流量计比照
照如今最盛行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和刺进式流量计来别离论述各种流量计的原理、特色、运用概略及国内外的展开状况1.1 涡轮流量计
涡轮流量计,是速度式流量计中的首要品种,它选用多叶片的转子(涡轮)感触流体均匀流速,从并且推导出流量或总量的外表。(拓宽阅览…V锥流量计)
通常它由传感器和显现仪两有些构成,也可做成全体式。
涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最好的商品,作为十大类型流量计之一,其商品已展开为多品种、多系列批量出产的规划。(拓宽阅览…V锥流量计)
长处:
(1)高精度,在悉数流量计中,归于最精确的流量计;
(2)重复性好;
(3)无零点漂移,抗搅扰才干好;
(4)规划度宽;
(5)构造紧凑。
缺陷:
(1)不能长期坚持校准特性;
(2)流体物性对流量特性有较大影响。
运用概略:
涡轮流量计在以下一些丈量目标获得广泛运用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量外表,仅荷兰在天然气管线上就选用了2600多台各种尺度,压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计,它们已变成优秀的天然气计量外表。1.2 涡街流量计(拓宽阅览…V锥流量计)
涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发作体,流体在发作体两边替换地别离释放出两串规矩地交织摆放的游涡的外表。在三角柱体的迎流面对称地嵌入两个热敏电阻构成桥路的两臂,以稳定电流加热使其温度稍高于流体,在替换发作的漩涡的效果下,两个电阻被周期地冷却,使其阻值改动,阻值的改动由桥路测出,即可测得漩涡发作频率,然后测出流量。(拓宽阅览…V锥流量计)
涡街流量计按频率检出办法可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振荡体式、光电式及超声式等。
涡街流量计是归于最年青的一类流量计,但其展开迅速,如今已变成通用的一类流量计。
长处:
(1)构造简略结实;
(2)适用流体品种多;
(3)精度较高;
(4)规划度宽;
(5)压损小。
缺陷: (拓宽阅览…V锥流量计)
(1)不适用于低雷诺数丈量;
(2)需较长直管段; 直管段起码15D以上,关于低流速丈量禁绝。指示禁绝,指示跟不上流速的改动。(拓宽阅览…V锥流量计)
(3)外表系数较低(与涡轮流量计比较);
(4)外表在脉动流、多相流中尚短少运用经历。流体流速散布状况和脉动状况将影响丈量精确度,因此适用于紊流流速散布改动小的状况表7 毛病处理1.3电磁流量计
电磁流量计是依据法拉弟电磁感应规矩制成的一种丈量导电性液体的外表。
电磁流量计有一系列优秀特性,能够处理其它流量计不易运用的疑问,如脏污流、腐蚀流的丈量。(拓宽阅览…V锥流量计)
70、80时代电磁流量在技能上有严重突破,使它变成运用广泛的一类流量计,在流量外表中其运用量百分数不断上升。
长处:
(1)丈量通道是段润滑直管,不会阻塞,适用于丈量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等;
(2)不发作流量检查所构成的压力丢失,节能效果好;
(3)所测得体积流量实践上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率改动的显着影响;
(4)流量规划大,口径规划宽; 量程比约为100:1,前后直管段别离不小于5D和2D;
(5)可运用腐蚀性流体。(拓宽阅览…V锥流量计)
缺陷:
(1)不能丈量电导率很低的液体,如石油制品; 10欧姆/公分时一个分界线,低于10欧姆丈量十分艰难
(2)不能丈量气体、蒸汽和富含较大气泡的液体; 被测介质有必要是导电的液体,不能用于气体、蒸汽及石油制品的流量丈量;流速丈量下限有必定极限;作业压力受到限制。构造也比较杂乱,本钱较高(拓宽阅览…V锥流量计)
(3)不能用于较高温度。 丈量介质:导电介质
流速规划:0.3~10m/s
丈量精度:0.5%FS 1.0%FS
显现办法:LCD显现瞬时流量,累积流量。
介质温度:0~70℃;0~90℃;0~150℃(可选)
压力:1.6Mpa;2.5Mpa;6.4Mpa;16Mpa;25Mpa; 32Mpa
输出信号:频率输出0~2kHz; 电压输出1~5V
电流输出4-20mA; RS-485串行接口
断电数据保留时刻:10年
电源:220VAC±15% 24VDC±5%(可选)
均匀无毛病作业时刻:MTBF=30000h
防护等级:IP67、IP68(只适用于分体型)
面料资料:聚氨脂橡胶、氯丁橡胶、聚四氟乙烯、F46。
电极资料:316L,哈氏合金HB;哈氏合金HC;特殊资料
(如:钛、钽、铂等稀有金属资料)。
运用概略:
电磁流量计运用范畴广泛,大口径外表较多运用于给排水工程;中小口径常用于高请求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水操控,造纸工业丈量纸浆液和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、细小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有清洗请求的场合。1.4差压式流量计(拓宽阅览…V锥流量计)
差压式流量计是依据设备于管道中流量检查件发作的差压,已知的流体条件和检查件与管道的几许尺度来核算流量的外表。
差压式流量计由一次设备(检查件)和二次设备(差压变换和流量显现外表)构成。通常以检查件办法对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。(拓宽阅览…V锥流量计)
二次设备为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显现外表。它已展开为三化(系列化、通用化及规范化)程度很高的、品种规范杂乱的一大类外表,它既可丈量流量参数,也可丈量其它参数(如压力、物位、密度等)。
差压式流量计的检查件按其效果原理可分为:节省设备、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。(拓宽阅览…V锥流量计)
检查件又可按其规范化程度分为二大类:规范的和非规范的。
所谓规范检查件是只需依照规范文件规划、制作、设备和运用,无须经实流标定即可断定其流量值和预算丈量差错。
非规范检查件是老练程度较差的,没有列入国际规范中的检查件。
差压式流量计是一类运用最广泛的流量计,在各类流量外表中其运用量占居首位。这些年,因为各种新式流量计的面世,它的运用量百分数逐步下降,但如今仍是最首要的一类流量计。(拓宽阅览…V锥流量计)
长处:
(1)运用最多的孔板式流量计构造结实,功用安稳牢靠,运用寿命长;
(2)运用规划广泛,至今尚无任何一类流量计可与之比较拟;
(3)检查件与变送器、显现外表别离由不一样厂家出产,便于规划经济出产。
缺陷: (拓宽阅览…V锥流量计)
(1)丈量精度遍及偏低;
(2)规划度窄,通常仅3:1~4:1;
(3)现场设备条件请求高;
(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。
运用概略:
差压式流量计运用规划格外广泛,在关闭管道的流量丈量中各种目标都有运用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;作业状况方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;活动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计悉数用量的1/4~1/3。(拓宽阅览…V锥流量计)
