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流量測(cè)量是四大重要過(guò)程參數(shù)之一(其他的是溫度、壓力和物位)。
差壓流量計(jì) (DP) 這是最普通的流量技術(shù),包括孔板、文丘里管和音速噴嘴。DP流量計(jì)可用于測(cè)量大多數(shù)液體、氣體和蒸汽的流速。DP流量計(jì)沒(méi)有移動(dòng)部分,應(yīng)用廣泛,易于使用。但堵塞后,它會(huì)產(chǎn)生壓力損失,影響精確度。流量測(cè)量的精確度取決于壓力表的精確度。
容積流量計(jì)(PD) PD流量計(jì)用于測(cè)量液體或氣體的體積流速,它將流體引入計(jì)量空間內(nèi),并計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。葉輪、齒輪、活塞或孔板等用以分流流體。PD流量計(jì)的精確度較高,是測(cè)量粘性液體的幾種方法之一。但是它也會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差,以及需裝有移動(dòng)部件。
渦輪流量計(jì) 當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量計(jì)時(shí),流體使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與流體的速度相關(guān)。通過(guò)轉(zhuǎn)子感受到的流體平均流速,推導(dǎo)出流量或總量。渦輪流量計(jì)可精確地測(cè)量潔凈的液體和氣體。像PD流量計(jì),渦輪流量計(jì)也會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差,也需要移動(dòng)部件。
電磁流量計(jì) 具有傳導(dǎo)性的流體在流經(jīng)電磁場(chǎng)時(shí),通過(guò)測(cè)量電壓可得到流體的速度。電磁流量計(jì)沒(méi)有移動(dòng)部件,不受流體的影響。在滿管時(shí)測(cè)量導(dǎo)電性液體精確度很高。電磁流量計(jì)可用于測(cè)量漿狀流體的流速。
超聲流量計(jì) 傳播時(shí)間法和多普勒效應(yīng)法是超聲流量計(jì)常采用的方法,用以測(cè)量流體的平均速度。像其他速度測(cè)量計(jì)一樣,是測(cè)量體積流量的儀表。它是*流量計(jì),如果超聲變送器安裝在管道外測(cè),就無(wú)須插入。它適用于幾乎所有的液體,包括漿體,精確度高。但管道的污濁會(huì)影響精確度。
渦街流量計(jì) 是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,游渦的速度與流體的速度成一定比例,從而計(jì)算出體積流量。渦街流量計(jì)適用與測(cè)量液體、氣體或蒸汽。它沒(méi)有移動(dòng)部件,也沒(méi)有污垢問(wèn)題。渦街流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生噪音,而且要求流體具有較高的流速,以產(chǎn)生旋渦。
熱式質(zhì)量流量計(jì) 通過(guò)測(cè)量流體的溫度的升高或熱傳感器降低來(lái)測(cè)量流體速度。熱式質(zhì)量流量計(jì)沒(méi)有移動(dòng)部件或孔,能精確測(cè)量氣體的流量。熱質(zhì)量流量計(jì)是少數(shù)能測(cè)量質(zhì)量流量的技術(shù)之一,也是少數(shù)用于測(cè)量大口徑氣體流量的技術(shù)。
科里奧利流量計(jì) 這種流量計(jì)利用振動(dòng)流體管產(chǎn)生與質(zhì)量流量相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行測(cè)量??评飱W利流量計(jì)可用于液體、漿體、氣體或蒸汽的質(zhì)量流量的測(cè)量。精確度高。但要對(duì)管道壁進(jìn)行定期的維護(hù),防止腐蝕。
總的來(lái)說(shuō) 流量計(jì)就是在一種計(jì)量產(chǎn)品,它符合一般的價(jià)值規(guī)律,精度越高,價(jià)格越高,重量越大,價(jià)格越高,功能越多,價(jià)格越高,進(jìn)口的產(chǎn)品比國(guó)產(chǎn)的貴。
既然說(shuō)到選型原則,那么必然要考慮功能、價(jià)格各方面的因素。比如說(shuō)用戶只要測(cè)量一個(gè)四寸管道的水的瞬時(shí)流量,那么大部分的流量計(jì)都可以滿足測(cè)量要求,較低格的數(shù)百元,*格的可能數(shù)十萬(wàn),就只能看用戶怎么選擇了。
