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| 應用領域 | 環(huán)保,能源,電子/電池 |
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V錐型流量計,，又名V型錐流量計、V形錐流量計,、錐型流量計,、錐形流量計、內(nèi)錐流量計,、內(nèi)錐式流量計,、一體化V錐流量計、V錐流量計,，英文名稱是V-cone flowmeter,。V錐型流量計是20世紀80年代開始研發(fā)的一種差壓流量計，它的開發(fā)成功是差壓式流量測量的質(zhì)的飛躍,。
工作原理是當充滿管道的流體,，流經(jīng)管道內(nèi)的流量孔板時，流速將在流量孔板的節(jié)流處形成局部收縮,，從而使流速加快,，靜壓力降低，于是在標準孔板前后便產(chǎn)生了壓力降或叫壓差,，介質(zhì)流動的流量愈大,，在流量孔板前后產(chǎn)生的壓差也就愈大，所以可通過測量壓差來測量流體流量的大小,。這種測量方法是以流動連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程式(能量守恒定律)的原理為基礎的,。
產(chǎn)品概述編輯V錐流量計，又名;V型錐流量計;V形錐流量計;錐型流量計;錐形流量計;內(nèi)錐流量計;內(nèi)錐式流量計,，一體化V錐流量計(V-cone flowmeter)是20世紀80年代開始研發(fā)的一種差壓流量計,，它的開發(fā)成功是差壓式流量測量的質(zhì)的飛躍。它利用V錐體在流場中產(chǎn)生的節(jié)流效應,，通過檢測上下游壓差來測量流量,。與普通節(jié)流件相比，它改變了節(jié)流布局,，從中心孔節(jié)流改為環(huán)狀節(jié)流,。實踐使用證明，V錐流量計與其他流量儀表相比,，具有長期精度高,、穩(wěn)定性好，受安裝條件局限小,、耐磨損,、測量范圍寬,、壓損小、適合贓污介質(zhì)等優(yōu)點,。而且V錐體本身作為流場的整流器而成為一種具有*性能的優(yōu)異的新型流量計,。
1.V型錐形流量計是一種高精度、高穩(wěn)定性,、量程比寬,、可測介質(zhì)廣的新型流量計。
2. 可測量介質(zhì)包括液體,、氣體,、蒸汽等,幾乎涵蓋了所有流動性介質(zhì)。
3. 流體的最高工況溫度可達800℃,最高壓力可達10.5Mpa,。
4. 若選用特種材質(zhì)的表體,介質(zhì)的工況溫度、壓力還可以更高,。
5. V型錐形流量計可測量最高雷諾數(shù)為500萬,低雷諾數(shù)為8000甚至更低,。
6. 產(chǎn)生滿刻度差壓信號從低小于0.1千帕到最高幾十千帕。
工作原理
V型錐流量計屬高精度,、高穩(wěn)定性的新型差壓式流量儀表。和其他差壓式儀表一樣,，也是基于流動連續(xù)性原理和伯努利方程來計算流體工況流量的,。我們知道在同一密閉管道內(nèi)，當壓力降低時,，速度會增加,，當介質(zhì)接近錐體時，其壓力為P+,，在介質(zhì)通過錐體的節(jié)流區(qū)時,，速度會增加,，壓力會降低為P-,，P+和P-都通過V型錐形流量計的取壓口引到差壓變送器上,，流速發(fā)生變化時,，差壓值會隨之增大或減小,。也就是說對于穩(wěn)定流體，流量的大小與差壓平方根成正比,。當流速相同時,，錐體節(jié)流面積越大，則產(chǎn)生的差壓值也越大 [1] ,。
V錐流量計技術(shù)指標編輯質(zhì)量
1、高精度：±0.075%,。
2,、高穩(wěn)定性：優(yōu)于0.1%fs/年,。
3、高靜壓：40mpa,。