1.5 浮子流量计
浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上拓宽的笔直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力接受的,然后使浮子能够在锥管内自在地上升和下降。
浮子流量计是仅次于差压式流量计运用规划最广大的一类流量计,格外在小、微流量方面有无足轻重的效果。(拓宽阅览…V锥流量计)
80时代中期,日本、西欧、美国的出售金额占流量外表的15%~20%。中国产值1990年估量在12~14万台,其间95%以上为玻璃锥管浮子流量计。
特色:
(1)玻璃锥管浮子流量计构造简略,运用便利,缺陷是耐压力低,有玻璃管易碎的较大风险;
(2)适用于小管径和低流速;
(3)压力丢失较低。
1.6容积式流量计(拓宽阅览…V锥流量计)
容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量外表中是精度最高的一类。它运用机械丈量元件把流体接连不断地切割成单个已知的体积有些,依据丈量室逐次重复地充溢和排放该体积有些流体的次数来丈量流体体积总量。
容积式流量计按其丈量元件分类,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、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。(拓宽阅览…V锥流量计)
长处:
(1)计量精度高;
(2)不需求有较长的前后直管段来构成管内安稳流速散布.因为它直接对流体容积进行计量,而不是经过丈量流速来得到流量
(3)可用于高粘度液体的丈量;
(4)规划度宽;
(5)直读式外表无需外部动力可直接获得累计,总量,明晰明晰,操作简洁。
缺陷: (拓宽阅览…V锥流量计)
(1)成果杂乱,体积无穷;
(2)被测介质品种、口径、介质作业状况局限性较大;
(3)不适用于高、低温场合;
(4)大有些外表只适用于洁净单相流体;
(5)发作噪声及振荡。
运用概略: (拓宽阅览…V锥流量计)
容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类运用量最大的流量计,常运用于贵重介质(油品、天然气等)的总量丈量。
工业发达国家近年PD流量计(不包含家用煤气表和家用水表)的出售金额占流量外表的13%~23%;中国约占20%,1990年产值(不包含家用煤气表)估量为34万台,其间椭圆齿轮式和腰轮式别离约占70%和20%。(拓宽阅览…V锥流量计)
1.7 超声流量计
超声流量计是经过检查流体活动对超声束(或超声脉冲)的效果以丈量流量的外表。
依据对信号检查的原理超声流量计可分为传达速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、相互关法、空间滤法及噪声法等。(拓宽阅览…V锥流量计)
超声流量计和电磁流量计一样,因外表流转通道未设置任何阻止件,均属无阻止流量计,是适于处理流量丈量艰难疑问的一类流量计,格外在大口径流量丈量方面有较杰出的长处,这些年它是展开迅速的一类流量计之一。(拓宽阅览…V锥流量计)
长处:
(1)可做非触摸式丈量;
(2)为无活动阻遏丈量,无压力丢失;
(3)可丈量非导电性液体,对无阻遏丈量的电磁流量计是一种弥补。
缺陷:
(1)传达时刻法只能用于清洗液体和气体,富含气泡、颗粒等杂质时丈量禁绝;而多普勒法只能用于丈量富含必定量悬浮颗粒和气泡的液体;
(2)多普勒法丈量精度不高。 温度200度以下,直管段上游10D/下流5D以上。
运用概略: (拓宽阅览…V锥流量计)
(1)传达时刻法运用于清洗、单相液体和气体。典型运用有工厂排放液、:怪液、液化天然气等;
(2)气体运用方面在高压天然气范畴已有运用杰出的经历;
(3)多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,例如:未处理污水、工厂排放液、脏流程液;通常不适用于十分清洗的液体。(拓宽阅览…V锥流量计)
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)是运用流体在振荡管中活动时,发作与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量外表。原理:传感器丈量主体为一根U形管,U形管的两个开口端固定,流体由此流入和流出。在U形管顶端装有电磁设备,用于激起U形管,使其以O-O为轴,按固有的自振频率振荡,振荡方向笔直于U形管地点平面。U形管中的流体在沿管道活动的一同又随管道作笔直运动,此刻流体将发作一科里奥利加速度,并以科里奥利力反效果于U形管。因为流体在U形管两边的活动方向相反,所以效果于U形管两边的科氏力巨细持平方向相反,然后构成一个效果力矩。U形管在此力矩效果下将发作歪曲,U形管的扭角与经过的流体质量流量有关。U形管两边经过基地平面的时刻差也与流体质量流量有关? 特色:可直接测得质量流量信号,不受被测介质物理参数的影响,精度较高;? 能够丈量多种液体和浆液,也能够用于多相流丈量;? 不受管内流态影响,因此对流量计前后直管段请求不高;? 其规划度可达100:1。可是它的阻力丢失较大,存在零点漂移,管路的振荡会影响其丈量精度。
中国CMF的运用起步较晚,近年已有几家制作厂(如太行外表厂)自行开发供应商场;还有几家制作厂构成合资公司或引证国外技能出产系列外表。
1.9明渠流量计(拓宽阅览…V锥流量计)
与前述几种不一样,它是在非满管状打开途径丈量自在外表天然流的流量外表。
非满管态活动的水路称作明渠,丈量明渠中水流流量的称作明渠流量计(open channel flowmeter)。
明渠流量计除圆形外,还有U字形、梯形、矩形等多种形状。
明渠流量计运用场合有城市供水引水渠;火电厂引水和排水渠、污水办理流入和排放渠;工矿公司水排放以及水利工程和农业灌溉用处径。有人估量1995台,约占流量外表全体的1.6%,可是国内运用尚无估量数据。 丈量原理: 差压流量计(DP) 这是最通常的流量技能,包含孔板、文丘里管和音速喷嘴。DP流量计可用于丈量大多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动有些,运用广泛,易于运用。但阻塞后,它会发作压力丢失,影响精确度。流量丈量的精确度取决于压力表的精确度。 容积流量计(PD) PD流量计用于丈量液体或气体的体积流速,它将流体引入计量空间内,并核算滚动次数。叶轮、齿轮、活塞或孔板等用以分流流体。PD流量计的精确度较高,是丈量粘性液体的几种办法之一。可是它也会发作不行康复的压力差错,以及需装有移动部件。 涡轮流量计 当流体流经涡轮流量计时,流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度有关。经过转子感触到的流体均匀流速,推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地丈量洁净的液体和气体。像PD流量计,涡轮流量计也会发作不行康复的压力差错,也需求移动部件。 电磁流量计 具有传导性的流体在流经电磁场时,经过丈量电压可得到流体的速度。电磁流量计没有移动部件,不受流体的影响。在满管时丈量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于丈量浆状流体的流速。 超声流量计 传达时刻法和多普勒效应法是超声流量计常选用的办法,用以丈量流体的均匀速度。像别的速度丈量计一样,是丈量体积流量的外表。