流量測量技術全書（上冊）

第1篇 流量測量基礎
第1章 流量測量概述
1.1流量計量的歷史和未來
1.1.1流量計量的歷史
1.1.2流量計量的未來
1.2流量測量方法概述
1.2.1用伯努利方程原理來測量流量
1.2.2用一個一個標準小容積測量流量
1.2.3用測量流速來得到流量
1.2.4以測量流體質量流量為目的的流量測量方法
1.3相關術語
1.3.1流量測量
1.3.2測量條件
1.3.3流量計結構
1.3.4測量性能
1.4流量計的分類和選擇
1.4.1流量計的分類
1.4.2流量計的選擇
1.5流量計量法規(guī)要求
1.5.1流量計的制造
1.5.2流量計的修理
1.5.3進口流量計的銷售
1.5.4流量計的使用
1.5.5流量計的檢定
1.5.6仲裁檢定
第2章 流量測量常用物性參數(shù)
2.1密度
2.2黏度
2.3流體的可壓縮性與熱膨脹性
2.4比熱容和絕熱指數(shù)
第3章 管道流流體力學基礎
3.1雷諾實驗和雷諾數(shù)
3.2圓管中的流速分布
3.2.1圓管中的層流流速分布
3.2.2圓管中的湍流
3.3流動基本方程
3.3.1流體運動的基本概念
3.3.2定常流動的連續(xù)性方程
3.3.3伯努利方程
3.3.4動量定理
3.4邊界層
3.5卡門渦街
3.6氣體的一元流動簡介
3.6.1聲速和馬赫數(shù)
3.6.2一元氣流的流動特性
3.6.3氣體一元流動的臨界壓力比
3.7計算流體動力學
3.7.1計算流體動力學的含義
3.7.2CFD 的求解過程
3.7.3計算流體動力學的特點
3.7.4計算流體動力學在流量計研究領域的應用
3.7.5CFD 軟件結構
3.7.6CFD商用軟件——FLUENT簡介
參考文獻
第4章 不確定度基礎
4.1不確定度定義及發(fā)展歷程
4.1.1不確定度的定義
4.1.2不確定度的發(fā)展歷程
4.1.3評定測量不確定度的意義
4.2測量學基礎知識
4.3統(tǒng)計學基礎知識
4.3.1算術平均值
4.3.2數(shù)學期望
4.3.3方差
4.3.4標準偏差
4.3.5標準偏差的估計值
4.3.6算術平均值的標準偏差
4.3.7異常值及其剔除
4.4不確定度基礎知識
4.4.1標準不確定度
4.4.2相對不確定度
4.4.3合成標準不確定度
4.4.4擴展不確定度
4.4.5包含因子
4.4.6分布
4.5不確定度評估方法
4.5.1數(shù)學模型
4.5.2標準不確定度的評定方法
4.5.3標準不確定度的A類評定
4.5.4標準不確定度的B類評定
4.5.5合成標準不確定度的評定
4.5.6擴展不確定度的評定
4.5.7測量不確定度的報告與表示
4.6幾個容易混淆的問題的討論
4.6.1誤差與不確定度
4.6.2不確定度的A類評定與B類評定
4.6.3包含因子與置信水平的關系
4.7常用儀器設備的不確定度分析
4.7.1溫度計
4.7.2壓力計
4.7.3計時器

第2篇 流量測量儀表（上）
第5章 容積流量計
5.1概要
5.1.1容積流量計的構造
5.1.2容積流量計的功能
5.1.3容積流量計的計量精確度與誤差
5.1.4附件
5.2測量原理
5.2.1理論計量公式
5.2.2流量計的壓力損失與計量的準確度
5.2.3流量計的真實流量
5.2.4誤差與理論流量的關系
5.2.5容積流量計的示值誤差
5.2.6影響性能的其他因素
5.3容積流量計的類型
5.3.1章動圓盤及旋動活塞流量計
5.3.2轉子式容積流量計
5.3.3旋轉葉片式流量計
5.3.4往復式容積流量計
5.3.5其他型式的氣體容積流量計
