渦街流量計在造紙生產(chǎn)中紙漿流量測量的研究與探索

摘要: 流量傳感器是現代造紙生產(chǎn)中好常見(jiàn)的傳感器，也就是所謂的流量計。目前，生產(chǎn)中常用的流量計有多種，測量精度各有千秋，但價(jià)格普遍較高。上海自動(dòng)化儀表基于這種現狀，本文在分析了流量測量技術(shù)原理的基礎上，提出了紙漿流量測量的新方法。

一、概述
  在工業(yè)現場(chǎng)中，流量計( 或稱(chēng)為流量表) 是用來(lái)測量流體流量的儀表。是工業(yè)測量中使用頻率好高、好重要的儀表之一。隨著(zhù)現代化工業(yè)的發(fā)展，對流量測量的精度及測量的寬度要求也越來(lái)越高，為了能夠適應多種用途，市面上出現了各種類(lèi)型的流量計，被廣泛應用于各種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。

  事實(shí)上，好早進(jìn)行供水系統和水利工程相關(guān)研究的內容可以追溯到古羅馬。古羅馬大概在公元前六十年就已經(jīng)采用孔板法來(lái)記性居民應用水水量的測量工作了。至于古埃及則是在公元前一千年左右在測量尼羅河的具體流量，他們應用的方法堰法。從這個(gè)角度出發(fā)，我國擁有著(zhù)世界文明的都江堰，這個(gè)舉世聞名的的水利工程，應用的是寶瓶口的方法來(lái)具體測量和觀(guān)測整個(gè)都江堰水量的大小。流量測量是測量科學(xué)技術(shù)的重要組成部分之一，它與科研、民生及國防建設有著(zhù)密切的關(guān)系。做好流量測量工作是保證產(chǎn)品的質(zhì)量、提高企業(yè)生產(chǎn)效率、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要前提，特別是在能源危機、工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高的今天，流量計在國民經(jīng)濟中的重要性與地位更加突顯。

  流量計按照不同的分類(lèi)方法可分為渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計、差壓式流量計、轉子流量計、節流式流量計、細縫流量計、容積流量計和堰等。按介質(zhì)分類(lèi)又可分為: 液體流量計和氣體流量計。

二、流量測量技術(shù)的發(fā)展及研究現狀
  好早是在1738 年，以伯努利方程為基礎，利用差壓法測量水流量的方法被瑞士人丹尼爾第—伯努利發(fā)現。1791 年，利用文丘里管測量流量的實(shí)驗成功。19 世紀末，地衣個(gè)非常實(shí)用的水量測量器材出現了，這個(gè)裝置具體是用文丘里管制作的。具體到了二十世紀中期的時(shí)候，人們開(kāi)始應用新的測量方法來(lái)對具體的流量具體測量。一九二二年，科學(xué)家脛骨具體的技術(shù)改革，這個(gè)時(shí)期帕歇爾水槽出現了，這是從文丘里管測量法具體改革升級過(guò)來(lái)的。筆者在這里要著(zhù)重強調的是，在一九一一年和一九一二年之間，卡門(mén)渦街的新理論具體出現到了人們面前。到了三十年代的時(shí)候，聲波法具體被提出了出來(lái)。然而，一直到了第二次世界大戰的時(shí)候，這項技術(shù)也沒(méi)有產(chǎn)生多少根本性的變化。具體到一九五五年的時(shí)候這項研究才有了一些進(jìn)展，出現了應用循環(huán)法的技術(shù)。比如，力平衡差壓變送器和電容式差壓變送器的出現大大提高差壓儀表的精確度; 利用非均勻磁場(chǎng)和低頻勵磁方式的電磁流量計的出現使電磁流量計的傳感器小型化并改善了信噪比。具有鎖相環(huán)路技術(shù)的超聲( 波) 流量計伴隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)以及集成電路的迅速發(fā)展得到了普遍的應用。微型計算機的廣泛應用，有效提高了流量測量的能力，例如渦街流量計應用微型計算機后可處理比較復雜的信號。

在輕工業(yè)領(lǐng)或當中，軟計算( 軟測量) 、智能化屬于紙槳流量測量技術(shù)的趨勢。紙槳流量測量技術(shù)借助于由激光到核磁共振，由電磁場(chǎng)到超聲波，經(jīng)過(guò)越來(lái)越多的方法以及物理原理使之達到動(dòng)態(tài)性能和流量測量精度逐漸提高的要求。并且，對于各種信息的分析手段以及地方理方法逐漸變多，從原來(lái)的地方理被測量信號僅僅在時(shí)間或內( 主要屬于濾除噪聲信號) ，發(fā)展到分析被測量信號在頻率或內以及使用統計分析方法，不僅可以獲得儀器、儀表的運行狀態(tài)等信息，還可以較大程度上提高測量精度，體現了儀器設備故障診斷的功能。但是，統計分析和頻域分析的實(shí)時(shí)形一般會(huì )比較差。

   現階段，在我國國內當中，很多類(lèi)似于可導電的流體和炫富液體的測量具體出現在人們的眼球當中，在這其中渦街流量計出現的十分之多、當時(shí)，日本的恒河渦街流量計處于世界kaoqian地位，當時(shí)這種測量計的測量進(jìn)度是百分之一的作用。完全滿(mǎn)足了當時(shí)人們的大量需求和需要。事實(shí)上，到目前來(lái)了看很多設計也是相當完善從事，像是核磁共振和超聲波多普勒流量計還有很多處于研究的初期，很多技術(shù)相當不夠成熟。

三、紙漿流量測量新方法的提出
  在造紙生產(chǎn)線(xiàn)上渦街流量計以及紙槳農度計屬于好常用的的兩種傳感器，并且一般會(huì )相伴出現，因此使用渦街流量計同時(shí)來(lái)完成流量傳感器以及流量傳輸的工作，可以大大降低硬件的成本; 并且紙槳濃度信號當中存在的穩定高頻成分和相應的時(shí)頻分析手段可以保證這種流量測量方法的精度高于通常所用的電磁流量計，造紙生產(chǎn)過(guò)程中的控制精度也可明顯提高。

  紙槳在管道當中直線(xiàn)流動(dòng)，渦街流量計就安裝在管道當中，作為觀(guān)測者的農度傳感器，和被觀(guān)測對象的紙槳具備相對性的運動(dòng)，并且相對紙漿流速與紙槳的流量成正比例關(guān)系，那么對于紙槳濃度的信號，只要其中含有頻率的成分，它的頻率必然可以隨著(zhù)流量進(jìn)行變化，表現出流量－ 頻率特性。這個(gè)特性就為我們紙漿流量新方法的提出提供了有力保障。

四、結語(yǔ)
上海自動(dòng)化儀表提出的紙漿流量測量方法大大降低了硬件成本，通過(guò)濃度計即可測得。符合市場(chǎng)要求，具有較大的發(fā)展前景。