谈谈国产流量计

1概述

   流量测量方法和手段有很多种，分类方法也很多。到目前为止，有超过60种类型的流量计可用于工业用途。迄今为止这么多品种的原因是他们没有找到适用于任何流体，任何范围，任何流动条件和任何使用条件的流量计。

这些超过60个流量计各有其特定的适用性，也有其局限性。根据测量对象，封闭管道和明渠有两种类型;根据测量的目的，可分为总计量和流量计量，计量分别称为总计量和流量计量。

   总计量表测量一段时间内流经管道的流量，表示为短时间内流经管道的总流量除以该时间的商。实际上，流量计通常配备累计流量装置作为总量表。总体积表还具有交通信号装置。因此，严格意义上的流量计和总量表的划分没有实际意义。

根据测量原理，有力学原理，热学原理，声学原理，电学原理，光学原理和原子物理学原理。

   本文分为：体积流量计，差压流量计，浮子流量计按照目前流行的和广泛的分类方法。使用流体振荡流量计中的涡轮流量计，电磁流量计，涡街流量计，质量流量计和插入式流量计来阐述国内外的原理，特性，应用概况和发展情况。

1.1差压流量计

   差压式流量计是根据安装在管路中的流量检测元件产生的差压，已知的流体状态，检测元件和管路的几何形状来计算流量的仪表。

   差压式流量计由一次装置（试件）和二次装置（压差转换和流量显示仪表）组成。差压流量计通常以测试件的形式分类，例如孔板流量计，文氏管流量计和等速管流量计。

   辅助装置是各种机械，电子，机电一体化压差表，差压变送器和流量显示仪表。已发展成为规格高，系列化，通用化，标准化的大型仪器。它可以测量流量参数以及其他参数（如压力，液位，密度等））。

差压式流量计根据其作用检测部件可分为：节流装置，液压阻力式，离心式，动压头型，动压头增益型和喷射型几大类。

测试标准化程度可分为标准化和非标准化两大类。

   所谓的标准试件只要符合标准文件，就可以设计，制造，安装和使用。它们可以在没有实际流量校准的情况下确定，以及估计的流量误差和估计的测量误差。

非标准试件成熟度差，尚未纳入国际标准。

   差压流量计是一种广泛使用的流量计。近年来，由于各种新型流量计的出现，其使用比例逐渐下降，但仍然是一类重要的流量计。

优点：

（1）多孔板流量计应用结构坚固，性能稳定可靠，使用寿命长;

（2）广泛的应用。还没有流量计比较;

（3）检测部件，变送器和显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模化生产。

缺点：

（1）测量精度一般较低;

（2）范围窄，一般只有3：1〜4：1;

（3）对现场安装条件要求较高;

（4）压力损失大（指板，喷嘴等）。

应用概述：

   差压流量计应该在各种应用中，各种物体都可用于封闭管道的流量测量，例如流体：单相，混溶，清洁，肮脏，粘性流动等。工作条件：常压，高压，真空，常温，高温，低温等;直径：从几毫米到几米;流动条件：亚音速，声波，脉动流。它在各个工业部门的消耗量约占总流量计使用量的1/4到1/3。

1.2浮子流量计

   浮子流量计也称为转子流量计，是一种变面积流量计。在从下向上扩展的垂直圆锥形管中，圆形横截面的浮体的重力受到流体动力的作用，从而允许浮体浮动。它可以在锥体内自由升降。

浮子流量计是一种流量计，仅次于广泛的差压流量计应用，对小流量和微流量起着决定性的作用。

在20世纪80年代中期，日本，西欧和美国的销售额占流量计的15％到20％。 1990年中国的产量估计为12至140,000台，其中超过95％为玻璃锥形浮子流量计。

特征：

（1）玻锥式浮子流量计结构简单，使用方便。缺点是它耐压。低，脆弱的玻璃管有更大的风险;

（2）适用于小直径和低流速;

（3）压力损失低。

1.3体积流量计

   体积流量计也称为固定位移流量计，称为PD流量计，在流量计中非常精确。它使用机械测量元件将流体连续分成单个已知的体积分数，根据测量腔体相继填充和排出体积分数的次数测量流体的总体积。