測(cè)量液體 測(cè)量氣體 都有不同的流量計(jì)適用。
簡(jiǎn)單說(shuō)一下適用的情況吧 按照同口徑價(jià)格從低到高排列
測(cè)量液體 玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì) 孔板 橢圓齒輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì) 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì) 電磁流量計(jì) 渦街流量計(jì) 超聲波流量計(jì) 質(zhì)量流量計(jì)
測(cè)量氣體 玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì) 孔板 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì) 渦輪流量計(jì) 渦街流量計(jì)
各類流量計(jì)原理和選擇方法
淺析渦輪流量計(jì)
1 渦輪變送器的工作原理渦輪流量計(jì)由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成。
被測(cè)流體沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化,即流量大,渦輪的轉(zhuǎn)速也大,再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖,經(jīng)前置放大器放大后,送入顯示儀表進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示,根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)即可求出瞬時(shí)流量和累積流量。
渦輪變送器的工作原理是當(dāng)流體沿著管道的軸線方向流動(dòng),并沖擊渦輪葉片時(shí),便有與流量qv 、流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上,推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí),葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線,改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào),此脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比。
渦輪變送器輸出的脈沖信號(hào),經(jīng)前置于放大器放大后,送入顯示儀表,就可以實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。
2 渦輪流量計(jì)的選型
(1)流量計(jì)本體最好選區(qū)用316不銹鋼材料以防腐,如是防爆區(qū)還必須是防爆結(jié)果。
(2)軸承一般有炭化鎢,聚四氟乙烯,碳石墨三種規(guī)格:碳化鎢的精度最高,它作為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)件;聚四氟乙烯,碳石墨能防腐,一般在化工場(chǎng)所優(yōu)先考慮。軸承的壽命流速的平方成正反比,故流速好的在最大流速的1/3速度比較好。
(3)感應(yīng)探頭是檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)并把它轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電信號(hào),它電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線,脈沖信號(hào)的頻率范圍隨測(cè)量的流量大小成線性變化,典型的范圍為10:1,25:1 和100:1三種規(guī)格。電磁線圈的電阻一般小于2000Ω,大于該值可能損壞。
3 渦輪流量計(jì)的安裝
(1)變送器的電源線采用金屬屏蔽線,接地要良好可靠。電源為直流24V,650Ω阻抗。
(2)變送器應(yīng)水平安裝,避免垂直安裝,并保證其前后有適應(yīng)的直管段,一般前面10D,后面5D。
(3)保證流體的流動(dòng)方向與儀表外殼的箭頭方向一致,不得裝反。
(4)被測(cè)介質(zhì)對(duì)渦輪不能有腐蝕,特別是軸承處,否則應(yīng)采取措施。
(5)注意對(duì)磁感應(yīng)部分不能碰撞。
4 渦輪流量計(jì)的組態(tài)與校正