5.4容積流量計各種類型的選擇
5.4.1概述
5.4.2流量表的性能
5.4.3流體特性方面的考慮
5.4.4流量計的安裝條件
5.4.5環(huán)境的影響
5.4.6經濟因素的考慮
5.5容積流量計正確的使用方法
5.5.1流量計的安裝應考慮的因素
5.5.2典型容積流量計的安裝
5.5.3運行程序
5.5.4運行中應注意的事項
5.5.5停止運行時應該注意的事項
5.5.6容積流量計的典型故障與對策
5.5.7檢查與保養(yǎng)
5.5.8五種典型容積流量計的分解圖
5.6展望
參考文獻
第6章 浮子流量計
6.1概要
6.2工作原理
6.3刻度換算
6.3.1液體流量的刻度換算
6.3.2氣體流量的刻度換算
6.3.3浮子流量計的量程換算
6.3.4刻度換算實例
6.4玻璃管浮子流量計
6.4.1玻璃管浮子流量計的結構
6.4.2玻璃管浮子流量計的性能指標
6.5金屬管浮子流量計
6.5.1金屬管浮子流量傳感器
6.5.2指示器
6.5.3不同安裝方式的金屬管浮子流量計
6.5.4金屬管浮子流量計的主要性能指標
6.6浮子流量計的特點與使用
6.6.1浮子流量計的特點
6.6.2浮子流量計應用概況
6.6.3浮子流量計的類型和結構選擇
6.6.4浮子流量計測量范圍的選擇
6.6.5流體黏度對流量測量的影響
6.6.6浮子流量計的安裝
6.6.7浮子流量計的使用
6.6.8浮子流量計常見故障及處理
6.7微小流量金屬管浮子流量計
6.7.1概述
6.7.2微小流量金屬管浮子流量計構成的吹流儀表
6.8展望
6.9行業(yè)標準與檢定規(guī)程
6.9.1機械行業(yè)標準《JB/T 6844—1993金屬管浮子流量計》簡介
6.9.2機械行業(yè)標準《JB/T 9255—1999玻璃管轉子流量計》簡介
6.9.3計量檢定規(guī)程《JJG 257—2007浮子流量計》簡介
第7章 差壓流量計
7.1概要
7.2節(jié)流式差壓流量計
7.2.1概述
7.2.2基本原理
7.2.3標準節(jié)流裝置
7.2.4其他（非標準）節(jié)流裝置
7.3繞流式差壓流量計
7.3.1均速管流量計
7.3.2靶式流量計
7.3.3環(huán)形通道流量計
7.3.4彎管流量計
7.4臨界流流量計
7.4.1概述
7.4.2基本工作原理
7.4.3結構類型與技術特性
7.4.4流量計的設計計算
7.4.5流量計的檢驗
7.4.6小型聲速文丘里噴嘴
7.5脈動流流量計
7.5.1概述
7.5.2脈動流流量計測量的誤差源
7.5.3脈動流平均流量的確定方法
7.5.4脈動流的流量基本方程
7.5.5脈動流流量計的校驗
7.6混相流流量計
7.6.1基本知識
7.6.2孔板流量計
7.6.3文丘里管流量計
7.6.4靶式流量計
7.6.5V形內錐流量計
7.7差壓變送器
7.7.1差壓變送器工作原理
7.7.2差壓變送器的結構
7.7.3差壓變送器的發(fā)展
7.7.4差壓變送器的選型
7.7.5差壓變送器的安裝使用
7.7.6差壓變送器故障診斷
7.7.7選型舉例
7.8流量積算儀
7.8.1流量積算儀
7.8.2流量積算儀的通信
7.8.3流量積算儀的應用
7.8.4流量積算儀的發(fā)展趨勢
7.8.5流量積算儀的檢定
附錄A流量計算通用圖表
附錄B氣體、液體物理性質表
附錄C物性參數(shù)計算式
附錄D水和水蒸氣的物理性質表
參考文獻
第8章 渦輪流量計
8.1概述
8.2測量原理
8.3結構
8.3.1液體渦輪流量計
8.3.2氣體渦輪流量計
8.4渦輪流量計的一般特性
8.4.1液體渦輪流量計
