
hydrometry
流量測定(Flow Measurement)是指通過科學手段對流體(液體、氣體或混合物)在單位時間内通過某一橫截面的體積或質量進行量化分析的過程。該術語在工業工程、環境監測、能源管理等領域具有重要應用價值。
核心定義與技術解析
從漢英對照角度,"流量測定"對應英文"flow measurement",其技術原理基于流體力學與傳感器技術,主要包含流速測定(velocity measurement)和流量計算(flow rate calculation)兩個維度。典型公式為:
$$
Q = A times v
$$
其中Q代表體積流量(m³/s),A為管道橫截面積(m²),v為流體平均流速(m/s)。該公式被美國國家标準與技術研究院(NIST)收錄于流量計量标準文檔(來源:NIST Handbook 44, Section 2.22)。
應用場景與行業規範
技術演進與權威驗證
當前主流技術包含電磁流量計(依據IEC 60041标準)、科裡奧利質量流量計(ASTM D1125測試規範)以及激光多普勒測速法(美國機械工程師學會ASME PTC 19.5驗證協議)。英國國家物理實驗室(NPL)2023年發布的《流量計量溯源白皮書》強調,高精度測定需建立完整的量值溯源鍊(來源:NPL官網技術報告庫)。
流量測定是指通過特定方法測量流體(如水、氣體等)在單位時間内通過某一橫截面的體積或質量的過程。以下是綜合解釋:
流量定義
流量分為體積流量(m³/s)和質量流量(kg/s)。體積流量通過公式計算:
$$ q_v = v cdot A $$
其中,( v ) 為平均流速,( A ) 為過水斷面面積。
測定意義
用于環境監測(如計算污染負荷)、工業控制(如能源管理)及水文研究(如洪水預警)。
流速面積法
主流方法之一,通過測量斷面面積和流速計算流量,適用于江河等大水體。
浮标法
曆史悠久的簡易方法,通過浮标漂移速度估算流速,精度較低但適用于洪水等緊急情況。
流速儀法
利用機械或電子設備直接測水流速度,適合水深、流速較大的河流。
節流式流量計
工業常用方法,通過節流元件(如孔闆)前後壓差計算流量,公式為:
$$ q_v = C cdot sqrt{Delta P} $$
其中,( C ) 為系數,( Delta P ) 為壓差。
現代技術已實現“天—空—地”立體監測,如衛星遙感、無人機和無人船協同作業,提升測量效率和覆蓋範圍。
如需更完整信息,可參考人民網科普文章()或水利工程專業資料。
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