渦街流量計在造紙生產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中好常見的傳感器，也就是所謂的流量計。目前，生產中常用的流量計有多種，測量精度各有千秋，但價格普遍較高?；谶@種現狀，本文在分析了流量測量技術原理的基礎上，提出了紙漿流量測量的新方法。
一、概述
         在工業現場中，流量計( 或稱為流量表) 是用來測量流體流量的儀表。是工業測量中使用頻率好高、好重要的儀表之一。隨著現代化工業的發展，對流量測量的精度及測量的寬度要求也越來越高，為了能夠適應多種用途，市面上出現了各種類型的流量計，被廣泛應用于各種工業生產過程中。

         事實上，好早進行供水系統和水利工程相關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采用孔板法來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。從這個角度出發，我國擁有著世界文明的都江堰，這個舉世聞名的的水利工程，應用的是寶瓶口的方法來具體測量和觀測整個都江堰水量的大小。流量測量是測量科學技術的重要組成部分之一，它與科研、民生及國防建設有著密切的關系。做好流量測量工作是保證產品的質量、提高企業生產效率、促進科學技術發展的重要前提，特別是在能源危機、工業生產的自動化程度越來越高的今天，流量計在國民經濟中的重要性與地位更加突顯。

         流量計按照不同的分類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。按介質分類又可分為: 液體流量計和氣體流量計。

二、流量測量技術的發展及研究現狀
         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—伯努利發現。1791 年，利用文丘里管測量流量的實驗成功。19 世紀末，地衣個非常實用的水量測量器材出現了，這個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候，人們開始應用新的測量方法來對具體的流量具體測量。一九二二年，科學家脛骨具體的技術改革，這個時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來的。筆者在這里要著重強調的是，在一九一一年和一九一二年之間，卡門渦街的新理論具體出現到了人們面前。到了三十年代的時候，聲波法具體被提出了出來。然而，一直到了第二次世界大戰的時候，這項技術也沒有產生多少根本性的變化。具體到一九五五年的時候這項研究才有了一些進展，出現了應用循環法的技術。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。具有鎖相環路技術的超聲( 波) 流量計伴隨著現代科學技術以及集成電路的迅速發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。

         在輕工業領或當中，軟計算( 軟測量) 、智能化屬于紙槳流量測量技術的趨勢。紙槳流量測量技術借助于由激光到核磁共振，由電磁場到超聲波，經過越來越多的方法以及物理原理使之達到動態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，從原來的地方理被測量信號僅僅在時間或內( 主要屬于濾除噪聲信號) ，發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時形一般會比較差。

         現階段，在我國國內當中，很多類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，日本的恒河渦街流量計處于世界kaoqian地位，當時這種測量計的測量進度是百分之一的作用。完全滿足了當時人們的大量需求和需要。事實上，到目前來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，很多技術相當不夠成熟。

三、紙漿流量測量新方法的提出
         在造紙生產線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，并且一般會相伴出現，因此使用渦街流量計同時來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，造紙生產過程中的控制精度也可明顯提高。

         紙槳在管道當中直線流動，渦街流量計就安裝在管道當中，作為觀測者的農度傳感器，和被觀測對象的紙槳具備相對性的運動，并且相對紙漿流速與紙槳的流量成正比例關系，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流量進行變化，表現出流量－ 頻率特性。這個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
本文提出的紙漿流量測量方法大大降低了硬件成本，通過濃度計即可測得。符合市場要求，具有較大的發展前景。