【正文】 分 別 稱 作 總 量 表 和 流 量 計 。流 量 測 量 技 術(shù) 與 儀 表 的 應(yīng) 用 大 致 有 以 下 幾 個 領(lǐng) 域 。(1)工 業(yè) 生 產(chǎn) 過 程流 量 儀 表 是 過 程 自 動 化 儀 表 與 裝 置 中 的 大 類 儀 表 之 一 ， 它 被 廣 泛 誚 用 于 冶 金 、電 力 、 煤 炭 、 化 工 、 石 油 、 交 通 、 建 筑 、 輕 紡 、 食 品 、 醫(yī) 藥 、 農(nóng) 業(yè) 、 環(huán) 境 保 護(hù) 及人 民 日 常 生 活 等 國 民 經(jīng) 濟(jì) 各 個 領(lǐng) 域 ， 是 發(fā) 展 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) ， 節(jié) 約 能 源 ， 改 進(jìn) 產(chǎn) 品 質(zhì)量 ， 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益 和 管 理 水 平 的 重 要 工 具 在 國 民 經(jīng) 濟(jì) 中 占 有 重 要 的 地 位 。 在 過 程自 動 化 儀 表 與 裝 置 中 ， 流 量 儀 表 有 兩 大 功 用 ： 作 為 過 程 自 動 化 控 制 系 統(tǒng) 的 檢 測 儀表 和 測 量 物 料 數(shù) 量 的 總 量 表 。(2)能 源 計 量能 源 分 為 一 次 能 源 （ 煤 炭 、 原 油 、 煤 層 氣 、 石 油 氣 和 天 然 氣 ） 、 二 次 能 源（ 電 力 、 焦 炭 、 人 工 燃 氣 、 成 品 油 、 液 化 石 油 氣 、 蒸 汽 ） 及 載 能 工 質(zhì) （ 壓 縮 空 氣 、氧 、 氮 、 氫 、 水 ） 等 。 能 源 計 量 是 科 學(xué) 管 理 能 源 ， 實 現(xiàn) 節(jié) 能 降 耗 ， 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益的 重 要 手 段 。 流 量 儀 表 是 能 源 計 量 儀 表 的 重 要 組 成 部 分 ， 水 、 人 工 燃 氣 、 天 然 氣 、蒸 汽 和 油 品 這 些 常 用 的 能 源 都 使 用 著 數(shù) 量 極 其 龐 大 的 流 量 計 ， 它 們 是 能 源 管 理 和經(jīng) 濟(jì) 核 算 不 可 缺 少 的 工 具 。(3)環(huán) 境 保 護(hù) 工 程　 煙 氣 ， 廢 液 、 污 水 等 的 排 放 嚴(yán) 重 污 染 大 氣 和 水 資 源 ， 嚴(yán) 重 威 脅 人 類 生 存 環(huán)境 。 國 家 把 可 持 續(xù) 發(fā) 展 列 為 國 策 ， 環(huán) 境 保 護(hù) 將 是 21 世 紀(jì) 的 最 大 課 題 。 空 氣 和水 的 污 染 要 得 到 控 制 ， 必 須 加 強 管 理 ， 而 管 理 的 基 礎(chǔ) 是 污 染 量 的 定 量 控 制 。我 國 是 以 煤 為 主 要 能 源 的 國 家 ， 全 國 有 上 百 萬 個 煙 囪 不 停 地 向 大 氣 排 放 煙 氣 。煙 氣 排 放 控 制 是 根 治 污 染 的 重 要 項 目 ， 每 個 煙 囪 必 須 是 安 裝 煙 氣 分 析 儀 表 和 流 量計 ， 組 成 連 櫝 排 放 監(jiān) 視 系 統(tǒng) 。 煙 氣 的 流 量 沆 量 有 很 大 因 難 ， 它 的 難 度 為 煙 囪 尺 寸大 且 形 狀 不 規(guī) 則 ， 氣 體 組 分 變 化 不 定 ， 流 速 范 圍 大 ， 臟 污 ， 灰 塵 ， 腐 蝕 ， 高 溫 ，無 直 管 段 等 。(4)交 通 運 輸　 　 有 五 種 方 式 ： 鐵 路 公 路 、 航 空 、 水 運 、 和 管 道 運 輸 。 其 中 管 道 運 輸 雖 早 已 有鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 4 頁之 ， 但 應(yīng) 用 并 不 普 遍 。 