標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定方法是十點(diǎn)水標(biāo)定法,但黏度不同標(biāo)定的值不同,故通常要做黏度標(biāo)定曲線。
5 渦輪流量計(jì)的顯示儀表
顯示儀表的任務(wù)是將單位時(shí)間輸出脈沖數(shù)和輸出脈沖總數(shù)轉(zhuǎn)換成瞬流量和總流量,并顯示出來(lái)。
由前放大器輸出的脈沖信號(hào),其幅值、波形都是不規(guī)則的,在進(jìn)入顯示儀表后,先需經(jīng)整形電路整形成為有規(guī)則 的具有一定幅值的矩形電脈沖信號(hào)民,再經(jīng)過(guò)頻率/電流轉(zhuǎn)換電路,將頻率信號(hào)變?yōu)橄鄳?yīng)的電流信號(hào)(4~20mA)再轉(zhuǎn)換能瞬時(shí)流量值,總量由轉(zhuǎn)換及積算電路得到。有的顯示儀表就地顯示,有的送DCS顯示。
6 注意事項(xiàng)
(1)安裝渦輪流量計(jì)前,管道要清掃。被測(cè)介質(zhì)不潔凈時(shí),要加過(guò)濾器。否則渦輪、軸承易被卡住,測(cè)不出流量來(lái)。
(2)拆裝流量計(jì)時(shí),對(duì)磁感應(yīng)部分不能碰撞。
(3)投運(yùn)前先進(jìn)行儀表系數(shù)的設(shè)定。仔細(xì)檢查,確定儀表接線無(wú)誤,接地良好,方可送電。
(4)安裝渦輪流量計(jì)時(shí),前后管道法蘭要水平,否則管道應(yīng)力對(duì)流量計(jì)影響很大。
7 發(fā)展前景
隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,當(dāng)今渦輪變送器已發(fā)展成小型化、高集成度的模塊,設(shè)計(jì),有強(qiáng)大的功能軟件,并設(shè)有RS232標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)通信接口,對(duì)維護(hù)檢修提供了方便??膳cDCS連接通信,DCS替代了顯示儀表,如HOFFER流量計(jì)在工業(yè)臨近生產(chǎn)過(guò)程中更方便實(shí)用。
總之,渦輪流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表,由于具有測(cè)量精度高,反應(yīng)速度快,測(cè)量范圍廣,價(jià)格低廉,安裝方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)中。
幾種流量計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)
流量測(cè)量是四大重要過(guò)程參數(shù)之一(其他的是溫度、壓力和物位)。閉合管道流量計(jì)以其采用的技術(shù)分類如下:
一:差壓流量計(jì)(DP)
這是最普通的流量技術(shù),包括孔板、文丘里管和音速噴嘴。流量計(jì)可用于測(cè)量大多數(shù)液體、氣體和蒸汽的流速。DP流量計(jì)沒(méi)有移動(dòng)部分,應(yīng)用廣泛,易于使用。但堵塞后,它會(huì)產(chǎn)生壓力損失,影響精確度。流量測(cè)量的精確度取決于壓力表的精確度。
二:渦輪流量計(jì)
當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量計(jì)時(shí),流體使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與流體的速度相關(guān)。通過(guò)轉(zhuǎn)子感受到的流體平均流速,推導(dǎo)出流量或總量。渦輪流量計(jì)可精確地測(cè)量潔凈的液體和氣體。像PD流量計(jì),渦輪流量計(jì)也會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差,也需要移動(dòng)部件。
三:電磁流量計(jì)
具有傳導(dǎo)性的流體在流經(jīng)電磁場(chǎng)時(shí),通過(guò)測(cè)量電壓可得到流體的速度。電磁流量計(jì)沒(méi)有移動(dòng)部件,不受流體的影響。在滿管時(shí)測(cè)量導(dǎo)電性液體精確度很高。電磁流量計(jì)可用于測(cè)量漿狀流體的流速。
測(cè)量原理:法拉第電磁感應(yīng)定律證明一個(gè)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)將感應(yīng)生成一個(gè)電勢(shì)。采用電磁測(cè)量原理,流體就是運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)體。感應(yīng)電勢(shì)相對(duì)于流速成正比并被兩個(gè)測(cè)量電極所檢測(cè),然后變送器將它進(jìn)行放大,根據(jù)管道橫截面積計(jì)算出流量。
