在高温、高压、腐蚀性介质等恶劣环境下的准确测量能力,非常适合化工行业的应用。抗震动涡街流量计 :适用于液体、气体、蒸汽的流量测量,特别是在需要抗震动的环境中。其他行业制药行业 :需要高精度和稳定性的流量计来控制和监测药品生产过程中的流量。食品饮料行业 :同样需要高精度和稳定性的流量计来确保产品质量和安全。

在选择流量计时,还需要考虑以下因素:

流体性质 :不同的流体可能需要不同类型的流量计来满足测量要求。精度要求 :根据实际需求确定流量计的精度要求。

插入流量计在安装和维护方面需要注意哪些问题?

插入流量计在安装和维护方面需要注意以下几个问题:

安装条件的适应性和要求 :确保流量计的安装方向与流体的流动方向一致。上、下游管道的配置应合理,避免湍流和振动对流量计的影响。阀门位置应适当,以确保测量的准确性。安装环境的温度和湿度应满足流量计的使用要求,通常环境温度应在-20~+60℃,相对湿度小于85%。安装步骤 :准备工作:根据管道直径和流量计规格,准备相应的安装工具和材料,如气焊设备、法兰、垫片、球阀等。检查流量计及其配件是否完好无损,确保无损坏或缺失。开孔与焊接:按照说明书的要求进行开孔和焊接,确保密封良好,避免渗漏。连接信号输出线,并进行接地处理。防护措施 :在安装和使用过程中,保持电缆接头的清洁和干燥,并做好防水防潮措施。流量计周围应有充裕的空间,便于安装和维护。维护保养 :定期检查流量计及其配件,确保其完好无损。清除管道中的杂质,特别是垂直安装时要特别注意清除流量计前弯头内的杂质,避免异物进入而损坏流量计。确保流量计可靠接地,但不得与其他设备共用接地线。其他注意事项 :安装位置应远离涡流等干扰物质,不得与其他设备靠得太近,以免产生漂移误差。每次使用完成后,应将流量计和电缆头的保护装置盖子盖好,以防止灰尘和水分进入。

插入流量计的最新技术发展趋势是什么?

插入流量计的最新技术发展趋势主要集中在以下几个方面:

高精度和多样化传感 :微型流量计技术在追求极致性能中持续突破,实现了高精度、多样化传感。这种高精度和多样化的传感能力使得流量计能够适应更多复杂和多变的测量环境。智能化和物联网结合 :智能化发展与物联网技术的结合,使得流量计可以实现远程监控与数据分析。这不仅提高了流量计的使用便捷性,还增强了其在工业和医疗等领域的应用潜力。小型化集成及低功耗长寿命 :微型流量计技术通过小型化集成和低功耗设计,延长了设备的使用寿命,并且减少了维护成本。这种趋势使得流量计更加适用于需要长期稳定运行的场合。新材料与工艺的应用 :新材料和新工艺的应用进一步提升了流量计的性能。例如,mems(机电微系统)芯片技术的创新,使得微型流量计的尺寸更小,功能更强。多参数测量与综合分析 :未来流量计将向多参数测量与综合分析迈进,拓宽应用边界,满足多样化需求。这意味着流量计不仅能测量单一参数,还能进行多种参数的综合分析,提供更全面的数据支持。电磁流量计的发展 :电磁流量计作为一种关键的流量测量技术,在不断发展和创新的推动下,将继续在工业和科技领域发挥重要作用。其未来的发展将更加智能化、精准化。数字式质量流量计 :新一代数字式质量流量计的设计更加紧凑,易用性更高,且具备电池供电和灵活的背光触摸屏等特点。水流流量计的创新 :水流流量计的技术创新包括测量原理、传感器技术、信号处理技术和通信技术等方面的不断进步,未来将朝着高精度、高可靠性、智能化和集成化的方向发展。

青岛仪器仪表:搏击万亿“新市场”

面对巨大的国产化市场需求,我市以科技创新发力高端仪器产业赛道,两年间已有11个仪器仪表项目获“部市联动”支持

青岛仪器仪表:搏击万亿“新市场”

工欲善其事,必先利其器。仪器仪表是认识世界的工具、改造世界的基础,被誉为工业生产的“倍增器”、科学研究的“先行官”。不久前,中关村论坛年会的信息显示,2023年我国仪器仪表产业已经进入万亿元时代。

作为我国科学仪器的发源地之一,青岛仪器仪表产业已经走过40多年的历史。不久前,市科技局召开的国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2023年度青岛项目启动会上,8个仪器仪表领域“部市联动”项目获支持;7组产学研合作现场签约,其中5个是与北京高校合作的项目。通过部市联动、产学研合作等方式,将北京大学等高校的科创资源导入青岛,让北京的“科技之花”在青岛“落地结果”,是青岛仪器仪表产业快速发展的一个注脚。

产业增速连续两年超17%

1983年,我国首台国产化离子色谱仪在青岛诞生,并在当年投入市场,填补了国内空白。以这一年为“起点”,青岛仪器仪表产业不断壮大,逐渐走在了全国前列。

目前,青岛仪器仪表产业规模稳步增长,已培育出一批龙头企业和专精特新企业。

在离子色谱领域,以青岛盛瀚色谱技术有限公司、青岛普仁仪器有限公司、青岛埃仑色谱科技有限公司等为代表的企业“扎堆”发展,让青岛的离子色谱仪在全国形成品牌效应,市场占有率达80%以上。