4,、連續(xù)工作5年不需調(diào)校。
5,、可忽略溫度,、靜壓影響,。
6、抗高過壓,。
特點
1、 具有良好的準確度(≤0.5%)和重復性(≤0.1%),。
2、 具有較寬的量程比(10﹕1～15﹕1),。
3,、 自整流功能,，只需要極短的直管段(前1～3D后0～1D),。
4,、 自清潔功能，可測臟污和易結(jié)垢流體,，適合高爐煤氣等雜質(zhì)較多的介質(zhì),。
5、 自保護功能,，節(jié)流件關(guān)鍵部位不磨損，能保持長期穩(wěn)定地工作,。
6,、 耐高溫、高壓,、耐腐蝕,、不怕震動。
7,、 可測流體的種類非常廣泛(液、氣,、蒸汽),，流量測量范圍寬(微小流量～大流量),，適應的管道DN15～DN3000。
8,、流量計結(jié)構(gòu)設計是流體掃過型結(jié)構(gòu),，不可能截留流體中任何夾帶的氣、液或固相污物,非常適用于臟污流體的流量測量,，如焦爐煤氣,，濕氣體等。
9,、 無可動部件,。
10、當流體流經(jīng)填 的內(nèi)錐體時,會在其周邊形成邊界層并疏導流體離開錐體尾部的邊緣,從而減少它被磨損的可能性,。
11,、在換熱站測量蒸汽,，熱水，無需直管段,。由于換熱站空間比較小,，選擇一般流量計要求直管段較長,，影響運行精度，用在測量高爐煤氣,，有自清潔作用,，引壓管不易堵塞 [1] 。
參數(shù)編輯連接型表體
1,、公稱口徑： Φ15-Φ2000測量介質(zhì)：液體,、氣體、蒸汽。
2,、測量介質(zhì)溫度范圍：-200℃~+800℃,。
3、壓力等級：1.0MPa~10.5MPa,。
4,、精度等級：0.5級、1.0級,、1.5級,、2.5級。
5,、表體材質(zhì)：錐體材質(zhì)為不銹鋼,，管道,、法蘭為碳鋼,。(其它材質(zhì)協(xié)議供貨)。
6,、β值范圍：0.45……0.85,。
取壓型表體
1、公稱口徑： Φ80-Φ20,。
2,、測量介質(zhì)：液體、氣體,、蒸汽 測量介質(zhì)溫度范圍：-200℃~ +800℃,。
3、壓力等級： 1.0MPa~10.5MPa,。
4,、精度等級：0.5級、1級,、1.5級,、2.5級。
5,、表體材質(zhì)：錐體材質(zhì)為不銹鋼,，管道、法蘭為碳鋼(其它材質(zhì)協(xié)議供貨),。
6,、β值范圍：0.45……0.85。
管道焊接型表體
1,、公稱口徑： Φ15-Φ2000,。
2、測量介質(zhì)：液體、氣體,、蒸汽 測量介質(zhì)溫度范圍：-200℃~ +800℃,。
3、壓力等級：1.0MPa~10.5MPa,。
4,、精等級：0.5級、1級,、1.5級,、2.5級表體材質(zhì)：錐體材質(zhì)為不銹鋼，管道,、法蘭為碳(其它材質(zhì)協(xié)議供貨),。
5、β值范圍：0.45……0.85,。
組成編輯V錐傳感器和差壓變送器組成的V錐流量計
依照用戶要求不同,，利用V錐傳感器和差壓變送器組成流量檢測儀表供貨分為二類：
V錐傳感器
只提供差壓信號的檢測部分(V錐體及測量管道)，不提供差壓變送器,、三閥組和流量顯示部分,，輸出信號為差壓。由用戶自己進行配套,。
V錐流量計
由V錐傳感器和差壓變送器組成,。有分體型安裝和一體型安裝兩種結(jié)構(gòu)。
分體型安裝由獨立的V錐傳感器和差壓變送器組成,。V錐傳感器和差壓變送器之間的引壓管連接由用戶自己完成,。而差壓變送器可以配套供應。
一體型安裝是產(chǎn)品出廠時己將差壓變送器,、三閥組與V錐傳感器連接成一體,，用戶購買一體型V錐流量計后，使用時不需再連接引壓管,。若需配接相應的流量積算器,、壓力變送器和溫度變送器可以配套供應。
可測流體編輯1.氣體