它是无阻止流量计,假如超声变送器设备在管道外测,就无须刺进。它适用于简直悉数的液体,包含浆体,精确度高。但管道的浑浊会影响精确度。 涡街流量计 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发作体,游涡的速度与流体的速度成必定份额,然后核算出体积流量。涡街流量计适用与丈量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件,也没有污垢疑问。涡街流量计会发作噪音,并且请求流体具有较高的流速,以发作旋涡。 热质量流量计 经过丈量流体的温度的添加或热传感器下降来丈量流体速度。热式质量流量计没有移动部件或孔,能精确丈量气体的流量。热质量流量计是少量能丈量质量流量的技能之一,也是少量用于丈量大口径气体流量的技能。 科里奥利流量计 这种流量计运用振荡流体管发作与质量流量相应的偏转来进行丈量。科里奥利流量计可用于液体、浆体、气体或蒸汽的质量流量的丈量。精确度高。但要对管道壁进行定期的保护,防止腐蚀。 电磁流量计 丈量原理:法拉第电磁感应规矩证实一个导体在磁场中运动将感应生成一个电势。选用电磁丈量原理,流体就是运动中的导体。感应电势有关于流速成正比并被两个丈量电极所检查,然后变送器将它进行扩大,依据管道横截面积核算出流量。 [1]流量计(英文:flowmeter)
[修改本段]1,流量计的展开(拓宽阅览…V锥流量计)
流量丈量的展开可追溯到古代的水利工程和城市供水体系。古罗马凯撒时代已选用孔板丈量居民的饮用水水量。公元前1000年摆布古埃及用堰法丈量尼罗河的流量。中国闻名的都江堰水利工程运用宝瓶口的水位观测水量巨细等等。17世纪托里拆利奠定差压式流量计的理论根底,这是流量丈量的里程碑。自那往后,18、19世纪流量丈量的许多类型外表的雏形开端构成,如堰、示踪法、皮保管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪因为进程工业、能量计量、城市公用事业对流量丈量的需求急剧添加,才促进外表迅速展开,微电子技能和核算机技能的飞跃展开极大地推进外表更新换代,新式流量计如漫山遍野般出现出来。至今,据称已有上百种流量计投向商场,现场运用中许多扎手的难题可望获得处理。
中国展开近代流量丈量技能的作业比较晚,前期所需的流量外表均从国外进口。(拓宽阅览…V锥流量计)
流量丈量是研讨物质质变的科学,质量互变规矩是事物联系展开的基本规矩,因此其丈量目标已不限于传统含义上的管道液体,凡需把握质变的当地都有流量丈量的疑问。流量和压力、温度并列为三大检查参数。关于必定的流体,只需知道这三个参数就可核算其具有的能量,在能量变换的丈量中有必要检查此三个参数。能量变换是悉数出产进程和科学实验的根底,因此流量和压力、温度外表一样得到最广泛的运用。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]2,流量计的运用范畴
流量丈量技能与外表的运用大致有以下几个范畴。
一,工业出产进程
流量外表是进程自动化外表与设备中的大类外表之一,它被广泛诮用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常日子等国民经济各个范畴,是展开工农业出产,节约动力,改善商品质量,前进经济效益和办理水平的首要东西在国民经济中占有首要的地位。在进程自动化外表与设备中,流量外表有两大功用:作为进程自动化操控体系的检查外表和丈量物料数量的总量表。(拓宽阅览…V锥流量计)
二,动力计量
动力分为一次动力(煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气)、二次动力(电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽)及载能工质(压缩空气、氧、氮、氢、水)等。动力计量是科学办理动力,完成节能降耗,前进经济效益的首要手法。流量外表是动力计量外表的首要构成有些,水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的动力都运用着数量极端无穷的流量计,它们是动力办理和经济核算不行短少的东西。(拓宽阅览…V锥流量计)
三,环境保护工程
烟气,废液、污水等的排放严重污染大气和水资源,严重威胁人类生存环境。国家把可持续展开列为国策,环境保护将是21世纪的最大课题。空气和水的污染要得到操控,有必要加强办理,而办理的根底是污染量的定量操控。(拓宽阅览…V锥流量计)
中国是以煤为首要动力的国家,全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放操控是彻底治愈污染的首要项目,每个烟囱有必要是设备烟气剖析外表和流量计,构成连椟排放监督体系。烟气的流量沆量有很大因难,它的难度为烟囱尺度大且形状不规矩,气体组分改动不定,流速规划大,脏污,灰尘,腐蚀,高温,无直管段等。(拓宽阅览…V锥流量计)
四,交通运送
有五种办法:铁路公路、航空、水运、和管道运送。其间管道运送虽早已有之,但运用并不遍及。跟着环保疑问的杰出,管道运送的特色导致人们的重视。管道运送有必要装备流量计,它是操控、分配和调度的眼睛,亦是安全监没和经济核算的必备东西。(拓宽阅览…V锥流量计)
五,生物技能
21世纪将迎来生命科学的世纪,以生物技能为特征的工业将获得迅速展开。生物技能中需监测计量的物质许多,如血液,尿液等。外表开发的难度极大,品种繁复。(拓宽阅览…V锥流量计)
六,科学实验
科学实验需求的流量计不光数量多,且品种极端繁杂。据计算流量计100多种中很大一有些是应科研之需用的,它们并不批量出产,在市道出售,许多科研机构和大公司皆设专门小组研发专用的流量计。(拓宽阅览…V锥流量计)
七,海洋气候,江河湖泊
这些范畴为打开流道,通常需检查流速,然后核算流量。流速计和流量计所依据的物理原理及流体力学根底是共通的可是外表原理及构造以及运用条件有很大不一样。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]3,流量计品种
用以丈量管路中流体流量(单位时刻内经过的流体体积)的外表。有转子流量计、节省式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计和堰等。
流量丈量办法和外表的品种繁复,分类办法也许多。至今停止,可供工业用的流量外表品种达60种之多。品种如此之多的要素就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何活动状况以及任何运用条件都适用的流量外表。(拓宽阅览…V锥流量计)
这60多种流量外表,每种商品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按丈量目标区分就有关闭管道和明渠两大类;按丈量意图又可分为总量丈量和流量丈量,其外表别离称作总量表和流量计[2]。(拓宽阅览…V锥流量计)
总量表丈量一段时刻内流过管道的流量,是以时刻短时刻内流过的总量除以该时刻的商来标明,实践上流量计通常亦备有累积流量设备,做总量表运用,而总量表亦备有流量发讯设备。因此,以严厉含义来分流量计和总量表已无实践含义。(拓宽阅览…V锥流量计)
按丈量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
依照如今最盛行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和刺进式流量计、探针式流量计,来别离论述各种流量计的原理、特色、运用概略及国内外的展开状况。
[修改本段]3.1差压式流量计(拓宽阅览…V锥流量计)
差压式流量计是依据设备于管道中流量检查件发作的差压,已知的流体条件和检查件与管道的几许尺度来核算流量的外表。