恒定的磁場(chǎng)由極性交替變化的開(kāi)關(guān)直流電流而產(chǎn)生。
測(cè)量系統(tǒng)包括一個(gè)變送器和一個(gè)傳感器組成。
它又有兩種型號(hào):一體化型,變送器和傳感器組成一個(gè)整體的機(jī)械單元;分離型,變送器和傳感器被分開(kāi)安裝。
變送器:Promag50(用按鈕操作,兩行顯示)傳感器:PromagW(DN25……2000)
技術(shù)參數(shù)
測(cè)量變量:流速。
輸入變量測(cè)量范圍:典型v=0。1……10m/s帶測(cè)量精度可操作流量范圍:超過(guò)1000:1輸入信號(hào)狀態(tài)輸入(輔助輸入):U=3…30vDC,Ri=5kΩ,電氣隔離。可配置:累計(jì)量(S)復(fù)位,測(cè)量值抑制,錯(cuò)誤信息復(fù)位。
電流輸入(僅當(dāng)Promag53):有源/無(wú)源可選,電氣隔離分辨率:2μA有源:4。。。20mA,Ri≤150Ω,Uout=24VDC,抗電流短路
無(wú)源:0/4。。。20mA,Ri≤150Ω,Umax=30VDC。
輸出變量
輸出信號(hào)電流輸出:有源/無(wú)源可選,電氣隔離,時(shí)間常數(shù)可選(0.05...100s),滿量程值可選,溫度系數(shù):典型0.005%o.r./℃;分辨率:0.5μA
有源:0/4...20mA,RL<700Ω(HART:RL≥250Ω)
無(wú)源:4...20mA,max.30VDC,Ri≤150Ω
脈沖/頻率輸出:無(wú)源,集電極開(kāi)路30VDC,250mA,電氣隔離.頻率輸出:滿量程頻率2...1000Hz(fmax=1250Hz),打開(kāi)/關(guān)閉比例1:1
脈沖寬度:最大10s.脈沖輸出:脈沖值及脈沖極性可選,最大脈沖寬度可設(shè)定(0.05...2s),最大脈沖頻率可選材料變送器外殼,一體化外殼:噴粉涂層鑄鋁;墻裝外殼:鑄鋁傳感器外殼,DN25...300:噴粉涂層鑄鋁;DN350...2000:涂層鋼型號(hào)規(guī)格說(shuō)明:50W9H-UD0A1AK2C4AW(DN900),50W就是50系列;9H表示口徑為900mm(DN900);U表示襯底材料為聚亞安酯;D表示過(guò)程連接/材料為PN10DIN250l,ST37-2法蘭(適用于DN200-DN2000);0表示電極材料(所有電極)為1.4435/316L不銹鋼;A表示標(biāo)定為0.5%.3點(diǎn)標(biāo)定;1說(shuō)明認(rèn)證為無(wú)需特殊認(rèn)證;第二個(gè)A表示無(wú)防暴要求;K表示外殼防護(hù)等為IP68,分離型,墻裝式;2表示分離型自帶10m電纜;
環(huán)境條件:環(huán)境溫度-20...+60℃(傳感器,變送器),在陰暗處安裝,避免陽(yáng)光直射,尤其在溫暖氣候區(qū)域。
測(cè)量精度參考條件:符合DIN19200及VDI/VDE264l,介質(zhì)溫度:+28℃±k,環(huán)境溫度:+22℃±k,預(yù)熱時(shí)間:30分鐘,
安裝時(shí)應(yīng)注意,只有當(dāng)滿管時(shí)才能獲得準(zhǔn)確的測(cè)量,避免以下安裝位置:管道最高點(diǎn)安裝(易聚集氣泡)直接安裝在一根向下的管線的敞開(kāi)出口前。
注意不要在泵的入口側(cè)安裝流量管,以避免抽壓而造成的對(duì)流量管襯里的破壞。當(dāng)使用往復(fù)、橫膈膜或柱塞泵時(shí)需要在安裝脈沖節(jié)氣閥。
當(dāng)向下管道長(zhǎng)度超過(guò)5m時(shí),在傳感器后安裝一個(gè)虹吸管或一個(gè)放氣閥。以避免低壓而可能造成的對(duì)測(cè)量管襯里的破壞。保證滿管,減少含氣量。
安裝方位:最適宜的方位可幫助避免氣體的累積和測(cè)量管內(nèi)的殘?jiān)娣e。
垂直安裝;這種方位對(duì)易自排空管道系統(tǒng)很理想,并可不加空管檢測(cè)電極。
水平安裝:測(cè)量電極平面必須水平,這樣可以防止由于夾帶的氣泡而產(chǎn)生的電極短時(shí)間絕緣。注意:空管檢測(cè)功能僅當(dāng)測(cè)量裝置為水平安裝及變送器外殼向上時(shí)能正確工作。如果振動(dòng)非常劇烈,應(yīng)將傳感器和變送器分開(kāi)安裝。
基座,支撐:如果公稱直徑為DN≥350,在能忍受足夠負(fù)載的基座上安裝變送器。注意不允許利用外框承住傳感器的重量。這會(huì)使外框變形并破壞內(nèi)部勵(lì)磁線圈。如果可能,安裝傳感器最好避免例如閥門,三通,彎頭等組件。
