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幸好無論管道流速中流速分布多么復雜，在較長的直管段（一般應為30倍直徑）后，在流體的粘性作用下，管內(nèi)的流速分布將呈現(xiàn)對稱于圓心的充分發(fā)展紊流。在這種情況，只需測直徑方向上N個點的流速，就可以準確地推算流量值。采用皮托管測速原理，通過測流體的總靜壓，運用柏努利方程就可測量流體的流速值。均速管沿管道直徑方向插入管道，流向有數(shù)對總壓孔，由于沉速不等，所測總壓也不相等，在高壓腔內(nèi)平均后，通過高壓線，接入變送器高壓端；背流向一側(cè)有數(shù)對背壓孔，所測背壓（如處于位流各背壓值應相等）在低壓腔平均后，通過低壓線接至變速器低壓端，忽略一些影響不大的因素，均速管的流量計算公式可表示為 二、主要特點1、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕巧，總共僅10多個零件。2、適應范圍寬闊?？蛇m用于多種流體（氣、液、蒸汽）；口徑自25毫米至9米，壓力上限可達40Mpa；溫度上限1000℃。3、節(jié)能顯著。不可恢復壓損僅為孔板幾十分之一，年運行費用為孔板1/40～1/50。4、安裝簡便。僅需在管道上結(jié)一個約40毫米圓孔，焊上安裝座即可，不斷流型可在低壓情況下，不中斷流程進行裝飾。5、長期穩(wěn)定性好。無可支部件，準確度不受粘污、腐蝕等的影響。準確度在可保證直管段長度可達±1%；在直管段長度達不到要求時，重復性也可達到0.2%，適用于工控系統(tǒng)/6、準確度。在直管段長度無法滿足時，由于具有取樣性質(zhì)，準確度難以高于±2%～3%，不宜作為計量儀表，特別是貿(mào)易核算收費情況。7、防堵性。早期均速管，背壓僅一細管，易于堵塞，要求流體潔凈度高，新型均速管背壓采用多點，且空腔較大，可改善易堵塞情況。三、目前常用的幾種均速管均速管在上世紀60年代末期推向市場，zui早檢測桿截面開頭為圓形，后發(fā)現(xiàn)流體在雷諾數(shù)Re＜105時，在圓截面上分離點為78°；而Re＞106時，分離點將轉(zhuǎn)為130°，當Re處于105～106之間時，分離點不確定，因而引出流量系數(shù)有近±10%的偏差。在70年代末期，國內(nèi)外逐漸推出了分離點確定的菱形截面檢測桿（國外稱鉆石Diamonr）以取代圓截面。目前常用的有以下幾種：1、菱形—Ⅰ型（圖2a），由美國DSI公司1978年推出。由于均速管一般應使用在位流中，即管道橫截面積有橫向流動，背壓應相等，可以僅取一點背壓，用一根內(nèi)徑約3毫米的細管引至變送器，但現(xiàn)場流體大多不夠潔凈，常有堵塞故障發(fā)生。目前國內(nèi)仍有廠家生產(chǎn)，國外早已棄而不用。2、托巴管（圖2b），由英國托巴（TFL）流量計公司，1985年推出，在圓形檢測桿，？？出一個大角形，迫使流體在六角處分離，它與菱形—Ⅰ型早期采用過的忠壓引出管，實踐證明，不僅沒有什么優(yōu)異的性能，反而增大易于堵塞的弊病，這種結(jié)構(gòu)早被國內(nèi)外生產(chǎn)廠商所淘汰。國內(nèi)某廠推一種產(chǎn)品，亦稱托巴管，其實就是在每個總壓檢測孔上焊一個彈頭，檢測桿仍為圓形。它既沒有彈頭型控制附面號的優(yōu)點，又保留了圓截面分離點不確定的缺點。匠心何在？難以理解！3、菱型—Ⅱ型總壓、背壓檢測孔均采用2～4對，在高、低壓腔中平均后，分別引至差壓變送器高低壓端。美國DSI上世紀末期（1984年）推出的Probar產(chǎn)品（圖2C-1）由三個型材（一個菱形、二個三角形）組合成檢測桿。而德國的intra-automation公司于上世紀90年代推出了一體化結(jié)構(gòu)（圖2C—2），稱為Itabar的產(chǎn)呂，檢測有內(nèi)用隔板分為高低二個壓力腔，強度好，不易泄漏，且采用高強度耐熱鋼后，耐壓可達40Mpa，耐溫可達100℃。Probar及Itabar的檢測桿都采取了復合結(jié)構(gòu)，可將溫度變送器插入檢測桿組成一體化智能質(zhì)量流量計。4、彈頭型（圖2D）1992年由美國Veris公司推出，稱為Verbar（威力巴）。Verbar在其彈頭前端表面做了粗糙處理（X/Ks≈200），認為處理后可保證形成紊流附面層，提高測量準確度。