体积流量计根据其测量部件进行分类，可分为椭圆齿轮流量计，刮板流量计，双转子流量计，旋转活塞流量计，往复活塞流量计，盘式流量计，液体密封式滚筒流量计。湿气表和薄膜气表。

优点：

（1）测量精度高;

（2）安装管线条件对测量精度没有影响;

（3）可用于测量高粘度液体;

（4）宽范围;

（5）直读仪可直接累计，总量大，清晰，操作方便，无需外部能源。

缺点：

（1）结果复杂而庞大;

（2）介质类型，介质口径和工作状态更加有限;

（3）不适用于高温和低温应用;

（4）大部分仪表仅适用于清洁的单相流体;

（5）产生噪音和振动。

应用概述：

   体积流量计和差压流量计以及浮子流量计被分类为三种大量使用的流量计，并且通常用于测量昂贵介质（油品，天然气等）的总量。

   在工业化国家，PD流量计（不包括家用燃气表和家用水表）的销售流量占近年流量计的13％〜23％;中国约占20％，1990年的产量（不包括家用燃气表）估计为34万。台湾有椭圆齿轮和腰轮，分别约占70％和20％。

1.4涡轮流量计

   涡轮流量计是速度流量计的主要类型，它使用多叶片转子（涡轮）来检测流体的平均流速并导出流量或总流量计。

   它通常由两部分组成：传感器和显示器。它也可以制成一个完整的类型。

   涡轮和容积式流量计和科里奥利质量流量计在流量计中被称为三种重复且高度精确的产品。他们是流量计十大类型之一，他们的产品已经发展成多个品种和系列。大规模生产规模。

优点：

（1）所有流量计中的高精度是精确的流量计;

（2）重复性好;

（3）零漂移，抗干扰能力强;

（4）宽范围;

（5）结构紧凑。

缺点：

（1）校准功能不能长时间维持;

（2）流体特性对流动特性有很大影响。

应用概述：

   涡轮流量计广泛用于多种测量对象：石油，有机液体，无机液体，液化气，天然气和低温流体。在欧洲和美国，涡轮流量计仅次于孔板流量计的自然测量。仪器方面，只有荷兰在天然气管道上使用2600多个各种规格，压力从0.8〜6.5MPa的燃气轮机流量计，他们已经成为优秀的天然气计量表。

1.5电磁流量计

   电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律测量导电液体的仪表。电磁流量计具有一系列优良的特性，可以解决其他流量计不易应用的问题，如脏流量和腐蚀流量的测量。在70年代和80年代，电磁流量在技术上有了重大突破，使其成为流量计的一种广泛使用类型，其在流量计中的使用比例一直在上升。

优点：

（1）测量通道光滑直，不会堵塞。适用于测量含有固体颗粒的液固两相流体，如纸浆，泥浆，污水等;

（2）流量检测无压力损失，节能效果好;

（3）测得的体积流量几乎不受流体密度，粘度，温度，压力和电导率变化的影响;

（4）流量范围大，口径范围宽;

（5）可能使用腐蚀性流体。

缺点：

（1）电导率非常低的液体，如石油产品，不能测量;

（2）不能测量气体，蒸汽和含有大气泡的液体;

（3）不能用于更高的温度。

应用概述：

   电磁流量计具有广泛的应用范围。大直径仪表用于给排水工程;中等和小直径通常用于要求苛刻或不可预知的应用，例如钢铁工业高炉风口冷却水的控制，造纸工业中的纸浆和黑液的控制，化学工业强腐蚀性液体，有色金属冶金工业浆;小直径，小直径常用于制药工业，食品工业，生化和其他卫生要求。

1.6涡街流量计

   涡流流量计在流体中放置一个非流线型涡流发生器。流体在发生体的两侧交替分离以释放两串规则交错的旋涡。 根据频率检测方法的涡街流量计可分为：应力型，应变型，电容式，热式，振动式，光电式和超声波式。 涡街流量计是一种年轻型的流量计，但其迅速发展已成为一种通用型流量计。

优点：

（1）结构简单坚固;

（2）适用的流体种类很多;

（3）精度高;

（4）宽范围;

（5）压力损失小。

缺点：

（1）不适用于低雷诺数测量;

（2）较长的直线部分;

（3）仪表系数低（与涡轮流量计相比）;

