3.环保工程
人口剧增,工业生产高速发展,环境严重恶化已达危机状态,国家把可持续发展列为国策,它是21世纪大的课题。空气、水污染必须得到控制,加强管理是控制的必要前提,管理的基础工作是污染量的确定。我国目前仍以煤为主要能源,全国有无数的烟囱向天空排放,必须在每个烟囱上安装连续排放监测系统(CEMS),它由烟气分析仪和流量计组成。烟废气流量测量是一个极为困难的测量问题,其困难在于烟囱口径大,形状不规则,气体组份变化不定,流速变化范围大,从极低速到高速,脏污、灰尘、腐蚀严重,流道为非圆截面,无相似性,流道内流速分布复杂,阻流件后无必要的安装直管段可用,无法进行个别标定流量计仪表系数;高温、低静压,要求检测件压损小等。废液、污水排放依法管理已是刻不容缓,但是可用的流量计仍需进行大量的研发工作,其困难问题有介质脏污、口径大、形状特殊、压头低、流速范围宽、常不满管流动等。环保工程所需的流量计是一个极为复杂,但是充满机遇的领域,制造企业在此领域大有可为。
4.交通运输
交通运输有五种方式:铁路、公路、航空、水运和管道运送。在五种方式中管道运输早已有之,但人们对它的认识尚不深刻,随着环境问题的突出,管道输送的特点引起人们的重视,例如煤炭一直由铁路及水运输送,装卸及敞开运输环境污染极为严重,采用管道水利输送,不但迅速,密闭卫生是其很大的优点。目前采用管道输送的物料有原油、天然气、人工燃气、水、压缩空气、煤炭、谷物、水泥、矿物等。世界管道输送主干线已达250万公里,我国1996年仅达1.9万公里,今后5年规划在建将达20万公里。管道运输必须装备流量计,它是控制、分配和调度的眼睛,亦是安全检测(监视物流堵塞、泄漏)和经济核算的必备工具。
5.生物技术
20世纪生物技术将要大发展,医学、生物学、生态学和生物医学工程一大批产业的蓬勃兴起,对流量计提出许多新的要求。在生物产业中需监测的物质很多,如血液、尿液、药液、营养液等;其测量的对象很多,如混相流、脉动流、非牛顿流体,是流量测量困难的对象。
6.科研实验
科研实验需要的流量计不但数量多,且品种极为繁杂,据统计流量计有100多种,其中很大一部分是应科研实验研发的,它们并不批量生产也不在市面出售,许多科研单位和大型企业皆设有专门研发流量计的小组,特别是国防部门,其需要的品种大多需自行研发生产。下面举些实例:化工中间试验工厂:一般化工产品需经中间试验工厂小批生产,它是联系实验室研制和大批量生产的中间环节。在化工中间试验工厂,流量计大都为小流量或微流量,必须自行研发供应。化工中间试验工厂可称为试验数据生产厂,其数据的准确可靠是位,因此对仪表特性有严格要求。发动机效率试验:发动机种类繁多,有泵、风机、压缩机、动力机械等,发动机效率试验必须检测三个参数:温度、压力和流量,一般认为流量测量问题比较多,原因是应用条件流体特性(混相,脏污腐蚀)及流动特性(阻流件复杂,无足够直管段长度)的要求难以满足。
7.海洋气象,江河湖泊
这些领域为敞开流道,一般需测量流速,然后推算流量,流速计和流量计依据的物理原理及流体力学基础理论是共通的,但仪表原理及结构、使用条件等仍有较大差别,学术会议常设为单独主题,如明渠流量测量或河川流量等。标准化组织(ISO)设有专门的技术委员会(TC),负责制订标准。
以上我们列举七类应用领域,它遍及国民经济各部门,标准化组织ISO,电工委员会IEC及法制计量组织OIML等设立众多技术委员会,负责制订涉及流量和流速测量的标准等。
标准化组织ISO有9个技术委员会涉及流量和流速测量:它们是TC30(封闭管道流量测量)、TC113(明渠)、TC28(石油产品)、TC115(泵)、TC117(工业风机)、TC118(压缩机)、TC131(液压)、TC112(真空技术)、TC116(采暖);电工委员会IEC有3个技术委员会TC4(水轮机),TC5(汽轮机),TC65(流程测控);法制计量组织OIML有十余个建议或文件涉及流量测量。