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各種流量計(jì)的特點(diǎn)及工作原理和產(chǎn)品用途(上)
發(fā)布時(shí)間:2016-01-18   點(diǎn)擊次數(shù):1099次

1、差壓式流量計(jì)

  差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件與流體相互作用產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量的儀表。
  差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測(cè)件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換器和流量顯示儀表)組成。通常以檢測(cè)件形式對(duì)差壓式流量計(jì)分類,如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)、皮托管原理式-畢托巴流量計(jì)等。         二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì),差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表,它既可測(cè)量流量參數(shù),也可測(cè)量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。
  差壓式流量計(jì)的檢測(cè)件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動(dòng)壓頭式、動(dòng)壓頭增益式及射流式幾大類。
  檢測(cè)件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類:標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。
  所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用,無須經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和估算測(cè)量誤差。
  非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是成熟程度較差的,尚未列入國際標(biāo)準(zhǔn)中的檢測(cè)件。  差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)是一類應(yīng)用最廣泛的流量計(jì),在各類流量?jī)x表中其使用量占居首位。近年來,由于各種新型流量計(jì)的問世,它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降,但目前仍是最重要的一類流量計(jì)。
  差壓式流量計(jì)流體體積流量公式為: 
  v=aA √2/j(p-q)   v--體積   j--液體密度
  a--流量系數(shù),與流道尺寸 取壓方式和流速公布有關(guān)
  A--孔板開孔面積   p-q--壓力差 
差壓式流量計(jì)優(yōu)點(diǎn):
 ?。?)應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長;
  (2)應(yīng)用范圍廣泛,至今尚無任何一類流量計(jì)可與之相比擬;
  (3)檢測(cè)件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
差壓式流量計(jì)缺點(diǎn):
 ?。?)測(cè)量精度普遍偏低;
 ?。?)范圍度窄,一般僅3:1~4:1;
  (3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高;
 ?。?)壓損大(指孔板、噴嘴等)。
  注:一種新型產(chǎn)品:引進(jìn)美國航天航空局而開發(fā)的平衡流量計(jì),這種流量計(jì)的測(cè)量精度是傳統(tǒng)節(jié)流裝置的5-10倍,永久壓力損失1/3。壓力恢復(fù)快2倍,最小直管段可以小至1.5D,安裝和使用方便,大大減少流體運(yùn)行的能力消耗。
差壓式流量計(jì)應(yīng)用概況:
  差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛。在封閉管道的流量測(cè)量中各種對(duì)象都有應(yīng)用。如流體方面:?jiǎn)蜗?、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動(dòng)條件方面:亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3。
  1、常用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置(孔板)、(噴嘴)、(文丘利管)。
  2、常用非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有(雙重孔板)、(圓缺孔板)、(1/4圓噴嘴)和(文丘利噴嘴)。
  3、孔板常用取壓方法有(角接取壓)、(法蘭取壓),其它方法有(理論取壓)、(徑距取壓)和(管接取壓)。
  4、標(biāo)準(zhǔn)孔板法蘭取壓法,上下游取壓孔中心距孔板前后端面的間距均為(25.4±0.8)mm,也叫1英寸法蘭取壓。
  5、1151變送器的工作電源范圍(12)vdc到(45)vdc,負(fù)載從(0)歐姆到(1650)歐姆。
  6、1151dp4e變送器的測(cè)量范圍是(0~6.2)到(0~37.4)kpa。
  7、1151差壓變送器的最大正遷移量為(500%),最大負(fù)遷移量為(600%)。
  8、管道內(nèi)的流體速度,一般情況下,在(管道中心線)處的流速最大,在(管壁)處的流速等于零。
  9、若(雷諾數(shù))相同,流體的運(yùn)動(dòng)就是相似的。
  10、當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),流束將在(縮口)處發(fā)生(局部收縮),從而使(流速)增加,而(靜壓力)降低。
  11、1151差壓變送器采用可變電容作為敏感元件,當(dāng)差壓增加時(shí),測(cè)量膜片發(fā)生位移,于是低壓側(cè)的電容量(增加),高壓側(cè)的電容量(減少)
  12、1151差壓變送器的最小調(diào)校量程使用時(shí),則最大負(fù)荷遷移為量程的(600%),最大正遷移為(500%),如果在1151的最大調(diào)校量程使用時(shí),則最大負(fù)遷移為(100%),正遷移為(0%)。
  13、1151差壓變送器的精度為(±0.2%)和(±0.25%)?!∽ⅲ捍蟛顗鹤兯推鳛?plusmn;0.25%
  14、常用的流量單位、體積流量為(m3/h)、(t/h),質(zhì)量流量為(kg/h)、(t/h),標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量為(nm3/h)。