煤氣：焦爐煤氣,、高爐煤氣,、城市;
天然氣：包括含濕量5%以上的天然氣;
各種碳氫化合物氣體：烷烴類，烯烴類等氣體;
各種氣體制造：氫,、氦,、氬、氧,、氮氣等;
腐蝕性氣體：濕的氯化物氣體等;
空氣：包括含水,，含塵埃的空氣,、壓縮空氣等;
煙道氣：各種鍋爐、加熱爐排放的煙道氣,。
2.蒸汽：飽和蒸汽,、過熱蒸汽。
3.液體
油類：原油,、燃料油,、含水乳化油、柴油,、液壓油等;
水：原水,、飲用水、生產(chǎn)水,、污水等;
各種水溶液：酸,、堿,、鹽水溶液等;
有機物化學品：甲醇,、乙二醇、二甲苯等,。
4.特殊流體
油+HC氣+沙;
加氣的水：H2O+N2+空氣;H2O+CO2等,。
安裝方法編輯1.管道法蘭安裝的方法為：V錐流量計的兩端各有一個法蘭,，與管道上的法蘭進行連接,，是通常工業(yè)比較常用的連接方式，特別適用于各個管道口徑的連接,，此種安裝方式可與差壓變送器進行分體安裝,，通常使用于測量蒸汽的流量和高溫介質(zhì)的流量,。
2.法蘭夾裝式安裝方法為：V錐流量計兩端各配有法蘭,，當連接的管道無法蘭連接時,，可選用焊接的方式進行連接，再把V錐流量計安裝在法蘭之間,。
3.管道焊接式安裝方法為：V錐流量計與安裝管道沒有法蘭連接的情況下,，采用直接焊接的方式，直接把流量計與管道焊接在一起,，此種方法安裝成本較低,，減少了4片法蘭的成本,，適用于大口徑流量計的安裝場所，屬于一次性安裝方式,。
主要特點編輯1.精度高：V錐型流量計的精度為測量值的±0.5%，貿(mào)易計量級為±0.3%(系統(tǒng)精度需參照應用條侏及二次儀表的精度),。
2.重復性好：V錐型流量計的重復性很好,，為±0.1%。
3.量程比寬：V錐型流量計的量程較其它類型的差壓流量計大得多,，正常情況下為10：1,，若有必要不是也可加大。在雷諾數(shù)高于8000時輸出信號為線性,，若低于8000也可測量,，但需對輸出信號根據(jù)曲線進行修正。
4.直管段要求低：伯努力方程要求受測流體為理想流體,，在實際應用中這是根本不可能的,，很多情況會造成流體分布不均勻，如彎頭,，閥門,，縮徑，擴徑,，泵,，三通等等，對其它儀表而言,，這是一個很難解決的問題,。V錐流量計可在極為惡劣的情況下均勻流體分布，如在緊鄰儀表上游有單彎管,，雙彎管,，經(jīng)過錐體“整流"后的流體分布比較均勻可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的測量精度，由于V型流量計可均勻流體分布曲線,，因此同其它類型的差壓流量計相比,，對上下游直管段的要求小，建議安裝時在上游留0-3D的直管段,，在下游留0-1D的直段管,。當用戶的管道尺寸大，管道價格高或直管段不夠的情況下,，V錐型流量計將是*,。在過去十年內(nèi)，對V型流量計的上游有一個90℃的單彎管或兩個不在一個平面上的雙彎管的情況進行了測試,，測試結(jié)果表明,，V錐型流量計可在緊鄰它的地方裝有一個彎管或不在同一個平面上的雙彎管而不會對測量精度有影響,。
5.流量計*結(jié)構(gòu)所形成的邊界層效應，使節(jié)流件關(guān)鍵部位不會磨損,，因此可以保持幾何尺寸長期不變,，因此能長期穩(wěn)定工作而無須標定。流量計是純機械體,，因此耐高溫,、耐高壓、耐腐蝕及不怕振動,。
6.可測的流體廣泛(液體,、氣體、蒸汽),，測量范圍寬(微小流量～大流量),，適用的管徑DN15～DN3000。
結(jié)構(gòu)編輯V錐流量計是以一個同軸安裝在測量管內(nèi)的尖圓錐體為節(jié)流件的新型差壓式流量測量裝置,，它是一種基于文丘里管測量原理,，并集經(jīng)典文丘里管、環(huán)形孔板和耐磨孔板優(yōu)點于一體的新型節(jié)流裝置,。