隨 著 環(huán) 保 問 題 的 突 出 ， 管 道 運 輸 的 特 點 引 起 人 們 的 重 視 。管 道 貌 岸 然 運 輸 必 須 裝 備 流 量 計 ， 它 是 控 制 、 分 配 和 調(diào) 度 的 眼 睛 ， 亦 是 安 全 監(jiān) 沒和 經(jīng) 濟(jì) 核 算 的 必 備 工 具 ?！?(5)生 物 技 術(shù)　 21 世 紀(jì) 將 迎 來 生 命 科 學(xué) 的 世 紀(jì) ， 以 生 物 技 術(shù) 為 特 征 的 產(chǎn) 業(yè) 將 獲 得 迅 速 發(fā) 展 。生 物 技 術(shù) 中 需 監(jiān) 測 計 量 的 物 質(zhì) 很 多 ， 如 血 液 ， 尿 液 等 。 儀 表 開 發(fā) 的 難 度 極 大 ， 品種 繁 多 。(6)科 學(xué) 實 驗　 科 學(xué) 實 驗 需 要 的 流 量 計 不 但 數(shù) 量 多 ， 且 品 種 極 其 繁 雜 。 據(jù) 統(tǒng) 計 流 量 計100 多 種 中 很 大 一 部 分 是 應(yīng) 科 研 之 需 用 的 ， 它 們 并 不 批 量 生 產(chǎn) ， 在 市 面 出 售 ， 許多 科 研 機 構(gòu) 和 大 企 業(yè) 皆 設(shè) 專 門 小 組 研 制 專 用 的 流 量 計 。(7)海 洋 氣 象 ， 江 河 湖 泊這 些 領(lǐng) 域 為 敞 開 流 道 ， 一 般 需 檢 測 流 速 ， 然 后 推 算 流 量 。 流 速 計 和 流 量 計 所依 據(jù) 的 物 理 原 理 及 流 體 力 學(xué) 基 礎(chǔ) 是 共 通 的 但 是 儀 表 原 理 及 結(jié) 構(gòu) 以 及 使 用 條 件 有 很大 差 別 。 流 量 計 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 分 類流 量 測 量 的 發(fā) 展 可 追 溯 到 古 代 的 水 利 工 程 和 城 市 供 水 系 統(tǒng) 。 古 羅 馬 凱 撒 時 代已 采 用 孔 板 測 量 居 民 的 飲 用 水 水 量 。 公 元 前 1000 年 左 右 古 埃 及 用 堰 法 測 量 尼羅 河 的 流 量 。 我 國 著 名 的 都 江 堰 水 利 工 程 應(yīng) 用 寶 瓶 口 的 水 位 觀 測 水 量 的 大 小 等 等 。17 世 紀(jì) 托 里 拆 利 奠 定 差 壓 式 流 量 計 的 理 論 基 礎(chǔ) ， 這 是 流 量 測 量 的 里 程 碑 。 自 那以 后 ， 1 19 世 紀(jì) 流 量 測 量 的 許 多 類 型 儀 表 的 雛 形 開 始 形 成 ， 如 堰 、 示 蹤 法 、皮 托 管 、 文 丘 里 管 ， 容 積 、 渦 輪 及 靶 式 流 量 計 等 。 20 世 紀(jì) 由 于 過 程 工 業(yè) 、 能 量計 量 、 城 市 公 用 事 業(yè) 對 流 量 測 量 的 需 求 急 劇 增 長 ， 才 促 使 儀 表 迅 速 發(fā) 展 ， 微 電 子技 術(shù) 和 計 算 機 動 手 術(shù) 的 飛 躍 發(fā) 展 極 大 地 推 動 儀 表 更 新 換 代 ， 新 型 流 量 計 如 雨 后 春筍 般 涌 現(xiàn) 出 來 。 至 今 ， 據(jù) 稱 已 有 上 百 種 流 量 計 投 向 市 場 ， 現(xiàn) 場 使 用 中 許 多 棘 手 的難 題 可 望 獲 得 解 決 。我 國 開 展 近 代 流 量 測 量 技 術(shù) 的 工 作 比 較 晚 ， 早 期 所 需 的 流 量 儀 表 均 從 國 外 進(jìn)口 ， 直 到 20 世 紀(jì) 30 年 代 中 期 才 出 現(xiàn) 光 華 精 密 機 械 廠 所 制 造 的 家 用 水 表 ， 50年 代 有 了 新 成 儀 表 廠 所 開 發(fā) 的 文 丘 里 管 流 量 計 ， 60 年 代 開 始 渦 輪 、 電 磁 流 量 計鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 5 頁的 生 產(chǎn) 。 