插入式流量计概  述

    通常流量计是按工作原理分类的，而插入式流量计（以下简称ISF）则是一类以结构形式划分的流量计，它包括工作原理各异的各种流量计。这样的分类是由于它们在使用中有一些共同的特点，正是这些特点使此类流量计近年有较大的发展，并且从整个流量计发展趋势看，它有强大的生命力，今后在众多的流量计中会占据一席之地。

    插入式流量计是一类既古老又年轻的流量计。说它古老，是因为无论是仪表的出现或是对它的试验研究都有很悠久的历史，它并非近年才问世的产品。说它年轻，是因为过去对它的试验研究很不够，并且大都是作为一类辅助性流量计，仅在准确度要求较低的场合使用，是通用流量计的一种补充。

    在工业生产过程常见的参数（压力、温度、流量和物位等）的检测中，流量测量遇到的困难问题较多，其中一个重要原因是与仪表的结构有关。例如温度和压力仪表，在现场使用易于拆卸维修，并且往往无需截断管道流体即可进行。在现场恶劣的条件（腐蚀、脏污、结垢、高温、高压等）下，仪表使用的可靠性面临严峻的考验，如果仪表易于拆卸更换维修，无疑将大大增加仪表使用的可靠性。通常流量计是用法兰接人工艺管道的，只有当管道中流体断流时才允许拆卸仅表。而插入式流量计从结构上改变了这个缺陷，它可以在不断流的情况下拆卸更换，因而深受用户的欢迎。

    插入式流量计可以分为两大类：点流速计型和径流速计型。以下简单回顾一下其发展历史并作一些展望。

    一、点流速计型ISF

    点流速计型ISF实际上是一台流速计，它测量管道中某特定位置（一般为管轴线处或管内平均流速点处）的当地局部流速，然后根据管道内流速分布及仪表与管道的几何参数等推算出流量值。早在200余年前，1790年R．Woltman发明了螺旋桨式流速计，经过150年改进、完善、发展，成为精密的水流速计。1867年n Farrand Henry发明杯式流速计，它用于气象学的风速测量。1883年美国人A．Fteley和F．P．Stearms用螺旋桨式流速计测量波士顿排水管的流量，后来还采用成排的流速计测量装置，例如1926年曾用20台流速计装于相互垂直的直径上用以测量火力发电厂的水管流量。1957年德国标准DIN1948（水涡轮试验法）建议根据管道尺寸可用13、17、21、25、29或33台流速计装于一排，测量明渠的流量。1950年法国在Gemssat火力发电厂5.75m管径的水管上安装61台成排流速计进衍流量的测量。

    点流速计测量流量的科学技术充分反映在国际标准化组织(ISO)制定的国际标准中，ISO第三十技术委员会(ISO/TC30)“封闭管道中流体流量的测量”专门成立第三分技术委员会(ISO/TC30/SC3)“速度面积法”。该分技术委员会研究这样一类流量测量方法，即将流速计与流速积算技术结合起来测量流量。它通常应用于大管径的流量测量（那里缺乏合适的流量计可供采用，或者其应用速度面积法有其独到之处），它是解决大流量测量很有效的一种方法。ISO/TC30/SC3已制定有IS0 3354、IS0 3966、IS0 7145、IS0 7194等一系列流计测量流量的国际标准。这些标准颁布于20世纪70—80年代。1993年ISO/TC30进行了组织结构调整，ISO/TC30lSC3已经撤销，它的工作内容现在包括在另外的分技术委员会

“速度式流量计”里。

    应该指出，上述国际标准有严格的使用条件：流体为单相，均质牛顿流体，充分发展管流、定常流和马赫数低于o．25的亚音速流等。这些条件称为正常工作条件，在满足正常工作条件时可以获得较高的测量准确度，在置信水平为95%时，测量的不确定度为±2%。以上条件一般只在实验室才能严格遵守，在工业现场难免发生一些偏离。但是标准在实际应用中可能远不能解决问题，但是它的原则及实际操作设想是流速场测量要遵循的，为今后解决更多问题开辟了道路。它提供测量的理论与实际的方法，而大多数流量计上游侧的流速分布与流量测量的准确度是密切相关的，因此在流量测试技术与仪表中经常涉及流速场的问题，所以这些标准对于整个流量测量具有指导意义。

    由于现场测量普遍存在复杂的流速场的情况，应该说这些国际标准只是奠定了实验室测量的基础，而在现场应用尚存在大量问题有待解决，其中最重要的是在非充允发展管流和非定常流条件下如何提高流量测量精确度的闻题。另外，在实验室使用的方法，例如多点横向分.