（4）仪器在脉动流和多相流方面仍缺乏应用经验。

1.7超声波流量计

超声波流量计是通过检测超声波束（或超声波脉冲）上的流体流动的影响来测量流量的仪表。

根据信号检测的原理，超声波流量计可以分为微分传播速度法（直接时间差法，时间差法，相位差法和频率差法），波束偏移法，多普勒法，互相关法和空间滤波方法。和噪音法。

超声波流量计与电磁流量计一样，是无阻塞的流量计，并且是无阻流量计。它们是一类适用于解决流量测量难题的流量计，尤其适用于大口径流量测量。近年来它一直是发展最快的流量计之一。

优点：

（1）可以进行非接触式测量;

（2）无流量障碍物测量，无压力损失;

（3）可以测量非导电液体，这是电磁流量计的补充，而不会阻碍测量。

缺点：

（1）渡越时间法只能用于清洁液体和气体;多普勒方法只能用来测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;

（2）多普勒测量精度不高。

应用概述：

（1）传播时间法适用于清洁的单相液体和气体身体。典型应用包括工厂污水：奇怪液体，液化天然气等;

（2）在气体应用的高压天然气领域已有良好的经验;

（3）多普勒法适用于异相含量较低的两相流体，如未处理的污水，工厂排出的流体和污浊的过程流体;它通常不适用于非常清洁的液体。

1.8科里奥利质量流量计

科里奥利质量流量计（以下简称CMF）是一种直接型质量流量计，采用与流体在振动管中流动时的质量流量成正比的科里奥利力原理制成。

中国CMF的应用起步较晚。近年来，多家生产厂家（如太行仪器厂）开发了自己的供应市场，几家工厂也建立了合资企业或使用国外技术生产串联电表。

1.9开放式通道流量计

与以前不同的是，它是一种流量计，用于测量非完整管状明渠中自由表面的自然流量。

没有全流水线的水路称为开放式水道，开放式水道流量测量称为明渠流量计。

除了环形流量计外，还有U形，梯形，矩形和其他形状。形状。

明渠流量计适用于所有城市引水渠;电厂引水排水，污水处理进，排水渠;工矿企业排水灌溉工程和灌溉渠道。有些人估计1995年，占整体流量工具的约1.6％，但没有估计的国内应用数据。

2流量计研发的新工作原理

2.1静电流量计

东京工业大学开发出一种用于输油管道中低电导率液体流量测量的静电流量计。

静电流量计的金属测量管以绝缘方式连接到管道系统，通过测量电容器上的静电荷可以知道测量管上的电荷。他们对内径为4至8毫米的金属和塑料测量管仪器进行了固体流动测试，如铜和不锈钢。测试表明，流量和电荷接近线性。

2.2综合效应表

仪器的工作原理是基于流体的动量和压力作用于仪器本体的腔体变形，测量流体变形的复合效应。该仪器由美国GMI工程与管理研究所开发，申请了两项专利。

2.3测速流量传感器

它是由俄罗斯科学与工程中心工业仪表公司开发的，是基于悬浮效应理论开发的。该仪器已在多个领域得到成功应用（如核电厂测量热水流量超过2000套，连续使用8年），并且在扩大应用领域方面仍有待完善。

3种流量计的应用和发展趋势

3.1科里奥利质量流量计（CMF）

国外CMF开发了30多个系列。每个系列的开发都集中在技术方面：流量检测和测量管结构的设计和创新;提高仪器零点稳定性和准确性的性能;测量管挠度增加，灵敏度增加;测量管应力分布的改善，减少疲劳损伤，加强抗震动干扰能力。

3.2电磁流量计（EMF）

自从20世纪50年代初EMF进入工业应用以来，该领域的应用不断扩大。自20世纪80年代后期以来，它已占各国流量计销售额的16％至20％。

中国近年来的快速发展，1994年销售量估计在6500至7500台。在中国，生产2至6米大口径的ENF已经生产，并且具有3米的实际流量校准口径的设备能力。

3.3涡街流量计（USF）

20世纪60年代后期，USF进入工业应用领域，自20世纪80年代后期以来，它在各个国家的流量计销售量中占据了4％至6％的份额。 1992年，全球估计销量为354.8万台，同期国内产品估计为8,000-9,000台。