8.4.2氣體渦輪流量計
8.5自校正渦輪流量計
8.5.1概述
8.5.2自校正渦輪流量計工作原理
8.5.3自校正渦輪流量計結構特點
8.6溫度、壓力補償型的氣體渦輪流量計
8.6.1概述
8.6.2智能氣體渦輪流量計的設計
8.7直接式渦輪質量流量計
8.7.1工作原理
8.7.2數(shù)學模型的建立
8.7.3系統(tǒng)硬件
8.7.4軟件設計
8.8幾種特殊型式的渦輪流量計
8.8.1動力流量計
8.8.2沖擊式流量計
8.8.3直葉片式流量計
8.9渦輪流量計的選用要點
8.10安裝與使用
8.10.1安裝
8.10.2連接管道
8.10.3電氣連接
8.10.4使用
8.10.5維修
8.11標準和法規(guī)
參考文獻
第9章 流體振動流量計
9.1概述
9.1.1概況
9.1.2流體振動流量計的特點
9.2渦街流量計
9.2.1測量原理
9.2.2組成與結構
9.3渦街流量計的漩渦發(fā)生體
9.3.1發(fā)生體的功能
9.3.2發(fā)生體的分類
9.3.3基本要求
9.3.4單發(fā)生體
9.3.5雙（多）發(fā)生體
9.3.6發(fā)生體的幾何尺寸
9.3.7發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)
9.3.8發(fā)生體的力學特性
9.3.9三維漩渦發(fā)生體——環(huán)狀發(fā)生體
9.4渦街信號的檢測
9.4.1伴隨漩渦分離的物理現(xiàn)象
9.4.2渦街信號的檢測方式
9.5不同類型渦街流量計及其檢測技術的應用
9.5.1熱敏式渦街流量計及熱敏檢測技術的應用
9.5.2應力式渦街流量計及壓電檢測技術的應用
9.5.3超聲式渦街流量計與超聲檢測技術的應用
9.5.4應變式渦街流量計及應變檢測技術的應用
9.5.5電容式渦街流量計及電容檢測技術的應用
9.5.6振動體式渦街流量計及磁電檢測技術的應用
9.5.7光電（纖）式渦街流量計及光電檢測技術的應用
9.6信號處理
9.6.1信號處理的目標和基本要求
9.6.2信號處理電路的組成
9.6.3前置放大器類型
9.6.4噪聲與濾波電路
9.6.5整形電路
9.7智能型渦街流量計
9.7.1特點
9.7.2功能
9.7.3智能型渦街流量計的幾種形式
9.7.4儀表系數(shù)K和流體狀態(tài)的補償
9.7.5軟件設計
9.7.6噪聲的鑒別與處理
9.8渦街質量流量計
9.8.1間接式渦街質量流量計
9.8.2漩渦強度型渦街質量流量計
9.8.3差壓型渦街質量流量計
9.8.4超聲型渦街質量流量計
9.9縮徑型渦街流量計
9.9.1問題的提出
9.9.2技術可行性
9.9.3收縮段的形式
9.9.4縮徑型渦街流量計的壓力損失
9.9.5應用舉例
9.10插入式渦街流量計
9.10.1測量原理
9.10.2結構
9.10.3優(yōu)點與局限性
9.10.4儀表系數(shù)
9.10.5插入式渦街流量計儀表系數(shù)計算舉例
9.10.6儀表選用注意事項
9.11渦街流量計選用注意事項與正確使用方法
9.11.1選表要點
9.11.2安裝和注意事項
9.11.3幾種特殊情況下的安裝
9.12渦街流量計的干標定
9.12.1干標定的含義
9.12.2日本工業(yè)標準（JIS Z 8766：2002）
9.12.3干標定的試驗研究
9.12.4數(shù)學模型及預測預報
9.12.5驗證
9.12.6干標定的后續(xù)工作
9.13旋進漩渦流量計
9.13.1測量原理
9.13.2結構
9.13.3信號檢測
9.13.4優(yōu)點與局限性