由于V錐流量計采用特殊的結(jié)構(gòu)形式,，它具有以下特點：
1、上,、下游直管段要求較短：上游直管段長度為0-3d,，下游直管段長度為0-1d。
2,、精確度：±0.5%;重復性是0.1%;量程比達到15：1,。
3、耐臟污,、壓損小。
4,、具有流動調(diào)整和對流體的混合作用,。
5、安裝方便,，是進行技術(shù)改造的理想的流量計;
6,、免維護或維護工作量很小。
產(chǎn)品應用編輯介質(zhì)：煤氣,、天然氣(包括含濕度5%以下),、各種碳氫化合物(包括含濕的HC氣體)、各種稀有氣體(氫,、氦,、氬,、氧、氮等),、氯氣,、濕的氯化物氣體、空氣(包括含水,、含SiO2粒子以及含其他懸浮物的空氣),、煙道氣、飽和蒸汽(含汽,、水兩相流),、過熱蒸汽、水等,。
條件：從深冷到超臨界狀態(tài),，最高溫度達450℃，最大壓力25Mpa,。
計算：每一個錐形流量計都根據(jù)流體的性質(zhì),、壓力和溫度用專門的軟件進行計算。用戶可根據(jù)自己的應用條件(所測介質(zhì)的組份,、溫度,、壓力、管徑,、最大流量,、常用流量、最小流量,、準許最大壓力損失)選擇β值,。
維護：錐形流量計免維護，不需要定期維護和檢定,。
適用范圍編輯1,、公稱直徑：15mm≤DN≤1800mm;
2、公稱壓力：PN≤40MPa;
3,、雷諾數(shù)范圍：5×10≤ReD≤10;
4,、精度等級：0.5級，1級;
5,、直管段長度：前1～3D,，后0～1D;
6、適用介質(zhì)：氣體,、液體,、蒸汽等各種介質(zhì);
7、孔徑比：β=0.3～0.75;
8,、最高溫度：540℃;
9,、重復精度：±0.1%;
10,、量程比：15：1;
11、β值范圍寬：V錐流量傳感器*的幾何形狀允許有廣泛的β值范圍;
12,、口徑范圍寬：DN25～DN2000;
13,、精度等級：0.5級(差壓流量變送器精度應高于0.2級，含0.2級),，(β：0.45～0.85,，當β<0.55，量 程比4∶1時,，精度等級：≤0.30),。
連接方式編輯1、管道法蘭式：是指流量計兩端有安裝法蘭,。與工藝管道兩端同規(guī)格的安裝法蘭(也稱用戶法蘭)連接,，是比較常用的結(jié)構(gòu)形式，適用的口徑(DN50mm～3000mm),。此種形式適用于節(jié)流裝置與差壓變送器分體安裝時選用,，一般常用于測量蒸汽流量時使用，在測量其他高溫介質(zhì)時也可以使用,。
2,、法蘭夾裝式：用于小口經(jīng)流量計的安裝形式，每臺流量計與工藝管道只需2片法蘭,。法蘭與工藝管道焊接在一起,，再把流量計夾裝在兩法蘭之間。此中安裝方法與渦街流量計(≤300mm)安裝方法相同,。
3,、小口徑一體化式：適用口徑≤DN40mm，介質(zhì)溫度≤120℃的流體,。該結(jié)構(gòu)是把差壓變送器直接與塔形流量計組合成一個整體,。二者之間無導壓管、取壓閥,、三閥組,。使安裝變的非常簡單(與渦街流量計安裝方法相同) 。差壓變送器調(diào)節(jié)零點時需要關(guān)閉工藝管道的閥門,，就可以調(diào)零。
注意：此安裝方式,，不能用于測量高溫介質(zhì)的場合,，是因為高溫介質(zhì)會進入差壓變送器測量室內(nèi)，損壞變送器測量膜片,。
4,、管道對焊式：是指塔形流量計與工藝管道無法蘭連接(流量計本體無法蘭),，安裝時直接把流量計與工藝管道焊接在一起。該結(jié)構(gòu)成本相對較低(減少4片法蘭的成本),，屬于一次性安裝,。一般用于較大口徑的場合。