差压式流量计由一次设备(检查件)和二次设备(差压变换和流量显现外表)构成。通常以检查件办法对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。
二次设备为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显现外表。它已展开为三化(系列化、通用化及规范化)程度很高的、品种规范杂乱的一大类外表,它既可丈量流量参数,也可丈量其它参数(如压力、物位、密度等)。(拓宽阅览…V锥流量计)
差压式流量计的检查件按其效果原理可分为:节省设备、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。(拓宽阅览…V锥流量计)
检查件又可按其规范化程度分为二大类:规范的和非规范的。
所谓规范检查件是只需依照规范文件规划、制作、设备和运用,无须经实流标定即可断定其流量值和预算丈量差错。(拓宽阅览…V锥流量计)
非规范检查件是老练程度较差的,没有列入国际规范中的检查件。
差压式流量计是一类运用最广泛的流量计,在各类流量外表中其运用量占居首位。这些年,因为各种新式流量计的面世,它的运用量百分数逐步下降,但如今仍是最首要的一类流量计。(拓宽阅览…V锥流量计)
差压式流量计流体体积流量公式为:v=aA√2/j(p-q)
v--体积
j--液体密度
a--流量系数,与流道尺度 取压办法和流速发布有关
A--孔板开孔面积
p-q--压力差
长处:
(1)运用最多的孔板式流量计构造结实,功用安稳牢靠,运用寿命长;
(2)运用规划广泛,至今尚无任何一类流量计可与之比较拟;
(3)检查件与变送器、显现外表别离由不一样厂家出产,便于规划经济出产。
缺陷: (拓宽阅览…V锥流量计)
(1)丈量精度遍及偏低;
(2)规划度窄,通常仅3:1~4:1;
(3)现场设备条件请求高;
(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。
注:一种新式商品:引入美国航天航空局而开发的平衡流量计,这种流量计的丈量精度是传统节省设备的5-10倍,永久压力丢失1/3。压力康复快2倍,最小直管段能够小至1.5D,设备和运用便利,大大削减流体运转的才干消耗。(拓宽阅览…V锥流量计)
运用概略:
差压式流量计运用规划格外广泛,在关闭管道的流量丈量中各种目标都有运用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;作业状况方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;活动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计悉数用量的1/4~, , , 1/3。(拓宽阅览…V锥流量计)
浮子流量计
[修改本段]3.2浮子流量计
浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计[5]的一种,在一根由下向上拓宽的笔直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力接受的,然后使浮子能够在锥管内自在地上升和下降。(拓宽阅览…V锥流量计)
浮子流量计是仅次于差压式流量计运用规划最广大的一类流量计,格外在小、微流量方面有无足轻重的效果。
80时代中期,日本、西欧、美国的出售金额占流量外表的15%~20%。中国产值1990年估量在12~14万台,其间95%以上为玻璃锥管浮子流量计。(拓宽阅览…V锥流量计)
特色:
(1)玻璃锥管浮子流量计构造简略,运用便利,缺陷是耐压力低,有玻璃管易碎的较大风险;
(2)适用于小管径和低流速;
(3)压力丢失较低。
[修改本段]3.3容积式流量计
容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量外表中是精度最高的一类。它运用机械丈量元件把流体接连不断地切割成单个已知的体积有些,依据丈量室逐次重复地充溢和排放该体积有些流体的次数来丈量流体体积总量。(拓宽阅览…V锥流量计)
容积式流量计按其丈量元件分类,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、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。(拓宽阅览…V锥流量计)
长处:
(1)计量精度高;
(2)设备管道条件对计量精度没有影响;
(3)可用于高粘度液体的丈量;
(4)规划度宽;
(5)直读式外表无需外部动力可直接获得累计,总量,明晰明晰,操作简洁。
缺陷:
(1)成果杂乱,体积无穷;
(2)被测介质品种、口径、介质作业状况局限性较大;
(3)不适用于高、低温场合;
(4)大有些外表只适用于洁净单相流体;
(5)发作噪声及振荡。
运用概略:
容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类运用量最大的流量计,常运用于贵重介质(油品、天然气等)的总量丈量。(拓宽阅览…V锥流量计)
工业发达国家近年PD流量计(不包含家用煤气表和家用水表)的出售金额占流量外表的13%~23%;中国约占20%,1990年产值(不包含家用煤气表)估量为34万台,其间椭圆齿轮式和腰轮式别离约占70%和20%。
[修改本段]3.4涡轮流量计
涡轮流量计,是速度式流量计中的首要品种,它选用多叶片的转子(涡轮)感触流体均匀流速,从并且推导出流量或总量的外表。(拓宽阅览…V锥流量计)
通常它由传感器和显现仪两有些构成,也可做成全体式。
涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最好的商品,作为十大类型流量计之一,其商品已展开为多品种、多系列批量出产的规划。(拓宽阅览…V锥流量计)
长处:
(1)高精度,在悉数流量计中,归于最精确的流量计;
(2)重复性好;
(3)元零点漂移,抗搅扰才干好;
(4)规划度宽;
(5)构造紧凑。
缺陷:
(1)不能长期坚持校准特性;
(2)流体物性对流量特性有较大影响。
运用概略:
涡轮流量计在以下一些丈量目标获得广泛运用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量外表,仅荷兰在天然气管线上就选用了2600多台各种尺度,压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计,它们已变成优秀的天然气计量外表。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]3.5电磁流量计
电磁流量计是依据法拉弟电磁感应规矩制成的一种丈量导电性液体的外表。
电磁流量计有一系列优秀特性,能够处理其它流量计不易运用的疑问,如脏污流、腐蚀流的丈量。
70、80时代电磁流量在技能上有严重突破,使它变成运用广泛的一类流量计,在流量外表中其运用量百分数不断上升。(拓宽阅览…V锥流量计)
长处:
(1)丈量通道是段润滑直管,不会阻塞,适用于丈量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等;
(2)不发作流量检查所构成的压力丢失,节能效果好;
(3)所测得体积流量实践上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率改动的显着影响;
(4)流量规划大,口径规划宽;
(5)可运用腐蚀性流体。
缺陷: (拓宽阅览…V锥流量计)
(1)不能丈量电导率很低的液体,如石油制品;
(2)不能丈量气体、蒸汽和富含较大气泡的液体;
(3)不能用于较高温度。
运用概略:
电磁流量计运用范畴广泛,大口径外表较多运用于给排水工程;中小口径常用于高请求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水操控,造纸工业丈量纸浆液和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、细小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有清洗请求的场合。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]3.6涡街流量计
涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发作体,流体在发作体两边替换地别离释放出两串规矩地交织摆放的游涡的外表。
涡街流量计按频率检出办法可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振荡体式、光电式及超声式等。(拓宽阅览…V锥流量计)
涡街流量计是归于最年青的一类流量计,但其展开迅速,如今已变成通用的一类流量计。
长处:
(1)构造简略结实;
(2)适用流体品种多;
(3)精度较高;
(4)规划度宽;
(5)压损小。
缺陷:
(1)不适用于低雷诺数丈量;
(2)需较长直管段;
(3)外表系数较低(与涡轮流量计比较);
(4)外表在脉动流、多相流中尚短少运用经历。
[修改本段]3.7超声波流量计(拓宽阅览…V锥流量计)
超声波流量计是经过检查流体活动对超声束(或超声脉冲)的效果以丈量流量的外表。
依据对信号检查的原理超声流量计可分为传达速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、相互关法、空间滤法及噪声法等。
超声流量计和电磁流量计一样,因外表流转通道未设置任何阻止件,均属无阻止流量计,是适于处理流量丈量艰难疑问的一类流量计,格外在大口径流量丈量方面有较杰出的长处,这些年它是展开迅速的一类流量计之一。(拓宽阅览…V锥流量计)
长处:
(1)可做非触摸式丈量;
(2)为无活动阻遏丈量,无压力丢失;
(3)可丈量非导电性液体,对无阻遏丈量的电磁流量计是一种弥补。
缺陷:
(1)传达时刻法只能用于清洗液体和气体;而多普勒法只能用于丈量富含必定量悬浮颗粒和气泡的液体;
(2)多普勒法丈量精度不高。
运用概略:
(1)传达时刻法运用于清洗、单相液体和气体。典型运用有工厂排放液、:怪液、液化天然气等;
(2)气体运用方面在高压天然气范畴已有运用杰出的经历;
(3)多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,例如:未处理污水、工厂排放液、脏流程液;通常不适用于十分清洗的液体。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]3.8科里奥利质量流量计
科里奥利质量流量计(以下简称CMF)是运用流体在振荡管中活动时,发作与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量外表。
中国CMF的运用起步较晚,近年已有几家制作厂(如太行外表厂)自行开发供应商场;还有几家制作厂构成合资公司或引证国外技能出产系列外表。
热式气体质量流量计
热式流量计传感器包含两个传感元件,一个速度传感器和一个温度传感器。它们自动地抵偿和校对气体温度改动。外表的电加热有些将速度传感器加热到高于工况温度的某一个定值,使速度传感器和丈量工况温度的传感器之间构成稳定温差。当坚持温差不变时,电加热消耗的能量,也能够说热散失值,与流过气体的质量流量成正比。(拓宽阅览…V锥流量计)
热式气体质量流量计即MassFlow Meter(缩写为MFM),它是气体流量计量中新式外表,区别于其它气体流量计不需求进行压力和温度批改,直接丈量气体的质量流量,一支传感器能够做到量程从极低到高量程。它适宜单一气体和固定份额多组份气体的丈量。(拓宽阅览…V锥流量计)
热式气体质量流量计是用于丈量和操控气体质量流量的新式外表。可用于石油、化工、钢铁、冶金、电力、轻工、医药、环保等工业部门的空气、烃类气体、可燃性气体、烟道气体的监测。(拓宽阅览…V锥流量计)
特 点
牢靠性高 重复性好 丈量精度高 压损小
无活动部件 量程比宽 呼应速度快 无须温压抵偿
应 用
如:美国SIERRA
中国DSN
[修改本段]3.9明渠流量计
与前述几种不一样,它是在非满管状打开途径丈量自在外表天然流的流量外表。
非满管态活动的水路称作明渠,丈量明渠中水流流量的称作明渠流量计(openchannel flowmeter)。(拓宽阅览…V锥流量计)
明渠流量计除圆形外,还有U字形、梯形、矩形等多种形状。
明渠流量计运用场合有城市供水引水渠;火电厂引水和排水渠、污水办理流入和排放渠;工矿公司水排放以及水利工程和农业灌溉用处径。有人估量1995台,约占流量外表全体的1.6%,可是国内运用尚无估量数据。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]4,新作业原理流量外表的研讨和开发
[修改本段]4.1静电流量计
(electrostaticflowmeter)
日本东京技能学院研发适用于石油运送管线低导电液体流量丈量的静电流量计。
静电流量计的金属丈量管绝缘地与管系衔接,丈量电容器上静电荷便可知道丈量管内的电荷。他们别离作了内径4~8mm铜、不锈钢等金属和塑料丈量管外表的实流实验,实验标明流量与电荷之间挨近于线性。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]4.2复合效应流量外表
(combinedeffects meter)
该外表的作业原理是依据流体的动量和压力效果于外表腔体发作的变形,丈量复合效应的变形求取流量。本外表由美国GMI工程和办理学院开发,已请求两项专利。
[修改本段]4.3转速表式流量传感器(拓宽阅览…V锥流量计)
(tachmetricflowrate sensor)
它是由俄罗斯科学工程基地工业外表公司开发,是依据悬浮效应理论研发的。该外表已在若干现场成功的运用(例如在核电站设备2000余台丈量热水流量,接连运用8年),且还在改善以拓宽运用范畴。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]5,几种流量外表运用和展开意向
[修改本段]5.1科里奥利质量流量计(CMF)
国外CMF已展开30余系列,各系列开发在技能上着眼点在于:流量检查丈量管构造上规划创新;前进外表零点安稳性和精确度等功用;添加丈量管挠度,前进灵敏度;改善丈量管应力散布,下降疲惫损坏,加强抗振荡搅扰才干等。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]5.2电磁流量计(EMF)
EMF从50时代初进入工业运用以来,运用范畴日益拓宽,80时代后期起在各国流量外表出售金额中已占16%~20%。
中国近年展开迅速,1994年出售估量为6500~7500台。国内已出产最大口径为2~6m的ENF,并有实流校验口径3m的设备才干。 2008年出售额现已到达7700万美元,估量出售量在35万台以上。(拓宽阅览…V锥流量计)
[修改本段]5.3涡街流量计(USF)
USF在60时代后期进入工业运用,80时代后期起在各国流量外表出售金额中已占4%~6%。1992年国际规划估量出售量为3.54.8万台,同期国内商品估量在8000~9000台。
5.4威力巴流量计
威立巴流量计计选用了完全契合空气动力学原理的工程构造规划,是一种在精度、成效及牢靠方面到达了无比杰出程度的传感元件。(拓宽阅览…V锥流量计)
5.5椭圆齿轮流量计