在高端质谱领域,融智生物科技(青岛)有限公司与中国农业大学等单位联合研发了青岛第一台宽谱定量飞行时间质谱平台QUANTOF,已经以极高的检测灵敏度获得欧洲市场的认可。

在环境科学仪器设备制造领域,海纳光电有限公司、青岛众瑞智能环境有限公司、青岛明华电子有限公司等生产的仪器设备达上百种,产品稳定性、精度等指标在国内处于领先地位。

在海洋科学仪器领域,以山东省科学院海洋仪器仪表研究所等为代表的科研机构研制了海洋浮标、海洋监测仪器、海洋调查设备等装备,技术水平国内领先。

在头部企业引领下,青岛仪器仪表制造业始终保持着高速增长态势。2023年,产业营业收入同比增长17.8%,连续两年增速超17%。青岛仪器仪表产业集群还入选了首批山东省先进制造业集群名单。

产业生态愈发繁盛

产业的发展绝对不是单个企业成长的叠加,而是需要“串珠成链”,提升上下游协同配套能力,通过集聚发展释放动能。

青岛精密仪器仪表产业园正聚焦工业测控系统与装置、实验分析仪器、传感器及核心元器件三个重点方向提速发展。近年来,青岛还支持建设了4个仪器仪表领域专业化科技园区。其中,创盛仪器仪表产业园打造的“园区+协会+产业基金”运营模式,汇聚109家行业企业,并通过基金投资等方式持续吸引全国研发项目落地青岛。

青岛精密仪器仪表产业园。

现在,青岛仪器仪表产业的发展生态愈发繁盛,形成了“链主”企业引领,各类企业梯次成长的良好趋势。

作为“链主”企业的海克斯康拥有全球测量精度最高、测量范围最大和产品线最广的计量产品和方案。乾程科技、艾普智能、海研电子、众瑞智能等企业找准赛道,在智能电表、电机检测、海洋监测、口罩检测等领域的市场占有率也位居全国前列。

立足于此,青岛仪器仪表产业不断迈向产业链最高端。不久前,在市科技局的推动下,青岛一次性启动8个仪器仪表领域“部市联动”支持项目,促成7组产学研合作签约,为进一步推动关键仪器仪表设备实现国产化提供创新引领。在系列签约中,来自北京的签约项目占比超70%,这是近年来青岛科技创新领域单次签约北京项目最多的一次。

两年间,青岛共为仪器仪表产业的11个项目争取到“部市联动”支持,拟支持财政专项资金近1.5亿元。项目牵引之下,青岛仪器仪表龙头企业牵头承担国家重点研发计划,与来自中国科学院、中国仪器仪表协会、北京大学、清华大学等单位的专家建立联系,和国家战略“同频共振”,一体化推动了青岛仪器仪表领域重大成果的产出和转化。

再看产业链下游。青岛有600多家第三方检测机构,还有大量高校、科研院所、检测中心;作为开放型城市,青岛进出口的数万种农产品、工业品、电子产品等均需要仪器仪表进行检测把关;青岛在海洋领域重点科研项目众多,也需要仪器仪表作为科技工具支撑。

在采访中,来自北京大学应用磁学中心等单位的专家“点赞”青岛的仪器仪表产业配套能力,“上游有技术支持,下游有应用场景”成为大家的共识。

塑造“青岛制造”新优势

由于起步较晚,我国高端仪器与国外相比仍有较大差距。面对国产替代需求催生新市场的历史性机遇,青岛仪器仪表产业正以自主创新为核心驱动力,引入高能资源、发力高端赛道、拓展应用领域,提升国产仪器自主可控水平。

此次北京的科研机构“批量”来青签约,就是青岛仪器仪表产业面向未来发展的重要一环。通过签约合作,来自北京的前沿科技成果将在青岛仪器仪表产业链的配套支持下,加速实现规模化生产、产业化应用。

其中,小型化飞行时间质谱仪项目依托北京大学电子学院郭等柱教授的研发成果,突破了同轴反射式飞行时间质量分析技术、微型溅射离子泵真空技术、多模式阀组控制进样技术等关键技术,可实现所有零部件的自主可控制造;北京理工大学小型的POCT质谱仪项目则要打造国际首款大气压连续进样小型质谱仪,经多次对接,该团队将在青联合成立公司,结合青岛海洋探测、环境监测应用场景,推动该项目技术落地转化。

进一步推动仪器仪表领域科技成果转化,青岛还有更多切实可行的路径。例如,围绕青岛仪器仪表协会发布的产业十大难题,青岛市科技局打造了集智慧管理平台、揭榜挂帅平台、云端研发平台和仪器仪表产业基金为一体的“三平台一基金”;面向仪器仪表产业的高企和拟上市高企,青岛出台园区培育计划,以最高500万元的力度支持企业开展关键技术攻关及产业化、科技创新平台建设。(青岛日报/观海新闻记者 耿婷婷)

青岛日报2024年5月23日2版

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