保證以下所需的進(jìn)口和出口直管段以確保測(cè)量精度:入口長(zhǎng)度>10×DN出口長(zhǎng)度>5×DN傳感器及變送器接地傳感器處于管道中心位置
接地:傳感器及介質(zhì)必須有相同的電勢(shì)用來(lái)保證測(cè)量精度及避免電極地腐蝕破壞。等電勢(shì)通過(guò)在傳感器內(nèi)裝地參考電極保證。如果介質(zhì)在無(wú)襯里并接地地金屬管中流動(dòng),它可通過(guò)連接到變送器外殼而滿足接地要求。對(duì)于分離型地接地同上一樣。
注意:如果不能確定介質(zhì)地正確接地與否應(yīng)安裝接地環(huán)。
故障診斷:電磁流量計(jì)如在啟動(dòng)后或操作期間出現(xiàn)故障,通常根據(jù)下述檢查表進(jìn)行故障診斷,直接找到問(wèn)題的原因和相應(yīng)的解決方法。
檢查顯示無(wú)顯示且無(wú)輸出信號(hào):1、檢查電源端子1,2;2、檢查保險(xiǎn)絲。
無(wú)顯示但有信號(hào)輸出:1、檢查顯示模塊的電纜連接是否正確地插入放大板;2、顯示模塊損壞;3、測(cè)量電極損壞。
顯示文字為外文:關(guān)斷電源,同時(shí)按住+/-鍵并給測(cè)量?jī)x表上電,顯示文字將會(huì)是英文(默認(rèn))并處于最大顯示對(duì)比度。
測(cè)量值顯示,但無(wú)電流或脈沖輸出信號(hào):測(cè)量電極損壞。
顯示故障:調(diào)試或測(cè)量期間的故障會(huì)立即顯示故障信息會(huì)包含一些符號(hào),這些符號(hào)意思如下:S=故障信息P=過(guò)程故障=故障信息!=警告信息EMPTYPIPE=故障類型,即測(cè)量管部分滿管或*空管03:00:05=故障發(fā)生時(shí)間,小時(shí)/分鐘/秒#401=故障代碼電流輸出:最小電流,4-20mA(25mA)→2mA,輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于零流量;最大電流,4-20mA(25mA)→25mA。
注意:被定義為“警告信息“的系統(tǒng)或過(guò)程故障,對(duì)于輸入/輸出無(wú)影響。
四:超聲波流量計(jì)傳播時(shí)間法和多普勒效應(yīng)法是超聲流量計(jì)常采用的方法,用以測(cè)量流體的平均速度。像其他速度測(cè)量計(jì)一樣,是測(cè)量體積流量的儀表。它是*流量計(jì),如果超聲變送器安裝在管道外測(cè),就無(wú)須插入。它適用于幾乎所有的液體,包括漿體,精確度高。但管道的污濁會(huì)影響精確度。超聲波流量計(jì)在工業(yè)界的使用越發(fā)廣泛,因?yàn)樗苡行У臏y(cè)量天然氣流量。這種測(cè)量是非插入式的,不會(huì)造成壓損。超聲波流量計(jì)要求流體相對(duì)清潔。
五:渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,游渦的速度與流體的速度成一定比例,從而計(jì)算出體積流量。渦街流量計(jì)適用與測(cè)量液體、氣體或蒸汽。它沒(méi)有移動(dòng)部件,也沒(méi)有污垢問(wèn)題。渦街流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生噪音,而且要求流體具有較高的流速,以產(chǎn)生旋渦。
渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。與渦輪流量計(jì),電磁流量計(jì),有一定的區(qū)別.無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。本儀表采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jī)x表。
原理在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)平均流速為,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關(guān)系式:f=SrU1/d=SrU/md (1)
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)式中K--流量計(jì)的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn),在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為
斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線式中qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對(duì)壓力,Pa;
Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見(jiàn),VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度,流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能,我公司新近開(kāi)發(fā)出了HLUG改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其*的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中,往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的最佳工作段,為了解決這一問(wèn)題,通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(zhǎng)度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計(jì)作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求,安裝非常方便。為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購(gòu)安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,溫度變送器,壓力變送器壓力變送器,可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度傳感器、壓力傳感器,用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
六:旋渦式流量計(jì)一:原理:當(dāng)沿著軸向流動(dòng)的流體進(jìn)入流量傳感器入口時(shí),旋渦發(fā)生體強(qiáng)迫流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),于是在旋渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦流,旋渦流在文丘利管中旋進(jìn),到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速,當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段,因回流作用強(qiáng)迫進(jìn)行旋進(jìn)式二次旋轉(zhuǎn)。此時(shí)旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率與介質(zhì)流速成正比,并為線性。兩個(gè)壓電傳感器檢測(cè)的微弱電荷信號(hào)經(jīng)前置放大器差動(dòng)放大、濾波、整形后變成兩路頻率與流速成正比的脈沖信號(hào),同時(shí)處理電路對(duì)兩路的脈沖信號(hào)進(jìn)行相位比較和判別,剔除干擾信號(hào),而對(duì)正常的流量信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。
二:用途:主要用于替代差壓流量計(jì)。此種流量計(jì)可用于測(cè)量干凈、低粘度、中高速的流體流量。近年來(lái)適用于不同介質(zhì)及工況條件的新型計(jì)量?jī)x表相繼問(wèn)世,智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)即為其中之一。它是近年來(lái)開(kāi)發(fā)并投放市場(chǎng)的一種速度式流量?jī)x表,可適用于石油、蒸汽、天然氣、水等多種介質(zhì)的流量測(cè)量,并實(shí)現(xiàn)了壓力、溫度及壓縮系數(shù)等動(dòng)態(tài)參數(shù)的在線自動(dòng)補(bǔ)償。
①在某些特定場(chǎng)合下孔板流量計(jì)已不能滿足最基本的測(cè)量要求。在天然氣流量計(jì)量現(xiàn)場(chǎng),往往都存在著一些特殊用戶,主要表現(xiàn)為:瞬時(shí)流量較小或流量波動(dòng)幅度較大。如果在這種情況下仍然使用傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量,那么就很有可能違背有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。比如,要求"管道內(nèi)的流量應(yīng)該不隨時(shí)間變化,或?qū)嶋H上只隨時(shí)間有微小和緩慢的變化"對(duì)于采用法蘭取壓的孔板流量計(jì),一旦超越這些基本的使用條件,孔板流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確性也就無(wú)從談起;另外,在這種特殊情況下,對(duì)顯示儀表的選配也是一件頗費(fèi)周折的事情,如果匹配不當(dāng),那么指示或記錄示值超差也就在所難免。