铸铁椭圆齿轮流量计[3],广泛用于各种油品及对铸铁不腐蚀液体介质的计量。
铸钢椭圆齿轮流量计,用于高压、低腐蚀性介质的计量。 (拓宽阅览…V锥流量计)
铸铁椭圆齿轮流量计,转子为铝材,适用于低粘、低腐蚀(如汽油等)介质的计量。
■技能参数及选型
1、首要构件资料及公称压力
2、 精确度等级0.5级,0.2级(通常在-10℃~+60℃)
3、 运用介质温度:LC-A、LC-E:(-20℃~+100℃)LC-Q:(-20℃~+60℃)LC-A、LC-E在高温调整下,再加高温散热筒可达200℃(拓宽阅览…V锥流量计)
4、 远传显现现场防爆等级:ExiaⅡCT5,dⅡBT4
[修改本段]6,定论
由上述可知,流量计展开到今日尽管已日趋老练,但其品种依然极端繁复,至今尚无一种关于任何场合都适用的流量计。(拓宽阅览…V锥流量计)
每种流量计都有其适用规划,也都有局限性。这就请求咱们:
(1)在挑选外表时,必定要熟悉外表和被测目标两方面的状况,并要统筹思考其它要素,这么丈量才会精确;
(2)尽力研发新式外表,使其在现有的根底上愈加完善。
差压式流量计
差压式流量计(以下简称DPF或流量计)是依据设备于管道中流量检查件发作的差压、已知的流体条件和检查件与管道的几许尺度来丈量流量的外表。DPF由一次设备(检查件)和二次设备(差压变换和流量显现外表)构成。通常以检查件的型式对DPF分类,如孔扳流量计、文丘里管流量计及均速管流量计等。二次设备为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器和流量显现及核算外表,它已展开为三化(系列化、通用化及规范化)程度很高的品种规范杂乱的一大类外表。差压计既可用于丈量流量参数,也可丈量别的参数(如压力、物位、密度等)。(拓宽阅览…V锥流量计)
DPF按其检查件的效果原理可分为节省式、动压头式、水力阻力式、离心式、动压增益式和射流式等几大类,其间以节省式和动压头式运用最为广泛。
节省式DPF的检查件按其规范化程度分为规范型和非规范型两大类。所谓规范节省设备是指依照规范文件规划、制作、设备和运用,无须经实流校准即可断定其流量值并预算流量丈量差错,非规范节省设备是老练程度较差,没有列入规范文件中的检查件。(拓宽阅览…V锥流量计)
规范型节省式DPF的展开经过绵长的进程,早在20世纪20时代,美国和欧洲即开端进行大规划的节省设备实验研讨。用得最遍及的节省设备--孔板和喷嘴开端规范化。如今规范喷嘴的一种型式ISAl932喷嘴,其几许形状就是30时代规范化的,而规范孔板亦曾称为ISAl932孔板。节省设备构造办法的规范化有很深远的含义,因为只要节省设备构造办法规范化了,才有也许把国际上许多研讨成果聚集到一同,它促进检查件的理论和实习向深度和广度拓宽,这是别的流量计所不及的。1980年ISO(国际规范化组织)正式经过国际规范ISO5167,至此流量丈量节省设备第一个国际规范诞生了。ISO5167总结了几十年来国际上对为数有限的几种节省设备(孔板、喷嘴和文丘里管)的理论与实验的研讨成果,反映了此类检查件的今世科学与出产的技能水平。可是从ISO5167正式公布之日起,它就暴露出许多亟待处理的疑问,这些疑问首要有以下几个方面。(拓宽阅览…V锥流量计)
1)ISO5167实验数据的陈旧性 ISO5167中选用的数据大多是30时代的实验成果,今日不管节省设备制作技能,流量实验设备及实验技能都有无穷的前进,从头进行体系地实验以获得更高精确度及更牢靠的数据是必要的。进入80时代美国和欧洲都进行大规划的实验,为修订ISO5167打下根底。(拓宽阅览…V锥流量计)
2)ISO 5167中关于直管段长度规则的疑问 在ISO投票经过ISO5167时,美国投了反对票,其首要要素是对直管段长度的规则有不一样意见,这个疑问应是ISO5167修订的首要疑问之一。(拓宽阅览…V锥流量计)
3)ISO 5167中各项规则的科学性疑问 影响节省设备流出系数的要素格外多,首要有孔径与管径的比值β、取压设备、雷诺数、节省件设备偏疼度、前后阻流件类型及直管段长度、孔板进口边际尖利度、管壁粗糙度、流体活动湍流度等,许多要素影响错综杂乱,有的参数难以直接丈量,因此规范中有些规则并非科学地断定,而是为了获得一起,不得不人为地断定。闻名流量专家斯宾塞(E.A.Spencer)提出一系列应从头反省的疑问,如孔板平直度、同心度、直角边际尖利度、管道粗糙度、上游流速散布及活动调整器的效果等。(拓宽阅览…V锥流量计)
4)关于节省式DPF丈量精确度前进的疑问 鉴于节省式DPF在流量计中占有首要地位,前进其丈量精确度含义严重。历次国际学术会议认为有必要使流量丈量作业者、流体力学与核算机技能作业者严密协作一起攻关才干处理此疑问。(拓宽阅览…V锥流量计)
20世纪80时代美国和欧洲开端进行大规划的孔板流量计实验研讨,欧洲为欧共体实验方案(EEC Experimental Program),美国为API实验方案(APIExperimental Program)。实验的意图是用现代最新测试设备及实验数据的计算处理技能进行新一轮的规划广泛的实验研讨,为修订ISO 5167打下技能根底。1999年ISO宣布ISO5167的修订稿(ISO/CD5167-1-4),该文件为委员会草案,它在技能内容与修改上都有很大改动,是一份全新的规范。正本预定于1999年7月在美国丹佛举办的ISO/TC30/SC2会议上审查经过为DIS(规范草案),可是会议认为尚有细节疑问应再商讨而未能经过。新的ISO5167规范何时正式公布尚不得而知。ISO5167新规范在规范的两个核心内容皆有实质性改动,一是孔板的流出系数公式,用Reader-Harris/Gallagher核算式(R-G式)替代Stolz核算式,另一为节省设备上游侧直管段长度的规则以及活动调整器的运用等。(拓宽阅览…V锥流量计)
咱们通常称ISO5167(GB/T2624)中所列节省设备为规范节省设备,别的的都称为非规范节省设备,应当指出,非规范节省设备不只是指那些节省设备构造与标难节省设备相异的,假如规范节省设备在违背规范条件下作业亦应称为非规范节省设备,例如,规范孔板在混相流或规范文丘里喷嘴在临界流下作业的都是。(拓宽阅览…V锥流量计)
如今非规范节省设备大致有以下一些品种:
1)低雷诺数用 1/4圆孔板,锥形进口孔板,两层孔板,双斜孔板,半圆孔板等;
2)脏污介质用 圆缺孔板,偏疼孔板,环状孔板,楔形孔板,弯管节省件等;
3)低压损用 罗洛斯管,道尔管,道尔孔板,两层文丘里喷嘴,通用文丘里管,Vasy管等;(拓宽阅览…V锥流量计)
4)小管径用 全体(内藏)孔板;
5)端头节省设备 端头孔板,端头喷嘴,Borda管等;
6)宽规划度节省设备 弹性加载可变面积可变压头流量计(线性孔板);
7)毛细管节省件 层流流量计;
8)脉动流节省设备;
9)临界流节省设备 音速文丘里喷嘴;
10)混相流节省设备。
节省式DPF现场运用的不断拓宽必然提出展开非规范节省设备的请求,十余年来ISO亦在不断制定有关非规范节省设备的技能文件,在它们不能变成正式规范之前作为技能陈述宣布。能够预见,往后有也许若干较为老练的非规范节省设备会晋升为规范型的。(拓宽阅览…V锥流量计)
20世纪90时代中后期国际规划内各式DPF出售量在流量外表总量中台数占50%-60%(每年约百万台),金额占30%摆布。中国出售台数约占流量外表总量(不包含家用燃气表和家用水表及玻璃管浮子流量计)的35%-42%(每年6万-7万台)。(拓宽阅览…V锥流量计)
2作业原理
2.1基本原理
充溢管道的流体,当它流经管道内的节省件时,[4]流速将在节省件处构成有些缩短,因此流速添加,静压力下降,所以在节省件前后便发作了压差。流体流量愈大,发作的压差愈大,这么可依据压差来衡量流量的巨细。这种丈量办法是以活动接连性方程(质量守恒规矩)和伯努利方程(能量守恒规矩)为根底的。压差的巨细不只与流量还与别的许多要素有关,例如当节省设备办法或管道内流体的物理性质(密度、粘度)不相一同,在一样巨细的流量下发作的压差也是不一样的。(拓宽阅览…V锥流量计)