4。结论

    从以上可以看出，虽然流量计今天已经变得更加成熟，但其品种仍然非常多，迄今为止，还没有适合任何场合的流量计。

每个流量计都有其应用范围并且也有局限性。这要求我们：

（1）选择仪器时，一定要熟悉仪器和被测物体的状况，并考虑其他因素，使测量准确;

（2）努力开发新工具，使其在现有基础上更加完善。

本文浮子流量计，由金湖县华升计量仪器有限公司为您提供，转载请注明出处！！

来阐述国内外的原理，特性，应用概况和发展情况。

1.1差压流量计

　　差压式流量计是根据安装在管路中的流量检测元件产生的差压，已知的流体状态，检测元件和管路的几何形状来计算流量的仪表。

　　差压式流量计由一次装置（试件）和二次装置（压差转换和流量显示仪表）组成。差压流量计通常以测试件的形式分类，例如孔板流量计，文氏管流量计和等速管流量计。

　　辅助装置是各种机械，电子，机电一体化压差表，差压变送器和流量显示仪表。已发展成为规格高，系列化，通用化，标准化的大型仪器。它可以测量流量参数以及其他参数（如压力，液位，密度等））。

差压式流量计根据其作用检测部件可分为：节流装置，液压阻力式，离心式，动压头型，动压头增益型和喷射型几大类。

测试标准化程度可分为标准化和非标准化两大类。

　　所谓的标准试件只要符合标准文件，就可以设计，制造，安装和使用。它们可以在没有实际流量校准的情况下确定，以及估计的流量误差和估计的测量误差。

非标准试件成熟度差，尚未纳入国际标准。

　　差压流量计是一种广泛使用的流量计。近年来，由于各种新型流量计的出现，其使用比例逐渐下降，但仍然是一类重要的流量计。

优点：

（1）多孔板流量计应用结构坚固，性能稳定可靠，使用寿命长;

（2）广泛的应用。还没有流量计比较;

（3）检测部件，变送器和显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模化生产。

缺点：

（1）测量精度一般较低;

（2）范围窄，一般只有3：1〜4：1;

（3）对现场安装条件要求较高;

（4）压力损失大（指板，喷嘴等）。

应用概述：

　　差压流量计应该在各种应用中，各种物体都可用于封闭管道的流量测量，例如流体：单相，混溶，清洁，肮脏，粘性流动等。工作条件：常压，高压，真空，常温，高温，低温等;直径：从几毫米到几米;流动条件：亚音速，声波，脉动流。它在各个工业部门的消耗量约占总流量计使用量的1/4到1/3。

1.2浮子流量计

　　浮子流量计也称为转子流量计，是一种变面积流量计。在从下向上扩展的垂直圆锥形管中，圆形横截面的浮体的重力受到流体动力的作用，从而允许浮体浮动。它可以在锥体内自由升降。

　　浮子流量计是一种流量计，仅次于广泛的差压流量计应用，对小流量和微流量起着决定性的作用。

　　在20世纪80年代中期，日本，西欧和美国的销售额占流量计的15％到20％。 1990年中国的产量估计为12至140,000台，其中超过95％为玻璃锥形浮子流量计。

特征：

（1）玻锥式浮子流量计结构简单，使用方便。缺点是它耐压。低，脆弱的玻璃管有更大的风险;

（2）适用于小直径和低流速;

（3）压力损失低。

1.3体积流量计

　　体积流量计也称为固定位移流量计，称为PD流量计，在流量计中非常精确。它使用机械测量元件将流体连续分成单个已知的体积分数，根据测量腔体相继填充和排出体积分数的次数测量流体的总体积。

　　体积流量计根据其测量部件进行分类，可分为椭圆齿轮流量计，刮板流量计，双转子流量计，旋转活塞流量计，往复活塞流量计，盘式流量计，液体密封式滚筒流量计。湿气表和薄膜气表。

优点：

（1）测量精度高;

（2）安装管线条件对测量精度没有影响;

（3）可用于测量高粘度液体;

（4）宽范围;

（5）直读仪可直接累计，总量大，清晰，操作方便，无需外部能源。

缺点：

（1）结果复杂而庞大;

（2）介质类型，介质口径和工作状态更加有限;

