節(jié)流型流量計十年發(fā)展歷程
節(jié)流型流量計由于可耐惡劣工況，成本較低，使用已有一百余年，積累了大量數(shù)據(jù)，有較成熟的國際、國家標(biāo)準(zhǔn)，且可干標(biāo)，長期占流量儀表市場的首位。但它最大的缺點(diǎn)是要求較長的直管段，才能獲得較高的準(zhǔn)確度，特別是2003年ISOTC30公布了新標(biāo)準(zhǔn)ISO5167后，要求更長的直管段，才能獲得較高的準(zhǔn)確，使其矛盾更為突出，迫切需要研發(fā)一種新型節(jié)流型流量計。這種儀表無需較長直管段，仍可保持較高的準(zhǔn)確度。
1)環(huán)形通道流量儀表：1986年美國McCrometer公司推出了內(nèi)錐式流量儀表，主要是為了解決測高爐、焦?fàn)t煤氣這一類粘污流體，應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)其環(huán)形通道具有整流作用，在直管段不足條件下仍具有較高準(zhǔn)確度的特點(diǎn)。而在我國前幾年由于過熱地宣傳，到處濫用，造成了多起重大事故，市場急劇下降，斷送了它的發(fā)展前景。但內(nèi)錐流量儀表的整流優(yōu)點(diǎn)仍應(yīng)肯定，不宜封殺。只要改進(jìn)一些結(jié)構(gòu)，仍不失為一種性能良好的流量儀表，如：后來研發(fā)的槽道式、梭式流量儀表、內(nèi)文丘里管----等。
2)調(diào)整孔板：為解決流量測量要取得較高準(zhǔn)確度而減小必需的直管段長度，IS0TC30一直建議采用流動調(diào)整器。但流動調(diào)整器本身就需要2D長度，安裝前后又需3～4D，現(xiàn)場應(yīng)用仍有困難。2002年美國Rosemount公司首先推出了將流動調(diào)整器與節(jié)流件合二而一的四孔孔板的調(diào)整孔板，在前直管段長度為5D時，準(zhǔn)確度可達(dá)±0.5%;為2D時，準(zhǔn)確度可達(dá)±1%。首創(chuàng)了這類流量儀表的理念。
3)平衡式流量儀表：繼調(diào)整孔板之后，2004年美國AFlowtek公司推出了“平衡式流量儀表”，2007年進(jìn)入中國。據(jù)稱前后直管段長度僅需0.5D，準(zhǔn)確度可達(dá)±0.5%。這種宣傳似有些誤導(dǎo)用戶，因為它的儀表較長，其節(jié)流件(圖5B)前即有不低于5D長度的管道，是要占直管段長度的，僅說二個法蘭之間的距離顯然是不合理的，而且缺乏應(yīng)有的測試數(shù)予以驗證。
4)整流式流量儀表：我國天津某公司于2008年進(jìn)行了近一年的研發(fā)、測試，其結(jié)構(gòu)不同于美國AFlowtek公司的平衡式(圖5A、5C)。測試數(shù)據(jù)表明：在前直管段為2D時，準(zhǔn)確度可達(dá)±1%，如為5D，準(zhǔn)確度可達(dá)±0.3%，β值建議取0.5～0.65之間。
在前直管段長度約30D的條件下，對圖3所示的三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了流出系數(shù)的重復(fù)性、不確定度、線性度的測試比較。測試數(shù)據(jù)表明：5A的技術(shù)性能優(yōu)于5B，5C與5B相差無幾。
圖5平衡式、整流式節(jié)流型流量計
5)型式多樣，性能難分伯仲。以上的這些節(jié)流式流量儀表(調(diào)整孔板、平衡式、整流式…..)均具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠，加工簡單易行，使用中都有對前直管段要求不高、又保持較高準(zhǔn)確度的優(yōu)點(diǎn)。目前還很難說哪一種產(chǎn)品具有顯著的優(yōu)勢而獨(dú)傲群雄，更不能說是某家獨(dú)創(chuàng)。
推廣應(yīng)用的關(guān)鍵近七、八年以來，新型節(jié)流型流量計發(fā)展很快，加上廠商的炒作，大有取代標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流儀表之勢。但它終究還是個新生事物，在研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用中缺乏經(jīng)驗，無序的生產(chǎn)與濫用勢必會埋下事故隱患，(2005年大連內(nèi)錐事故應(yīng)為前車之鑒)。這種炒作以謀取暴利的做法已引起業(yè)內(nèi)專家的憂慮，在肯定創(chuàng)新的前提下應(yīng)盡快制定標(biāo)準(zhǔn)，為此建議如下：
1、節(jié)流件標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)化當(dāng)前推出的各種“多孔孔板”節(jié)流件，只有這樣才能簡化測試項目。
2、積累測試數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流型流量計的標(biāo)準(zhǔn)制定，花費(fèi)了幾十年時間，積累了成千上萬在試驗室測試的數(shù)據(jù)才可能制定標(biāo)準(zhǔn)。切不可隨心所欲、閉門造車地制定標(biāo)準(zhǔn)，必需建立在試驗的基礎(chǔ)上。C.Hodges提出了一些建議以縮短這個過程。
3、阻力件影響試驗測試首先要在標(biāo)準(zhǔn)試驗室中進(jìn)行，然后還需在不同的阻力件，不同的安裝長度下，
用數(shù)據(jù)來說明保證較高準(zhǔn)確度所必要的直管段長度。
二、感言
1、理性選型、誠信宣傳科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展不斷給流量儀表提出了新的要求，流量廠家也為此不斷推出各種新原理、新結(jié)構(gòu)的儀表。但至今仍很難找到一種流量儀表那么十全十美可以滿足一切要求。任何一種流量儀表都只可能在某個領(lǐng)域中充分發(fā)揮其優(yōu)勢，而在其他領(lǐng)域則未必勝任。因此用戶在選型時應(yīng)理性，切勿輕信某一廠商言過其實的宣傳;廠商的宣傳也應(yīng)以誠信為本，不要過度炒作，以謀取暴利。
2、用標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)評估儀表質(zhì)量優(yōu)秀的流量儀表，必有標(biāo)準(zhǔn)可遵循。標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)大量試驗數(shù)據(jù)，實用經(jīng)驗歸納總結(jié)的寶貴財富，不是一朝一夕可炒作出來的。有章可循則產(chǎn)品質(zhì)量才有保證;但標(biāo)準(zhǔn)的制定需要假以時日，不能因此阻礙儀表的創(chuàng)新，一個新型儀表，在沒有標(biāo)準(zhǔn)可遵循的情況下，評估的標(biāo)準(zhǔn)就是在一定資質(zhì)試驗室的測試數(shù)據(jù)。這里要強(qiáng)調(diào)的是，在這樣的試驗室工作的人員(特別是負(fù)責(zé)人)必須廉潔。
3、專利產(chǎn)品未必優(yōu)秀。在我國大力倡導(dǎo)科技創(chuàng)新的背景下，專利的審批門檻日益降低，每年專利數(shù)量突飛猛進(jìn)，質(zhì)量卻徒有虛名。專利只不過說明它不是仿制，而未必一定優(yōu)秀，不少廠商拉起專利大旗，無非是抬高身價以獲暴利而已。用戶千萬不要為專利產(chǎn)品所迷惑，應(yīng)深究其優(yōu)在何處，是否適宜用。