浅谈流量计量的意义(福建省永定县计量检定所周伟华)计量是工业生产的眼睛，流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有着密切的关系。做好这一工作，对保证产品质量，提高生产效率，促进科学技术的发展都具有重要的作用，特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，流量计量在国民经济中的地位与作用更加明显。一、流量计量的应用范围流量计量广泛应用于工业生产、农业生产、国防建设、科学研究、对外贸易以及人民生活的各个领域之中，在石油生产中，从石油的开采、运输、冶炼和加工直至贸易销售，流量计量贯穿于全过程中，任何一个环节都离不开流量计量，否则将无法保证石油工业的正常生产和贸易往来，在化工行业中，流量计量失准，将造成各化学成分比例失调，无法保证产品质量，可能发生安全事故，在电力工业生产中，对液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和调节占有重要的地位，流量计量的准确与否不仅对保证发电厂在最佳参数下运行具有很大的经济意义，而且随着高温高压大容量机组的发展，流量测量已成为保证发电厂安全运行的重要环节。例如：在容量的锅炉瞬间给水流量减少或中断，都可能造成严重的事故，这就要求流量测量装置不但应做到准确计量，而且要及时发出报警信号。在钢铁工业生产中，炼钢过程中循环水和氧气空气的流量测量也是保证产品质量的重要参数之一，在轻工业、食品加工、纺织等各行各业也都离不开流量计量。在农业上，农田水利、气象风速，甚至有些农业机械设备、机动喷雾机、水泵的特性测试也都离不开流量计量。在国防建设方面，随着空间技术的发展，对流量计量提出了相当高的要求。如:宇宙飞船、核潜艇的核动力控制，离不开流量仪表，火箭发动机试车一次需要大量的液化燃料，如果流量不准不仅经济损失巨大，而且射程也会偏离几千公里，防化装备也少不了流量仪表，有些军事工程甚至配用上千台流量计。在对外贸易方面，流量计量同样占有重要的地位和作用，与人们日常生活密切相关的自来水、燃气、天燃气、汽油柴油等加油机都大量的应用流量仪表进行计量。二、流量计量是工业生产过程和科学实验的重要参数流量与温度、压力、重量一样，是一般热工化工生产过程的重要参数人们依据这些参数对生产流程进行监督和控制，并实现生产流程的自动化，这对提高产品的质量与产量，保障生产安全，改进操作工艺，改善生产条件及科学实验等方面将有着重要意义。同时，流量计量是企业经济核算的重要依据，流量计量准确可靠是保证企业生产高效进行，保证最佳经济效益的重要手段之一。三、流量计量是能源计量的重要组成部分能源是发展国民经济的重要物质基础，当前，能源问题已成为我国国民经济建设中的一个突出问题，节约能源已被国家确定为一项重要方针，要搞好节能工作就必须对能源进行科学管理，能源的计量测试工作就是对能源进行科学的管理的一项重要技术基础工作。这一工作如果做得不好，节能的工作就难以深入,水、油、气及其它流体介质，均属流量测量范畴，做好这一工作，对于节能工作具有重要意义。我国不仅是一个能源消耗大国，而且能源的利用率也很低，比发达国家约低20%左右，所以我国节能的潜力是很大的，如果能源利用率提高1%，其经济效益将是非常可观的，在节能工作中，计量仪表是基础，流量计量将起到极为重要的作用。