（3）不适用于高温和低温应用;

（4）大部分仪表仅适用于清洁的单相流体;

（5）产生噪音和振动。

应用概述：

　　体积流量计和差压流量计以及浮子流量计被分类为三种大量使用的流量计，并且通常用于测量昂贵介质（油品，天然气等）的总量。

　　在工业化国家，PD流量计（不包括家用燃气表和家用水表）的销售流量占近年流量计的13％〜23％;中国约占20％，1990年的产量（不包括家用燃气表）估计为34万。台湾有椭圆齿轮和腰轮，分别约占70％和20％。

1.4涡轮流量计

　　涡轮流量计是速度流量计的主要类型，它使用多叶片转子（涡轮）来检测流体的平均流速并导出流量或总流量计。

　　它通常由两部分组成：传感器和显示器。它也可以制成一个完整的类型。

　　涡轮和容积式流量计和科里奥利质量流量计在流量计中被称为三种重复且高度精确的产品。他们是流量计十大类型之一，他们的产品已经发展成多个品种和系列。大规模生产规模。

优点：

（1）所有流量计中的高精度是精确的流量计;

（2）重复性好;

（3）零漂移，抗干扰能力强;

（4）宽范围;

（5）结构紧凑。

缺点：

（1）校准功能不能长时间维持;

（2）流体特性对流动特性有很大影响。

应用概述：

　　涡轮流量计广泛用于多种测量对象：石油，有机液体，无机液体，液化气，天然气和低温流体。在欧洲和美国，涡轮流量计仅次于孔板流量计的自然测量。仪器方面，只有荷兰在天然气管道上使用2600多个各种规格，压力从0.8〜6.5MPa的燃气轮机流量计，他们已经成为优秀的天然气计量表。

1.5电磁流量计

　　电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律测量导电液体的仪表。电磁流量计具有一系列优良的特性，可以解决其他流量计不易应用的问题，如脏流量和腐蚀流量的测量。在70年代和80年代，电磁流量在技术上有了重大突破，使其成为流量计的一种广泛使用类型，其在流量计中的使用比例一直在上升。

优点：

（1）测量通道光滑直，不会堵塞。适用于测量含有固体颗粒的液固两相流体，如纸浆，泥浆，污水等;

（2）流量检测无压力损失，节能效果好;

（3）测得的体积流量几乎不受流体密度，粘度，温度，压力和电导率变化的影响;

（4）流量范围大，口径范围宽;

（5）可能使用腐蚀性流体。

缺点：

（1）电导率非常低的液体，如石油产品，不能测量;

（2）不能测量气体，蒸汽和含有大气泡的液体;

（3）不能用于更高的温度。

应用概述：

　　电磁流量计具有广泛的应用范围。大直径仪表用于给排水工程;中等和小直径通常用于要求苛刻或不可预知的应用，例如钢铁工业高炉风口冷却水的控制，造纸工业中的纸浆和黑液的控制，化学工业强腐蚀性液体，有色金属冶金工业浆;小直径，小直径常用于制药工业，食品工业，生化和其他卫生要求。

1.6涡街流量计

　　涡流流量计在流体中放置一个非流线型涡流发生器。流体在发生体的两侧交替分离以释放两串规则交错的旋涡。 根据频率检测方法的涡街流量计可分为：应力型，应变型，电容式，热式，振动式，光电式和超声波式。 涡街流量计是一种年轻型的流量计，但其迅速发展已成为一种通用型流量计。

优点：

（1）结构简单坚固;

（2）适用的流体种类很多;

（3）精度高;

（4）宽范围;

（5）压力损失小。

缺点：

（1）不适用于低雷诺数测量;

（2）较长的直线部分;

（3）仪表系数低（与涡轮流量计相比）;

（4）仪器在脉动流和多相流方面仍缺乏应用经验。

1.7超声波流量计

　　超声波流量计是通过检测超声波束（或超声波脉冲）上的流体流动的影响来测量流量的仪表。

　　根据信号检测的原理，超声波流量计可以分为微分传播速度法（直接时间差法，时间差法，相位差法和频率差法），波束偏移法，多普勒法，互相关法和空间滤波方法。和噪音法。

　　超声波流量计与电磁流量计一样，是无阻塞的流量计，并且是无阻流量计。它们是一类适用于解决流量测量难题的流量计，尤其适用于大口径流量测量。近年来它一直是发展最快的流量计之一。