5,、常規(guī)流體一體化式：是指介質(zhì)溫度≤120℃的流體,，適用管徑：DN50～DN3000。生產(chǎn)廠家根據(jù)不同的流體和用戶要求,，出廠時在流量計上為用戶焊接(或裝配)好閥門和三閥組,。在現(xiàn)場安裝時由用戶把流量計與變送器組裝在一起即可。
6,、蒸汽一體化式：是指測量蒸汽流量時,，把變送器與塔形流量計組裝在一起，變送器與流量計之間要裝配我公司“蒸汽專用三閥組"部件,，從而取消了導壓管并大大簡化了取壓結(jié)構(gòu),。
7、液體防凍式：是指塔形流量計與變送器之間裝由我公司“液體專用隔離罐",，罐中裝有特殊介質(zhì),，該介質(zhì)能在較低的溫度下不凍結(jié)。此種安裝方式在測量液體時,，特別在北方冬天室外環(huán)境比較低的情況下,。往往變送器測量室種的液體容易凍結(jié)，損壞變送器,。
8,、方形管道法蘭式：是指工藝管道為方形管，而流量計測量管為圓形管道,，二者通過一個特制的“方-圓"連接件進行連接,。
V錐流量計對安裝場所的要求編輯V錐流量計是在管道中心懸掛一個錐形截流件，錐形件阻礙介質(zhì)流動,，重塑流速曲線,，測量介質(zhì)包括水、蒸汽,、空氣,、天然氣、氮氣,、焦爐煤氣和有機氣體等,。V錐流量計對安裝場所有哪些要求呢?
通常V錐流量計傳感器外殼防護等級為IP65，安裝場所要求是：
1、選擇振動小的場所,，特別對一體型儀表;
2,、測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所;測量雙組分液體時,，避免裝在混合尚未均勻的下游;測量化學反應管道時,，要裝在反應充分完成段的下游;
3、盡可能避免測量管內(nèi)會變成負壓;
4,、環(huán)境相對濕度在10%～90%范圍內(nèi);
5,、盡可能避免受陽光直照;
6、避免雨水浸淋,，不會被水浸沒,。
7、避免附近有大電機,、大變壓器等,，以免引起電磁場干擾;
8、易于實現(xiàn)傳感器單獨接地的場所;
9,、盡可能避免開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體;
10,、環(huán)境溫度在-25/-10～50/60℃范圍內(nèi)，一體型結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件,，范圍要窄些;
11,、V錐流量計如果防護等級是IP67或IP68，則無需上述8,、10兩項要求 [2] ,。
*性編輯(1)對流體的均速作用，信號穩(wěn)定：“信號波動"是孔板的1/10,，因此安裝所需要的直管段短,，解決了長期困擾用戶的差壓儀表直管段太長的難題(前0～3D直管段，后0～1D直管段),。
(2)精度高±0.5%,，重復性好±0.1%，量程比寬10∶1,。
(3)耐磨損,，具有長期的穩(wěn)定性和精度，不需要重復標定,。
(4)具有自清潔功能,，臟污流體不會堵塞。對于特臟流體采用獨立知識產(chǎn)權(quán)的防堵技術(shù),，*解決了在高爐,、焦油煤氣測量中節(jié)流件,、導呀壓管堵塞,、粘附的難題,。
(5)傳感器是金屬體不含電子器件，因此耐高溫,、耐振動,。
(6)適用的流體非常廣泛，低,、高流速的流體均可準確測量,，規(guī)格齊全適用口徑DN15～DN3000。
(7)壓力損失?。和瑯拥摩轮?，壓損是孔板的1/3～1/5。
(8)安裝方式靈活：可選管道法蘭式,，直接焊接式,，方管式。
安裝圖編輯
注：V錐流量計需選配：差壓變送器,、三閥組,、針型閥、冷凝罐,、冷凝圈,、壓力變送器、溫度變送器,、流量積算儀,。
操作與維護編輯操作
①V型錐流量計必須與差壓變送器配套使用,，才能得知流量,。為了便于在現(xiàn)場調(diào)?整零點，必須在差壓變送器的引壓管處加裝“三閥組",，使用方法見變送器的說明書,。?