②對(duì)生產(chǎn)管理成本的嚴(yán)格控制是現(xiàn)代企業(yè)生存發(fā)展的迫切要求。如今,各個(gè)企業(yè)郡在經(jīng)歷著市場(chǎng)的嚴(yán)峻洗禮,生產(chǎn)成本就勢(shì)必悠關(guān)企業(yè)的生死存亡,因此,在滿足流量計(jì)基本要求的前提下,選用既能節(jié)省靜態(tài)投資又能降低動(dòng)態(tài)成本的新型計(jì)量?jī)x表也就提上了有關(guān)決策者的議事日程。
三:儀表特點(diǎn)與傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)進(jìn)行比較,智能式旋進(jìn)旋渦流量計(jì)具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn):
①實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,日常的計(jì)量過(guò)程不需人工值守;
②工藝安裝條件不苛刻,儀表上、下游直管段可較孔板流量計(jì)大大縮短;
③系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度能夠滿足目前的貿(mào)易計(jì)量要求(≤2%)">;
④流量測(cè)量范圍較寬(qmax/qmin=15~20">),可在孔板流量計(jì)無(wú)法涉足的部分小流量區(qū)域進(jìn)行有效工作;
⑤體積小、重量輕,離線標(biāo)定較為方便;
⑥測(cè)量信號(hào)既可就地顯示,也可按需遠(yuǎn)傳;
⑦無(wú)可動(dòng)部件,因此對(duì)于一般的測(cè)量就不存在儀表的機(jī)械磨損;
⑧儀表管理人員勿需專業(yè)培訓(xùn),流量、壓力及溫度等測(cè)量參數(shù)可以從表頭直接讀取并且不必進(jìn)行折算轉(zhuǎn)換;
⑨只需定期更換電池(微功耗)">及被測(cè)介質(zhì)的參數(shù)。
流量?jī)x表知識(shí)的介紹
流量?jī)x表是一種儀表性能強(qiáng)烈依賴于使用條件變化的儀表,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的測(cè)量環(huán)境中可以隨著測(cè)量介質(zhì)的穩(wěn)定,壓力,氣泡含量等各種因素,儀表的精度受到影響。因此,由于測(cè)量介質(zhì)的多樣性,也決定了流量?jī)x表的多樣性。
但是從總體來(lái)看,從測(cè)量原理上,可以劃分為面積式(速度式)、體積式和質(zhì)量式三種。從產(chǎn)品形式上目前主要的流量產(chǎn)品主要包括差壓、電磁、渦街、質(zhì)量、超聲波、容積、轉(zhuǎn)子等10多種方式。
2:流量?jī)x表的市場(chǎng)增長(zhǎng):
根據(jù)MIR的調(diào)研,雖然2008年第四季度的經(jīng)濟(jì)大環(huán)境不景氣,但就08年全年而言,流量?jī)x表行業(yè)仍保持8.4%的增長(zhǎng)。訂單額從2007年的31億元人民幣增長(zhǎng)到2008年約34億萬(wàn)元人民幣。
其中傳統(tǒng)儀表(節(jié)流、容積、渦輪、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等)增速明顯放緩,2008年的增長(zhǎng)率為4.8%;而新型儀表(電磁、超聲、渦街、科氏質(zhì)量流量計(jì))2008年平均增長(zhǎng)率達(dá)10%,特別是科式質(zhì)量流量計(jì)和電磁流量計(jì)增長(zhǎng)率10%以上。
從目前的市場(chǎng)發(fā)展來(lái)看,傳統(tǒng)儀表的增長(zhǎng)速度明顯減慢,如低端節(jié)流裝置,技術(shù)門檻較低,國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)的廠商眾多,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈,導(dǎo)致銷售額增長(zhǎng)乏力。