四、流量计量的内容由于流量是一个动态量，因而测量流量是一项复杂的技术，从被测流体来说，包括气体、液体和混合流体这三种具有不同物理特性的流体，从测量流体流量时的条件来说，又是多种多样的，如测量时的温度，可以从高温到极低温，测量时的压力可以高压到低压，被测流量的大小，可以从微小量流量到大流量，被测流体的流动状态可以是层流、紊流等等，此外就液体而言，还存在粘度大小不同等情况，因此，为准确测量流量就必须研究不同物体在不同条件下的流量测量方法，并提供相应的测量仪表，这是流量计量的主要工作之一，由于被测流体的特性如此复杂，测量条件又各不相同，从而产生了各种不同的测量方法和测量仪表，显然，如果没有一个统一的检定流量测量仪表准确度的方法，那么要保证大规模生产的工艺要求，要保证贸易的平等互换是不可能的，此外，还必须有一套流量单位复现方法和检定系统，对使用小流量仪表传递的标准方法，流量计量学的另一个主要内容就是研究流量单位的发现方法和检定系统，建立流量计量的基、标准装置，以保证量值传递和流量测量的准确度。流量计在出厂或使用前，必须对其计量性能进行测试或检定，以保证产品质量和使用的准确度。为此，就必须建立复现流量单位量值的标准装置，所谓流量标准装置是指能够提供确定准确流量值的测量设备。五、流量计量的简史与前景展望自古至今流量测量是人类文明的一种标志，埃及人用尼罗河流量来预报年收成的好坏，古罗马人修渠引水彩孔板测量流量，但是，由于经济生产落后，直到上世纪50年代，工业中使用的主要流量计只有孔板、皮托管、浮子、流量计三种被测介质的范围也较窄，测量准确度也只满足低水平的生产需要。第二次世界大战后，随着国民经济和科学技术的迅速发展，流量计量日益受到重视，流量仪表随之迅速发展起来，为满足不同种类流体特性不同流动状态下的流量计量问题，近30年来，先后研制出并投入使用的流量计有速度式流量计、容积流量计、动量式流量计、电磁流量计、超声波流量计等几十种新型流量计。目前，国外投入使用的流量计有100多种，国内定型投产的也有近20种，随着工业生产的自动化管道化的发展，流量仪式表在整个代表生产中所占比重越来越大，据国内外资料表明，在不同的工业部门中所使用的流量仪表占整个仪表总数的15-30%。随着流量仪表的迅猛发展，流量标准装置也得到较快发展，流量量值传递网络已经形成。目前水、油、气、蒸汽等高精度的流量标准装置已在国家、省、市、县计量检定机构建立，确保其流量量值传递的准确一致。尽管如此，由于流量测量技术的复杂化，以及科学技术的迅速发展向流量计量提出了更高更新的要求，流量计量的现况，远不能满足生产的需求，还有大量的流量计量技术问题有待进一步研究解决。目前主要还存在如下问题：流量仪表的品种、规格、准确度和可靠性尚不能满足生产要求，特别是对腐蚀性流体、脏污流体、高粘性流体、多相流体、特大流量、微小流量等有待发展有效的测量手段。有些流量标准装置，不能满足流量计量检定要求，这是我国目前情况下急待解决的问题。六、流量计量技术水平有待进一步提高流量仪表的配备差距很大直接影响工业成本核算与经济管理，上述问题的存在直接影响流量计量的发展，已引起各国的重视，都在探讨其解决方法。目前，流量计量的发展动向可综述以下几方面：采用新技术、研制新型流量计，随着科学技术的发展，超声波、激光、电磁、核技术及微计算机等机关报技术引入流量计量领域，使得无接触、无活动部件、间接技术大大发展，流量传感品趋向电子化和数字化，为流量计量开拓新的领域，新型流量计要求非接触式流量数字模型简明、量程比宽、线性化、数字化、可线性高、价格低廉、维修方便、开发特殊流量测量研究加大流量、高粘性流体、极低温流量、多相流量、高压及低压气体流量测量等，流量计的检定目前大多采用离线检定法，使用该方法检定的流量计虽经过误差修正，但因其检定条件与流量计使用条件相差甚大而造成附加的使用误差，降低了测量准确度。因此在线实校检定流量计的标准装置的研究，合理设计在线检定标准装置，则是提高准确度最根本方法。随着科学技术的飞速发展，在广大在流量计量科学工作者的艰苦努力下，相信在不久的将来，流量计量技术将提高到一个新的水平。