至 今 我 國 已 形 成 一 個 相 當(dāng) 規(guī) 模 從 事 流 量 測 量 技 術(shù) 與 儀 表 研 究 開 發(fā) 和 生 產(chǎn)的 產(chǎn) 業(yè) ， 從 事 流 量 儀 表 研 究 和 生 產(chǎn) 的 單 位 超 過 230 家 。 我 國 90 年 代 初 流 量 儀表 產(chǎn) 量 估 計 超 過 250 萬 臺 。流 量 測 量 的 手 段 是 用 流 量 計 ， 流 量 計 是 現(xiàn) 代 工 業(yè) 測 量 中 重 要 的 儀 表 之 一 ， 為了 適 應(yīng) 各 種 用 途 ， 各 種 類 型 的 流 量 計 相 繼 問 世 ， 投 入 使 用 的 類 型 有 上 百 種 。 根 據(jù)其 測 量 方 法 和 結(jié) 構(gòu) 原 理 大 致 分 為 差 壓 式 流 量 計 、 浮 子 流 量 計 、 容 積 式 流 量 計 、 電磁 流 量 計 、 渦 街 流 量 計 、 科 里 奧 利 質(zhì) 量 流 量 計 、 超 聲 流 量 計 、 插 入 式 流 量 計 和 渦輪 流 量 計 等 等 。 渦 輪 流 量 計 的 發(fā) 展 與 分 類1938 年 ， 第 一 只 渦 輪 流 量 計 在 美 國 問 世 ， 發(fā) 展 到 今 天 ， 已 經(jīng) 成 為 流 量 測 量儀 表 門 類 中 的 一 個 重 要 產(chǎn) 品 系 列 。 渦 輪 流 量 計 由 渦 輪 流 量 傳 感 器 及 與 之 配 套 的 顯示 流 量 的 顯 示 儀 表 兩 部 分 構(gòu) 成 。 它 具 有 測 量 精 度 高 、 重 復(fù) 性 好 、 體 積 小 、 重 量 輕 、維 修 方 便 、 加 工 零 部 件 少 及 數(shù) 字 脈 沖 輸 出 等 優(yōu) 點 ， 由 它 組 成 的 流 量 測 量 系 統(tǒng) 可 達(dá)國 際 商 業(yè) 貿(mào) 易 允 許 的 計 量 誤 差 要 求 。 這 種 系 統(tǒng) 的 成 功 應(yīng) 用 在 國 際 上 已 有 幾 十 年 以上 的 歷 史 了 ， 在 國 外 液 化 石 油 氣 、 成 品 油 和 輕 質(zhì) 原 油 等 的 轉(zhuǎn) 運 及 集 輸 站 ， 大 型 原油 輸 管 線 首 末 站 都 大 量 采 用 渦 輪 流 量 計 進(jìn) 行 貿(mào) 易 結(jié) 算 。 美 國 石 油 學(xué) 會 (API)早己 制 訂 了 “API2534： 用 渦 輪 流 量 計 計 量 液 態(tài) 烴 ”的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 并 在 世 界 得 到 公 認(rèn) 。作 為 貿(mào) 易 結(jié) 算 的 計 量 儀 表 ， 主 要 的 國 際 標(biāo) 準(zhǔn) 及 法 制 計 量 組 織 ISO 和 OIML 以 及工 業(yè) 先 進(jìn) 國 家 皆 已 頒 布 各 種 渦 輪 流 量 計 標(biāo) 準(zhǔn) 和 規(guī) 范 ， 如 ISO 995 ISO271 OIML R R3 AGAN0 API 253 JISB 876 JISB 7501和 CEN(歐 共 體 )標(biāo) 準(zhǔn) 等 。 我 國 從 60 年 代 開 始 生 產(chǎn) 渦 輪 流 量 計 的 產(chǎn) 品 ， 現(xiàn) 在 已 成全 系 列 化 儀 表 ， 亦 頒 布 了 有 關(guān) 行 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) 、 檢 定 規(guī) 程 。渦 輪 流 量 計 經(jīng) 過 多 年 的 發(fā) 展 ， 已 形 成 了 眾 多 的 產(chǎn) 品 系 列 ， 分 類 方 法 也 很 多 。