②為了測知真實流量的差壓值,，除了正確的敷設取壓管路外,，還需使取壓管路內(nèi)的?導壓介質(zhì)(傳遞流體的靜壓值)保持單相(液相或氣相)狀態(tài)，即測液體介質(zhì)流量,，必須是取壓管路內(nèi)充滿液體,，不得混入氣體;測氣體介質(zhì)流量時，必須使管路內(nèi)充滿氣體,，不得凝結(jié)液體,。為此可加設集氣器或沉降器，收集液體中的氣體(定期排放)或氣體中的液體(定期清除)。?
?、坌卤砘蛲Ｓ靡欢螘r間后重新啟用的內(nèi)藏式節(jié)流裝置,，投用前應檢查引壓管路有無?堵塞或泄漏，對液體介質(zhì)應在引壓管路內(nèi)充滿清潔的水或其他導壓液體,，注意排放管路內(nèi)混進的氣體,，對氣體介質(zhì)應注意排放管路內(nèi)積液。?
?、芡哆\前打開“三閥組"中的平衡閥,，關(guān)嚴正負取壓管路上的閥門，檢查,、校正差?壓變送器的零點,，一定注意“零點"是在正負壓力腔*等壓(即差壓等于0)時，核查,、調(diào)整差壓變送器,。?
在流體流動狀態(tài)下即使全開“平衡閥"，只要不關(guān)嚴正負取壓管路上的取壓閥門,，也不能核查零點,。因為平衡閥本身有阻力，不能*平衡正負壓力腔的壓力,，即達不到“零差壓"狀態(tài),。?
⑤測量含懸浮物或塵埃流體流量時,，一定要配置沉降器或隔離器,。注意導壓流體的進口、出口及排污口的位置如何合理選擇,，以達到排污目的,。測量臟污流體，建議選“帶遠傳膜盒的差壓變送器",。?
?、逌y量腐蝕性流體流量時，一定要選用合適的隔離器,，根據(jù)介質(zhì)比重選用合適的隔離器液,，并注意合理選擇隔離液與被測流體的入口。?
?、遃型錐流量計的設計參數(shù)是否與實際參數(shù)相符,，直接關(guān)系到測量精度。V型錐流量計投入使用時,，測得的參數(shù)如果處于設計參數(shù)范圍內(nèi),，測量精度一般不會超過設計計算精度;但是如果測得的參數(shù)遠離設計參數(shù)范圍(假定孔板及差壓變送器選型,、制造、安裝均符合要求)則有可能是提供設計參數(shù)有誤,，應更改設計參數(shù),，重新設計計算節(jié)流裝置。?
?、嗍褂弥泄に嚄l件的變化導致流體參數(shù)改變,，應當采用溫度、壓力的自動跟蹤補償,，否則會帶來測量誤差。市場上已經(jīng)出現(xiàn)多種型式的智能化流量顯示儀,，可輸入介質(zhì)溫度,、壓力、標準狀態(tài)下的介質(zhì)密度,、壓縮系數(shù),、流量系數(shù)(流出系數(shù))等，保證孔板的準確測量,。?
維護
?、賄型錐流量計的工作性比較可靠，常見的故障是取壓口堵塞,、引壓管堵塞或泄漏,，應當經(jīng)常洗清或吹洗取壓口、引壓管及緊固各密封連接處,。當環(huán)境溫度低于0℃時,，應將取壓管包扎保溫層或敷設伴熱管路。測量高溫介質(zhì)時應加裝冷凝器或隔離器,，防止高溫介質(zhì)進入差壓變送器的測壓容器,。?
②對于測量液體中混有少量的氣體的情形,，應在V型錐流量計上游裝“消氣器",，避免氣體混在液體中流過節(jié)流件，產(chǎn)生測量誤差,。應注意定期排放消氣器上部收集到的氣體,。(含有害成分時應排入儲蓄罐內(nèi))?
③差壓變送器的零點有時發(fā)生漂移,，影響測量精度(特別是流量小,，差壓接近下限值時)，要經(jīng)常校對零點,。質(zhì)量好的差壓變送器可根據(jù)經(jīng)驗延長校零周期至1年,，而質(zhì)量差的變送器數(shù)天校一次零點,，所以議配用質(zhì)量好的差壓變送器，減輕日常維護工作量
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化工儀器網(wǎng)