2.2流量方程
式中 qm--质量流量,kg/s;
qv--体积流量,m3/s;
C--流出系数;
ε--可胀大性系数;
β--直径比,β=d/D;
d--作业条件下节省件的孔径,m;
D--作业条件下上游管道内径,m;
△P--差压,Pa;
ρl--上游流体密度,kg/m3。
由上式可见,流量为C、ε、d、ρ、△P、β(D)6个参数的函数,此6个参数可分为实丈量[d,ρ,△P,β(D)]和计算量(C、ε)两类。(拓宽阅览…V锥流量计)
(1)实丈量
1)d、D式(4.1)中d与流量为平方联系,其精确度对流量总精度影响较大,差错值通常应操控在±0.05%摆布,还应计及作业温度对资料热胀大的影响。规范规则管道内径D有必要实测,需在上游管段的几个截面上进行屡次丈量求其均匀值,差错不应大于±0.3%。除对数值丈量精度请求较高外,还应思考内径差错会对节省件上游通道构成不正常节省景象所带来的严重影响。因此,当不是成套供应节省设备时,在现场配管应充沛留意这个疑问。
2)ρρ在流量方程中与△P是处于平等方位,亦就是说,当追求差压变送器高精度等级时,绝不要忘掉ρ的丈量精度亦应与之相匹配。否则△P的前进将会被ρ的下降所抵消。
3)△P差压△P的精确丈量不应只限于选用一台高精度差压变送器。实践上差压变送器能否接受到实在的差压值还决定于一系列要素,其间正确的取压孔及引压管线的制作、设备及运用是确保获得实在差压值的要害,这些影响要素许多是难以定量或定性断定的,只要加强制作及设备的规范化作业才干到达意图。(拓宽阅览…V锥流量计)
(2)计算量
1)C计算量C是无法实测的量(指按规范规划制作设备,不经校准运用),在现场运用时最杂乱的状况出如今实践的C值与规范断定的C值不相契合。它们的违背是由规划、制作、设备及运用一系列要素构成的。应当清晰,上述各环节悉数严厉遵从规范的规则,其实践值才会与规范断定的值相契合,现场是难以完全满意这种请求的。(拓宽阅览…V锥流量计)
应当指出,与规范条件的违背,有的可定量预算(可进行批改),有的只能定性估量(不断定度的幅值与方向)。可是在实际中,有时不只是一个条件违背,这就带来十分杂乱的状况,因为通常资猜中只介绍某一条件违背导致的差错。假如许多条件一同违背,则短少有关的资料可查。(拓宽阅览…V锥流量计)
2)ε可胀大性系数ε是对流体经过节省件时密度发作改动而导致的流出系数改动的批改,它的差错由两有些构成:其一为常用流量下ε的差错,即规范断定值的差错;其二为因为流量改动ε值将随之动摇带来的差错。通常在低静压高差压状况,ε值有不行疏忽的差错。当△P/P≤0.04时,ε的差错可疏忽不计。(拓宽阅览…V锥流量计)
3分 类
差压式流量计分类如表4.1所示。
表4.1差压式流量计分类表
分类准则 分 类 类 型
按发作差压的效果原理分类 1)节省式;2)动压头式;3)水力阻力式;4)离心式;5)动压增益式;6)射流式
按构造办法分类 1)规范孔板;2)规范喷嘴;3)经典文丘里管;4)文丘里喷嘴;5)锥形进口孔板;6)1/4圆孔板;7)圆缺孔板;8)偏疼孔板;9)楔形孔板;10)全体(内藏)孔板;11)线性孔板;12)环形孔板;13)道尔管;14)罗洛斯管;15)弯管;16)可换孔板节省设备;17)临界流节省设备
按用处分类 1)规范节省设备;2)低雷诺数节省设备;3)脏污流节省设备;4)低压损节省设备;5)小管径节省设备;6)宽规划度节省设备;7)临界流节省设备;
3.1按发作差压的效果原理分类
1)节省式 依据流体经过节省件使有些压力能转变为动能以发作差压的原理作业,其检查件称(拓宽阅览…V锥流量计)
之为节省设备,是DPF的首要品种。
2)动压头式 依据动压转变为静压的原理作业,如均速管流量计。
3)水力阻力式 依据流体阻力发作的压差原理作业,检查件为毛细管制,又称层流流量计,一
般用于细小流量丈量。
4)离心式 依据曲折管或环状管发作离心力原理构成的压差作业,如弯管流量计,环形管流量
计等。(拓宽阅览…V锥流量计)
5)动压增益式 依据动压扩大原理作业,如皮托-文丘里管。
6)射流式 依据流体射流碰击发作原理作业,如射流式差压流量计。
3.2按构造办法分类
1)规范孔板 又称同心直角边际孔板,其轴向截面如图4.2所示。孔板是一块加工成圆形同心的具有锋利直角边际的薄板。孔板开孔的上游侧边际应是锋利的直角。规范孔板有三种取压办法:角接、法兰及D-D/2取压;如图4.3所示。为从两个方向的任一个方向丈量流量,可选用对称孔板,节省孔的两个边际均契合直角边际孔板上游边际的特性,且孔板悉数厚度不超越节省孔的厚度。(拓宽阅览…V锥流量计)
图4.2规范孔板
图4.3孔板的三种取压办法
2)规范喷嘴 有两种构造办法:ISA1932喷嘴和长径喷嘴。
a.ISA 1932喷嘴(图4.4) 上游面由笔直于轴的平面、廓形为圆周的两段弧线所断定的缩短段、圆筒形喉部和凹槽构成的喷嘴。ISA 1932喷嘴的取压办法仅角接取压一种。
图4.4ISA 1932喷嘴
b.长径喷嘴(图4.5) 上游面由笔直于轴的平面、廓形为1/4椭圆的缩短段、圆筒形喉部和也许有的凹槽或斜角构成的喷嘴。长径喷嘴的取压办法仅D-D/2取压一种。
3) 经典文丘里管 由进口圆筒段A、圆锥缩短段B、圆筒形喉部C和圆锥分散段E构成,如图4.6所示。依据不一样的加工办法,有以下构造办法:①具有粗铸缩短段的;②具有机械加工缩短段的;③具有铁板焊接缩短段的。不一样构造办法的L1、L2、R1、R2与D、d的联系如表4.2所示。
4)文丘里喷嘴 由进口喷嘴、圆筒形喉部及分散段构成,如图4.7所示。
5)锥形进口孔板 锥形进口孔板与规范孔板类似,相当于一块倒装的规范孔板,其构造如图4 . 8所示,取压办法为角接取压。(拓宽阅览…V锥流量计)
表4.2L1、L2、R1、R2与D、d联系
注 粗 铸 入 口 机械加工的进口 粗焊的铁板进口
1±0.25D(100mm<D<150mm)
L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
2L2=1D或0.25D+250mm两个量中的小者 L2≥D(进口直径)L2≥D(进口直径)
3R1=1.375D+20% R1<0.25DR1=0,焊缝在外
4R2=3.625d至3.8dR2<0.25DR2=0,焊缝在外
图4.6经典文丘里管
图4.7文丘里喷嘴
图4.8锥形进口孔板
1一环隙;2-夹持环;3一上游端面A;4-下流端面B;
5-轴线;6-流向;7-取压口;8-孔板;
X-带环隙的夹持环;Y-单独取压口
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
超声波流量计的基本原理及类型
超声波在活动的流体中传达时就载上流体流速的信息。因此经过接纳到的超声波就能够检查出流体的流速,然后换算成流量。依据检查的办法,可分为传达速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及有关法等不一样类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来跟着集成电路技能迅速展开才开端运用的一种
非触摸式外表,适于丈量不易触摸和调查的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行打开水流的流量丈量。运用超声波流量比不用在流体中设备丈量元件故不会改动流体的活动状况,不发作附加阻力,外表的设备及检修均可不影响出产管线运转因此是一种抱负的节能型流量计。(拓宽阅览…V锥流量计)