附面層由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪麟m會影響準確度，但這種影響相對其他因素來說是微不足道的，而彈頭形及靜壓點的位置，卻使其輸出差壓相對其他類型均速管偏低不少，影響了它在低密度、低流速情況下的選用。5、T型（圖2E）T型結(jié)構(gòu)正對流向2001年由美國DSI公司推出，有二排密集的總壓檢測孔（直徑約2mm）或取壓槽，背流回一測采用了二排背壓孔。認為這樣的設計可獲得“更多”的速度分布，有利于提高準確度。其實總壓孔即或是密集到變成了槽口，也只能測管道中某一直徑方向的流速。而在直管道不夠長，直徑方向上的流速頒不足以反映整個截面時，這種設計毫無意義。用槽口代替總壓孔，在幾十年前就出現(xiàn)過，并未推行說明沒有實用價值，其次，采用較小的總壓孔（或槽）卻易于堵塞。事實上并非廠商所說T形檢測桿正前方形成了高壓區(qū)，粉塵不易進入。如真是這樣，汽車擋風玻璃板上還有用雨刷的必要嗎？四、定位——適用于檢測、監(jiān)控系統(tǒng)均速管優(yōu)點不少，如節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便……，但正所福“福兮禍所伏，禍兮福所倚”，這些優(yōu)點也不可避免地帶來一些不足之處，如準確度不夠高，易堵塞……待。如前所述，均速管是一種插入式，具有取樣性質(zhì)的儀表，在直管段不能達到要求時，無論采用什么形式的檢測桿都難以達到廠商所宣傳的±1%度，而重復性卻可優(yōu)于0.5%。20多年前，W·Rahmeyer等人已進行了驗證。他們將均速管安裝在阻力件（閥門、彎頭φ……）后2～/2D，即在非充分發(fā)展紊流條件下進行系統(tǒng)地試驗。試驗表明，在直管段小于4～5D時，流量系數(shù)的偏差可達到±8%以上，而重復性卻可優(yōu)于1%。說明了對于均速管這種取樣性質(zhì)的儀表，直管段長度對其準確度的影響至關重要。而對重復性的影響卻微不足道！在實際應用中，由于均速管特別適用于大管道，一般情況都難以保證足夠長的直管段，即無法具有較高的準確度，均速管在流程工業(yè)中還有無立足之地？儀表一般有以下三種用途：①用于貿(mào)易、經(jīng)濟核算的計量，準確度應放在*。②用于工控系統(tǒng)信號源頭的檢測，重復性是主要的。③用于監(jiān)控工藝流程是否正常工作，可靠性是優(yōu)先考慮的。例如：對于一個鍋爐的燃燒系統(tǒng)，必需測空氣流量來調(diào)控燃料量，以保證*的空氣燃料比。這時如用均速管測空氣，只要它的輸出能反映空氣的變化，二者呈一一對應的單值函數(shù)關系，不隨意變化，即重復性好就可以了。至于空氣的量，人們無需知道。其次，均速管也適用于監(jiān)控工藝流程是否正常，如我國西氣東輸，木直徑的干線流量計，并不涉及計量收費問題，在96支干線流量計，就采用了50支均速管，占52%。在大口徑的流量檢測，監(jiān)控系統(tǒng)中，均速管以其顯著的節(jié)能效果，優(yōu)異的性價比，常作為儀表。五、小結(jié)——揚長避短，各取所需。流量儀表由于影響因素較多，相應的品種也十分多，當前還沒有一種流量儀表可取代其他儀表而一統(tǒng)天下，對于每一種儀表來說都只能揚長避短，在己之長的領域中發(fā)揮作用。業(yè)界專家憂慮地指出，由于準確度不夠，均速管作為計量、貿(mào)易結(jié)算的基礎尚不牢靠，并建議：Ⅰ將國內(nèi)外均速管檢測件選用一種作為標準形式Ⅱ建立流量系數(shù)數(shù)據(jù)庫；Ⅲ對現(xiàn)場安裝條件進行試驗研究。這些建議看來誘人，但實施卻不現(xiàn)實，實施一項性的標準化計劃由誰組織？我國二十多年改制將一切研究所都推向了市場，無人過問基礎性研究，要實施這樣一個計劃，由誰埋單？近年來，有些流量儀表發(fā)展很快，據(jù)“Flow·Research”報告分析，近年來超聲及哥氏流量計發(fā)展很快，年銷售增長率分別為10.4%ey 6.9%。這二種儀表準確度都可達到±0.5%，*可以勝任計量、貿(mào)易結(jié)算。均速管的研究，生產(chǎn)廠商應克服“爾有弊帚，學之千金”的心態(tài)，一定要將這種插入式儀表應用到計量、貿(mào)易結(jié)算領域，能不斷總結(jié)應用中的問題，勇于創(chuàng)機關報，能在檢測、監(jiān)控領域中充分用好均速管，就是很大的貢獻.
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