优点：

（1）可以进行非接触式测量;

（2）无流量障碍物测量，无压力损失;

（3）可以测量非导电液体，这是电磁流量计的补充，而不会阻碍测量。

缺点：

（1）渡越时间法只能用于清洁液体和气体;多普勒方法只能用来测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;

（2）多普勒测量精度不高。

应用概述：

（1）传播时间法适用于清洁的单相液体和气体身体。典型应用包括工厂污水：奇怪液体，液化天然气等;

（2）在气体应用的高压天然气领域已有良好的经验;

（3）多普勒法适用于异相含量较低的两相流体，如未处理的污水，工厂排出的流体和污浊的过程流体;它通常不适用于非常清洁的液体。

1.8科里奥利质量流量计

　　科里奥利质量流量计（以下简称CMF）是一种直接型质量流量计，采用与流体在振动管中流动时的质量流量成正比的科里奥利力原理制成。

　　中国CMF的应用起步较晚。近年来，多家生产厂家（如太行仪器厂）开发了自己的供应市场，几家工厂也建立了合资企业或使用国外技术生产串联电表。

1.9开放式通道流量计

　　与以前不同的是，它是一种流量计，用于测量非完整管状明渠中自由表面的自然流量。

　　没有全流水线的水路称为开放式水道，开放式水道流量测量称为明渠流量计。

　　除了环形流量计外，还有U形，梯形，矩形和其他形状。形状。

　　明渠流量计适用于所有城市引水渠;电厂引水排水，污水处理进，排水渠;工矿企业排水灌溉工程和灌溉渠道。有些人估计1995年，占整体流量工具的约1.6％，但没有估计的国内应用数据。

2流量计研发的新工作原理

2.1静电流量计

　　东京工业大学开发出一种用于输油管道中低电导率液体流量测量的静电流量计。

　　静电流量计的金属测量管以绝缘方式连接到管道系统，通过测量电容器上的静电荷可以知道测量管上的电荷。他们对内径为4至8毫米的金属和塑料测量管仪器进行了固体流动测试，如铜和不锈钢。测试表明，流量和电荷接近线性。

2.2综合效应表

　　仪器的工作原理是基于流体的动量和压力作用于仪器本体的腔体变形，测量流体变形的复合效应。该仪器由美国GMI工程与管理研究所开发，申请了两项专利。

2.3测速流量传感器

　　它是由俄罗斯科学与工程中心工业仪表公司开发的，是基于悬浮效应理论开发的。该仪器已在多个领域得到成功应用（如核电厂测量热水流量超过2000套，连续使用8年），并且在扩大应用领域方面仍有待完善。

3种流量计的应用和发展趋势

3.1科里奥利质量流量计（CMF）

　　国外CMF开发了30多个系列。每个系列的开发都集中在技术方面：流量检测和测量管结构的设计和创新;提高仪器零点稳定性和准确性的性能;测量管挠度增加，灵敏度增加;测量管应力分布的改善，减少疲劳损伤，加强抗震动干扰能力。

3.2电磁流量计（EMF）

　　自从20世纪50年代初EMF进入工业应用以来，该领域的应用不断扩大。自20世纪80年代后期以来，它已占各国流量计销售额的16％至20％。

　　中国近年来的快速发展，1994年销售量估计在6500至7500台。在中国，生产2至6米大口径的ENF已经生产，并且具有3米的实际流量校准口径的设备能力。

3.3涡街流量计（USF）

　　20世纪60年代后期，USF进入工业应用领域，自20世纪80年代后期以来，它在各个国家的流量计销售量中占据了4％至6％的份额。 1992年，全球估计销量为354.8万台，同期国内产品估计为8,000-9,000台。

4。结论

　　从以上可以看出，虽然流量计今天已经变得更加成熟，但其品种仍然非常多，迄今为止，还没有适合任何场合的流量计。

每个流量计都有其应用范围并且也有局限性。这要求我们：

（1）选择仪器时，一定要熟悉仪器和被测物体的状况，并考虑其他因素，使测量准确;

（2）努力开发新工具，使其在现有基础上更加完善。

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