按 傳 感 器 結(jié) 構(gòu) 分 類 有 ：(1)軸 向 型 (普 通 型 )葉 輪 軸 中 心 與 管 道 軸 線 重 合 ， 是 渦 輪 流 量 計 的 主 導(dǎo) 產(chǎn) 品 ，有 全 系 列 產(chǎn) 品 (DNlO—DN600)。(2)切 向 型 葉 輪 軸 與 管 道 軸 線 垂 直 ， 流 體 流 向 葉 片 平 面 的 沖 角 約 90 度 ， 適用 于 小 口 徑 微 流 量 測 量 。(3)機 械 型 葉 輪 的 轉(zhuǎn) 動 直 接 或 經(jīng) 磁 耦 合 帶 動 機 械 計 數(shù) 機 構(gòu) ， 指 示 計 算 總 量 ，鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 6 頁測 量 精 度 比 電 信 號 檢 測 的 傳 感 器 稍 低 ， 其 傳 感 器 與 顯 示 裝 置 組 成 一 體 ， 方 便 使 用 。(4)井 下 專 用 型 適 用 于 石 油 開 采 井 下 作 業(yè) ， 測 量 介 質(zhì) 有 泥 漿 及 油 氣 流 等 ， 傳感 器 體 積 受 限 制 ， 耐 高 壓 、 高 溫 及 流 體 沖 擊 等 。(5)自 校 正 雙 渦 輪 型 可 用 于 天 然 氣 等 氣 體 流 量 測 量 ， 傳 感 器 由 主 、 輔 雙 渦 輪組 成 ， 可 由 二 渦 輪 的 轉(zhuǎn) 速 差 自 動 校 正 流 量 特 性 的 變 化 。(6)廣 粘 度 型 在 波 特 型 浮 動 轉(zhuǎn) 子 壓 力 平 衡 結(jié) 構(gòu) 基 礎(chǔ) 上 擴 大 上 錐 體 與 下 錐 體 的直 徑 ， 增 加 粘 度 補 償 翼 及 承 壓 葉 片 等 結(jié) 構(gòu) 措 施 ， 使 傳 感 器 適 用 于 高 粘 度 液 體 ， 如重 油 ， 粘 度 可 達(dá) 30mm2／ s。此 外 ， 按 測 量 介 質(zhì) 分 類 可 以 分 為 液 體 用 渦 輪 流 量 計 和 氣 體 用 渦 輪 流 量 計 ； 按信 號 檢 測 方 式 分 類 可 分 為 感 應(yīng) 式 、 變 磁 阻 式 、 笛 簧 管 (干 簧 管 )式 、 光 電 式 渦 輪流 量 計 ； 按 傳 感 器 與 管 道 連 接 方 式 可 分 為 法 蘭 連 接 型 、 螺 紋 連 接 型 、 夾 裝 型 渦 輪流 量 計 ； 按 流 動 方 向 分 類 可 分 為 單 向 型 和 雙 向 型 渦 輪 流 量 計 ． 單 片 機 的 概 述單 片 機 控 制 是 大 規(guī) 模 集 成 電 路 發(fā) 展 的 產(chǎn) 物 。 單 片 機 是 把 中 央 處 理 器 CPU、隨 機 存 取 存 儲 器 RAM、 只 讀 存 儲 器 ROM、 定 時 器 /計 數(shù) 器 以 及 I/O 接 口 電 路 等 主要 計 算 機 部 件 集 成 在 一 塊 集 成 電 路 芯 片 上 的 微 型 計 算 機 ， 它 的 特 點 是 高 性 能 、 高速 度 、 體 積 小 、 價 格 低 廉 、 穩(wěn) 定 可 靠 、 應(yīng) 用 廣 泛 。隨 著 計 算 機 技 術(shù) 的 飛 速 發(fā) 展 和 普 及 ， 單 片 機 以 其 體 積 小 、 應(yīng) 用 靈 活 、 可 靠 性和 性 能 價 格 比 高 等 有 點 、 在 工 業(yè) 控 制 、 只 能 儀 器 儀 表 、 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) 和 各 種 家 用電 器 等 諸 多 領(lǐng) 域 得 到 了 極 為 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 畢 業(yè) 設(shè) 計 是 培 養(yǎng) 學(xué) 生 綜 合 運 用 本 學(xué) 科 及其 他 學(xué) 科 的 基 本 理 論 、 專 業(yè) 知