9.13.5選用注意事項
9.14射流流量計
9.14.1概述
9.14.2測量原理
9.14.3組成與結構
9.14.4信號的檢測
9.14.5改進與發(fā)展
9.14.6優(yōu)點與局限性
9.14.7應用和注意事項
9.15流體振動流量計技術特性比較
9.16故障判斷及處理
9.16.1通電后，無流量時有輸出信號
9.16.2通電、通流后無輸出信號
9.16.3通電、通流后，流量計輸出（或指示）信號不隨流量成正比變化
9.16.4輸出信號（或指示）不穩(wěn)定
9.16.5測量誤差大
9.16.6測量管道、閥門和儀表被銹蝕與泄漏
9.16.7傳感器發(fā)出異常的嘯叫聲
9.17相關標準和檢定規(guī)程
9.18檢定和校準
9.18.1計量性能要求
9.18.2通用技術要求
9.18.3計量器具控制
9.18.4型式評價大綱
9.18.5流量計二次儀表的檢定
9.18.6壓力損失測試
9.18.7插入式流量計的校準
9.18.8標準模擬信號4～20mA輸出的調校
參考文獻
第10章 超聲流量計
10.1概述
10.2測量原理
10.2.1時間傳輸法（時差法）
10.2.2多普勒法
10.3分類說明
10.3.1使用介質
10.3.2流量計安裝形式
10.3.3超聲信號傳輸方式
10.4選型指導
10.4.1氣體超聲流量計
10.4.2液體超聲流量計
10.5正確使用方法
10.5.1流體流態(tài)的影響
10.5.2流體流動不穩(wěn)定和脈動
10.5.3多相流
10.5.4噪聲
10.6超聲流量計技術的智能化和展望
10.6.1標定基線與運營時主要參數(shù)的動態(tài)對比
10.6.2通過聲速比對計量站場進行健康檢查
10.6.3判斷流態(tài)變化與計量不確定度之間的關系
10.6.4使用中的檢驗
10.7相關標準
10.7.1GB/T 18603 天然氣計量系統(tǒng)技術要求
10.7.2GB/T 18604用氣體超聲流量計測量天然氣流量和AGA 9號報告
10.7.3ISO/FID 17089密閉管道測量流體——超聲流量計測量氣體
第一部分：貿易交接計量和分配計量
10.7.4AGA 10號報告天然氣和其他相關碳氫氣體的聲速
10.7.5JJG 1030—2007超聲檢定規(guī)程
10.7.6API 5.8—2005時差法超聲波流量計計量液態(tài)烴
參考文獻
第11章 電磁流量計
11.1概述
11.1.1電磁流量計的技術進步和市場發(fā)展
11.1.2術語
11.1.3特點
11.2測量的基本原理和理論
11.2.1基本原理
11.2.2理論
11.2.3權重函數(shù)的物理意義與實用意義
11.2.4信號的靈敏度系數(shù)(包括短路系數(shù)）
11.3儀表結構與功能
11.4檢驗與校準
11.4.1電磁流量計的測量誤差和流量特性
11.4.2流量計特征系數(shù)（傳感器常數(shù)）和零點
11.4.3電磁流量計校準的方法和程序
11.4.4電磁流量計干法校準
11.4.5電磁流量計的在線檢驗方法
11.5電磁流量計的幾種發(fā)展品種
11.5.1電容式電磁流量計
11.5.2二線制電磁流量計
11.5.3潛水電磁流量計
11.5.4非滿管道電磁流量計
11.5.5電磁式水表
11.5.6電磁流速計和插入式流量計
11.6使用
11.6.1選型原則和方法
11.6.2合理安裝
11.6.3檢查、保養(yǎng)和維護
11.6.4附著物的影響和電極清洗
11.6.5混入氣泡的影響
11.6.6固體兩相流測量
參考文獻
索引