尽人皆知,如今的工业流量丈量遍及存在着大管径、大流量丈量艰难的疑问,这是因为通常流量计跟着丈量管径的增大会带来制作和运送上的艰难,造价前进、能损加大、设备不只这些缺陷,超声波流量计均可防止。因为各类超声波流量计均可管外设备、非触摸测流,外表造价基本上与被测管道口径巨细无关,而其它类型的流量计跟着口径添加,造价大幅度添加,故口径越大超声波流量计比一样功用其它类型流量计的功用报价比越优胜。被认为是较好的大管径流量丈量外表,多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道及排污水等脏污流的丈量。在发电厂中,用便携式超声波流量计丈量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量,比过去的皮脱管流速计便利得多。超声被流量汁也可用于气体丈量。管径的适用规划从2cm到5m,从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。(拓宽阅览…V锥流量计)
别的,超声丈量外表的流量丈量精确度简直不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非触摸及便携式丈量外表,故可处理其它类型外表所难以丈量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量丈量疑问。别的,鉴于非触摸丈量特色,再配以合理的电子线路,一台外表可习惯多种管径丈量和多种流量规划丈量。超声波流量计的习惯才干也是其它外表不行比较的。超声波流量计具有上述一些长处因此它越来越受到重视并且向商品系列化、通用化展开,现已制成不一样声道的规范型、高温型、防爆型、湿式型外表以习惯不一样介质,不一样场合和不一样管道条件的流量丈量。(拓宽阅览…V锥流量计)
超声波流量计如今所存在的缺陷首要是可测流体的温度规划受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合资料耐温程度的限制,以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。如今中国只能用于丈量200℃以下的流体。别的,超声波流量计的丈量线路比通常流量计杂乱。这是因为,通常工业计量中液体的流速常常是每秒几米,而声波在液体中的传达速度约为1500m/s摆布,被测流体流速(流量)改动带给声速的改动量最大也是10-3数量级.若请求丈量流速的精确度为1%,则对声速的丈量精确度需为10-5~10-6数量级,因此有必要有完善的丈量线路才干完成,这也正是超声波流量计只要在集成电路技能迅速展开的前题下才干得到实践运用的要素。(拓宽阅览…V锥流量计)
超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显现和累积体系三有些构成。超声波发射换能器将电能变换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接纳器接纳到的超声波信号,经电子线路扩大并变换为代表流量的电信号供应显现和积算外表进行显现和积算。这么就完成了流量的检查和显现。(拓宽阅览…V锥流量计)
超声波流量计常用压电换能器。它运用压电资料的压电效应,选用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上,使其发作超声波振劝。超声波以某一角度射入流体中传达,然后由接纳换能器接纳,并经压电元件变为电能,以便检查。发射换能器运用压电元件的逆压电效应,而接纳换能器则是运用压电效应。(拓宽阅览…V锥流量计)
超声波流量计, , A>换能器的压电元件常做成圆形薄片,沿厚度振荡。薄片直径超越厚度的10倍,以确保振荡的方向性。压电元件资料多选用锆钛酸铅。为固定压电元件,使超声波以适宜的角度射入到流体中,需把元件故人声楔中,构成换能器全体(又称探头)。声楔的资料不只请求强度高、耐老化,并且请求超声波经声楔后能量丢失小即透射系数挨近1。常用的声楔资料是有机玻璃,因为它通明,能够调查到声楔中压电元件的拼装状况。别的,某些橡胶、塑料及胶木也可出声楔资料。(拓宽阅览…V锥流量计)
超声波流量计的电子线路包含发射、接纳、信号处理和显现电路。测得的瞬时流量和累积流量值用数字量或模拟量显现。
依据对信号检查的原理,如今超声波流量计大致可分传达速度差法(包含:直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、有关法、空间滤波法及噪声法等类型,如图所示。其间以噪声法原理及构造最简略,便于丈量和带着,报价便宜但精确度较低,适于在流量丈量精确度请求不高的场合运用。因为直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是经过丈量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的,故又统称为传达速度差法。其间频差法和时差法战胜了声速随流体温度改动带来的差错,精确度较高,所以被广泛选用。依照换能器的配置办法不一样,传达速度差拨又分为:Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(穿插法)等。波束偏移法是运用超声波束在流体中的传达方向随流体流速改动而发作偏移来反映流体流速的,低流速时,灵敏度很低适用性不大.多普勒法是运用声学多普勒原理,经过丈量不均匀流体中散射体散射的超声波多普(拓宽阅览…V锥流量计)
勒频移来断定流体流量的,适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量丈量。有关法是运用有关技能丈量流量,原理上,此法的丈量精确度与流体中的声速无关,因此与流体温度,浓度等无关,因此丈量精确度高,适用规划广。但有关器报价贵,线路比较杂乱。在微处理机普及运用后,这个缺陷能够战胜。噪声法(听音法)是运用管道内流体活动时发作的噪声与流体的流速有关的原理,经过检查噪声标明流速或流量值。其办法简略,设备报价便宜,但精确度低。(拓宽阅览…V锥流量计)
以上几种办法各有特色,应依据被测流体性质.流速散布状况、管路设备地点以及对丈量精确度的请求等要素进行挑选。通常说来因为工业出产中工质的温度常不能坚持稳定,故多选用频差法及时差法。只要在管径很大时才选用直接时差法。对换能器设备办法的挑选准则通常是:当流体沿管轴平行活动时,选用Z法;当活动方向与管铀不平行或管路设备地点使换能器设备距离受到限制时,选用V法或X法。当流场散布不均匀而表前直管段又较短时,也可选用多声道(例如双声道或四声道)来战胜流速扰动带来的流量丈量差错。多普勒法适于丈量两相流,可防止惯例外表由悬浮粒或气泡构成的阻塞、磨损、附着而不能运转的弊病,因此得以迅速展开。跟着工业的展开及节能作业的展开,火油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的运送和运用以及燃料油加水助燃等节能办法的展开,都为多普勒超声波流量计运用开辟广阔远景。(拓宽阅览…V锥流量计)
流量计的品种许多,通常商场上用得比较广泛的有:电磁流量计、涡街流量计、涡轮流量计、孔板流量计、V锥流量计、金属转子流量计、玻璃转子流量计、旋进旋涡流量计、椭圆齿轮流量计、均速管流量计、超声波流量计等。它们的设备条件对直管段的请求V锥流量计是最低,而电磁、涡街、孔板等对直管段请求就较高,通常是前5D后3D,关于流量计前端有弯头、阀门电磁流量计等的直管段请求就更高,最高请求直管段是前50D后5D,因此在选购流量计时必定要思考流量计现场设备的环境、方位等要素,然后挑选愈加适宜现场工矿的流量计。(拓宽阅览…V锥流量计)
如今流量计所需求的参数:
1、被丈量的介质
2、被丈量介质的温度
3、被丈量介质的压力
4、被丈量介质的流量
5、请求的丈量精度
6、现场工矿状况
|