  15、用孔板流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量,設(shè)計(jì)時(shí),蒸汽的密度為4.0kg/m3,而實(shí)際工作時(shí)的密度為3kg/m3,則實(shí)際指示流量是設(shè)計(jì)流量的(0.866)倍。
  16、用孔板流量計(jì)測(cè)量氣氨流量,設(shè)計(jì)壓力為0.2mpa(表壓),溫度為20℃,而實(shí)際壓力為0.15mpa(表壓),溫度為30℃,則實(shí)際指示流量是設(shè)計(jì)流量的(0.897)倍。
  17、節(jié)流孔板前的直管段一般要求(10)d,孔板后的直管段一般要求(5)d,為了正確測(cè)量,孔板前的直管段最好為(30~50)d,特別是孔板前有泵或調(diào)節(jié)閥時(shí)更是如此。
  18、為了使孔板流量計(jì)的流量系數(shù)α趨向定值,流體的雷諾數(shù)應(yīng)大于(界限雷諾數(shù))。
  19、在孔板加工的技術(shù)要求中,上游平面應(yīng)和孔板中心線(垂直),不應(yīng)有(可見傷痕),上游面和下游面應(yīng)(平行),上游入口邊緣應(yīng)(銳利無毛刺和傷痕)。
2、浮子流量計(jì)
  浮子流量計(jì),又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì),是變面積式流量計(jì)的一種。在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。
  浮子流量計(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計(jì),特別在  浮子流量計(jì)
小、微流量方面有舉足輕重的作用。
  80年代中期,日本、西歐、美國的銷售金額占流量?jī)x表的15%~20%。中國產(chǎn)量1990年估計(jì)在12~14萬臺(tái),其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計(jì)。
  特點(diǎn):
 ?。?)玻璃錐管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,缺點(diǎn)是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風(fēng)險(xiǎn);
 ?。?)適用于小管徑和低流速;
 ?。?)壓力損失較低。
3、容積式流量計(jì)
  容積式流量計(jì),又稱定排量流量計(jì),簡(jiǎn)稱PD流量計(jì),在流量?jī)x表中是精度最高的一類。它利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分,根據(jù)測(cè)量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測(cè)量流體體積總量。
  容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計(jì)等。
容積式流量計(jì)優(yōu)點(diǎn):
  (1)計(jì)量精度高;
  (2)安裝管道條件對(duì)計(jì)量精度沒有影響;
容積式流量計(jì)(6張)
  (3)可用于高粘度液體的測(cè)量;
 ?。?)范圍度寬;
 ?。?)直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計(jì)總量,清晰明了,操作簡(jiǎn)便。
容積式流量計(jì)缺點(diǎn):
 ?。?)結(jié)果復(fù)雜,體積龐大;
 ?。?)被測(cè)介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大:
 ?。?)不適用于高、低溫場(chǎng)合;
 ?。?)大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
 ?。?)產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。
容積式流量計(jì)應(yīng)用概況:
  容積式流量計(jì)與差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)并列為三類使用量最大的流量計(jì),常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的總量測(cè)量。
  工業(yè)發(fā)達(dá)國家近年P(guān)D流量計(jì)(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量?jī)x表的13%~23%;中國約占20%,1990年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計(jì)為34萬臺(tái),其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。
4、渦輪流量計(jì)
  渦輪流量計(jì),是速度式流量計(jì)中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而推導(dǎo)出流量或總量的儀表。  渦輪流量計(jì)一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
  渦輪流量計(jì)和容積式流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)稱為流量計(jì)中三類重復(fù)性、精度最佳的產(chǎn)品,作為十大類型流量計(jì)之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。
渦輪流量計(jì)優(yōu)點(diǎn):
 ?。?)高精度,在所有流量計(jì)中,屬于最精確的流量計(jì);
 ?。?)重復(fù)性好;
 ?。?)元零點(diǎn)漂移,抗干擾能力好;
 ?。?)范圍度寬;
 ?。?)結(jié)構(gòu)緊湊。
渦輪流量計(jì)缺點(diǎn):
 ?。?)不能長期保持校準(zhǔn)特性;
 ?。?)流體物性對(duì)流量特性有較大影響。
渦輪流量計(jì)應(yīng)用概況:
  渦輪流量計(jì)在以下一些測(cè)量對(duì)象獲得廣泛應(yīng)用:石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國,渦輪流量計(jì)在用量上是僅次于孔板流量計(jì)的天然計(jì)量?jī)x表,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺(tái)各種尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計(jì),它們已成為優(yōu)良的天然氣計(jì)量?jī)x表。

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