錐形流量計


               
      概述

      以孔板、噴嘴和文丘利管為代表的節(jié)流式流量計成功地應(yīng)用于工業(yè)流量測量已愈百年，至今仍發(fā)揮著*的作用。*以來為使這一經(jīng)典的流量測量技術(shù)不斷地發(fā)揚(yáng)光大，針對工業(yè)現(xiàn)場抗臟污、阻損小、直管段長度短的要求，對產(chǎn)生差壓的節(jié)流件形式的優(yōu)化改進(jìn)工作一直沒有間斷。
      80 年代中期節(jié)流件形式的研究出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍——即將流體節(jié)流在管道中心軸線附近收縮的概念，改變?yōu)槔猛S安裝在管道中的V形尖圓錐體將流體逐漸地節(jié)流收縮到管道的內(nèi)邊壁，通過測量此V形內(nèi)錐體前后的差壓來測量流量。經(jīng)過十多年來的測試和應(yīng)用，人們已普遍地理解并且接受它作為一種更有效的流量儀表。實踐證明，利用錐形流量計能在更短的直管段條件下以更寬的量程比對潔凈或臟污的的流體實現(xiàn)。

     工作原理

     也是一種差壓式儀表，與其他通用的差壓式流量計原理相同，都是基于密閉管道中能量相互轉(zhuǎn)化的伯努利定律。在穩(wěn)定流場的情況下，管道中的流速與差壓的平方根成正比。利用流體的連續(xù)性方程和伯努利方程，即可推導(dǎo)出被測流量與輸出差壓值的數(shù)學(xué)關(guān)系式。
      

     產(chǎn)品特點

1.重塑流速曲線，直管段要求低。
     重塑流線曲線是的zui大特點，在現(xiàn)實生活中，流速很難分布均勻，很多情況會造成流體分布不均勻。管道上的任何變化都可能對流體造成影響：如彎頭、閥門、縮徑、擴(kuò)徑、泵、三通等，對其它儀表而言，這是一個很難解決的問題，而利用V型錐體對流速分布曲線進(jìn)行重新塑造。使得錐體“整流"后的流體分布均勻，滿足了伯努力方程對測量流體為理想流體要求。正是自整流的特性，使得儀表安裝時并不需要過長的直管段就能獲得很高的精度和穩(wěn)定性。2.精度高，重復(fù)性好
     正壓孔取在錐體上游的管壁上，取壓位置選在理想流體的等速區(qū)域，符合伯努利定理，正壓信號穩(wěn)定；負(fù)壓孔位于錐體尾部中心，正好落在下游壓力zui小的區(qū)域，由于錐體中心對稱的結(jié)構(gòu)，使得錐尾中心區(qū)域流場呈現(xiàn)相對靜態(tài)，流體節(jié)流后在負(fù)壓區(qū)只出現(xiàn)高頻低幅的小旋渦，使得負(fù)壓信號波動很小，輸出差壓信號非常穩(wěn)定，傳感器信號優(yōu)于讀數(shù)的±0.5%，重復(fù)性為±0.1%。
3.低壓損，寬量程
     壓損低，量程寬，通常量程比為15:1，zui大可達(dá)30:1。由于沒有銳利的緣口, 引起的*性壓力損失恒定且要比孔板小。在所有的差壓流量計中，只有的壓損與文丘里管接近。同時，極其穩(wěn)定的信號使得差壓的量程下限遠(yuǎn)比一般差壓流量計的低，因此量程得以向下限擴(kuò)展，雷諾數(shù)低至8000仍可保持信號線性。如果采用曲線修正，在更低的雷諾數(shù)條件下仍然可測量并可保證較好的重復(fù)性。
4.*穩(wěn)定性好
     *穩(wěn)定性好：錐體的外形設(shè)計保證流體在流經(jīng)錐體時是一種漸變的過程，無突變，流體經(jīng)過錐體后到達(dá)錐體邊緣，因此錐體邊緣不會經(jīng)常性地受到不潔流體的磨損，β值可保持不變,整個儀表無可動部件，因此無須重復(fù)標(biāo)定，保證*精確測量。
5.信號穩(wěn)定
     信號穩(wěn)定，每種差壓儀表都有“信號波動"。這意味著即使流體是穩(wěn)定的，節(jié)流元件產(chǎn)生的信號也有一定的量的波動。對于標(biāo)準(zhǔn)孔板，平面后產(chǎn)生的渦流較長，這些長渦流是孔板產(chǎn)生低頻、高幅信號，嚴(yán)重干擾差壓讀數(shù)的準(zhǔn)確性；而流體流經(jīng)形成非常短的渦流，這些渦流使產(chǎn)生高頻、低幅信號，這就使產(chǎn)生穩(wěn)定的信號。
6.耐臟污，不易堵
     另一大特點是自吹掃式結(jié)構(gòu)設(shè)計，無滯留死區(qū)，介質(zhì)流過錐體時會加速，不斷沖刷正壓取壓孔、錐體外壁、錐體附近管壁，而負(fù)壓取壓孔則被一小段不流動介質(zhì)所隔離，臟污雜質(zhì)進(jìn)不去，因此可用于各種含雜質(zhì)，易結(jié)晶的臟污介質(zhì)，如焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣等介質(zhì)。
7.可測高溫、高壓介質(zhì)
     與孔板等節(jié)流裝置一樣，工作溫度壓力取決于管道和法蘭的材料和等級，工作溫度zui高600℃,zui大壓力10Mpa。若用特殊結(jié)構(gòu)材質(zhì)，溫度壓力還可以更高。
8.可測復(fù)雜工況介質(zhì)
     由于特殊的節(jié)流體構(gòu)造，可測氣液兩相介質(zhì)（如濕氣，含水量以不超過10%為佳）、多相水流、振動水流、各種混合氣體等。

     技術(shù)參數(shù)

● 測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽
● 公稱通徑：DN15 ~ DN1500，更大口徑可特殊定做
● 溫度范圍：-60℃ ~ 600℃，采用特殊材質(zhì)還可以更高
● 公稱壓力：≤10MPa，更高壓力規(guī)格可特殊定做
● 儀表材質(zhì)：1Cr18Ni9Ti、20#鋼、合金鋼
● 不確定度：傳感器 ±0.5%    系統(tǒng)精度：±1.0%
● 供電電源：24VDC
● 防爆等級：（ ia ）ⅡCT2 - T5本安防爆
● 環(huán)境溫度：-30℃ ~ 65℃
● 環(huán)境濕度：相對濕度45 ~ 85%
● 輸出信號：4 ~ 20mA（負(fù)載電阻≤500Ω）；HART數(shù)字信號
● β值范圍：0.45 ~ 0.85
● 范 圍 度：正常范圍1：15    擴(kuò)展后范圍1：30
● 重 復(fù) 性：±0.1%
● 雷諾數(shù)范圍：8×-1×上限可以更高，下限可以更低
● 直管段要求：上游1-3D    下游0.5-1D