超聲波流量計(jì)市場(chǎng)近年來(lái)增長(zhǎng)速度較快;渦輪與節(jié)流裝置相比,量程比可達(dá)10:1,且較準(zhǔn)確,在貿(mào)易結(jié)算上,仍為中小客戶樂(lè)于選用;電磁流量計(jì)是發(fā)展速度最快的儀表,由于沒(méi)有中間部件,同時(shí)又便于維護(hù),應(yīng)用非常廣泛。
隨著流量?jī)x表技術(shù)的發(fā)展,新型儀表在不少領(lǐng)域中取代傳統(tǒng)儀表,是一個(gè)總的發(fā)展趨勢(shì),但過(guò)程將是漫長(zhǎng)的。
(1).電磁流量計(jì):從電磁流量計(jì)產(chǎn)品本身來(lái)看,電磁流量計(jì)是一款成熟的產(chǎn)品。隨著近年的技術(shù)發(fā)展,一方面是電磁流量計(jì)變送器的智能化,變換器增加了自診斷和自校準(zhǔn)等功能。從而實(shí)現(xiàn)一些在線的自診斷功能,減少電磁流量計(jì)的維護(hù)工作量,由在線檢驗(yàn)替代傳統(tǒng)的離線檢驗(yàn)方法。
(2).渦街流量計(jì):渦街流量計(jì)技術(shù)發(fā)展最大的問(wèn)題就是如何抵御在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用的噪聲和振動(dòng)的問(wèn)題。渦街流量計(jì)尚屬發(fā)展中的流量計(jì),無(wú)論其理論基礎(chǔ)或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)尚較差。在未來(lái)幾年間,隨著渦街流量計(jì)的技術(shù)不斷成熟,用戶的接受程度和技術(shù)水平逐步提高,渦街流量計(jì)將會(huì)逐步得到成熟運(yùn)用。
(3).質(zhì)量流量計(jì):和電磁和渦街流量計(jì)不同,質(zhì)量流量計(jì)技術(shù)門檻較高。質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用拓展最大的障礙就是價(jià)格問(wèn)題。質(zhì)量流浪計(jì)發(fā)展的幾十年來(lái),本土供應(yīng)商一直也沒(méi)有具體掌握的質(zhì)量流量計(jì)生產(chǎn)技術(shù)。因此質(zhì)量流量計(jì)價(jià)格高居不下,除了在石油石化行業(yè)應(yīng)用比較廣泛,在其他行業(yè)由于價(jià)格限制,應(yīng)用較少。目前國(guó)外的主流的質(zhì)量流量計(jì)供應(yīng)商也看到這樣的市場(chǎng)需求,在市場(chǎng)上開(kāi)始推廣低端的質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)品。從質(zhì)量流量計(jì)技術(shù)來(lái)看,質(zhì)量流量計(jì)的口徑也越來(lái)越大,能在各種大口徑的管道上使用
玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量不同氣體時(shí)如何換算?
;以空氣為測(cè)量介質(zhì)的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)分別通入氮?dú)夂桶狈纸鈿怏w,實(shí)際流量與顯示流量相同嗎?不同的話如何換算呢?
實(shí)際流量與顯示流量不同。有一個(gè)換算公式,明天給你抄來(lái)。
Q1=Q2×SQR((p2×T1)/(p1×T2))×SQR(B1/B2)
Q1表示工作狀態(tài)下實(shí)際流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流量Nm3/h
Q2檢驗(yàn)狀態(tài)下實(shí)際流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流量Nm3/h
p1檢驗(yàn)狀態(tài)下絕對(duì)壓力mmH2O(一般為一個(gè)大氣壓10333mmH2O)
p2工作狀態(tài)下絕對(duì)壓力mmH2O
T1檢驗(yàn)狀態(tài)下絕對(duì)溫度K(一般為293K)
T2工作狀態(tài)下絕對(duì)溫度K
B1檢驗(yàn)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度kg/Nm3(一般為空氣密度)
B2被測(cè)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度kg/Nm3
SQR表示根號(hào)
請(qǐng)輸入賬號(hào)
請(qǐng)輸入密碼
請(qǐng)輸驗(yàn)證碼
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