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差压流量计

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差压流量计是基于流体流动的节流原理,利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。它是目前生产中测量流量成熟,常用的方法之一。通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。在单元组合仪表中,由节流装置产生的压差信号,经常通过差压变送器转换成相应的标准信号(电的或气的),以供显示、记录或控制用。 [1] 


1应用概况


如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的50%~60%(每年约百万台)。

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2仪表检定


一 对差压式流量计的检定有:

⑴几何检验法

⑵系数检定

KERNB阿牛巴流量计

关于几何检验法见检定规程的介绍,这里不再重复。

下面对系数检定法涉及的相关计算式及方法进行简单介绍

二 计算公式

v=aA√2/j(p-q)

v--体积

j--液体密度

a--流量系数,与流道尺寸 取压方式和流速公布有关

A--孔板开孔面积

p-q--压力差

孔板计算流出系数C的公式(笔者整理)

雷诺数可按照相关公式计算,如:

雷诺数 eD R 的常用计算公式

9 传感器的各项基本误差限应符合表 8规定

测量精度:±0.2% ±0.5% ±1.0%

重复精度:±0.2%

传 感 器 误 差 要 求

以上有关检定的资料供有检定装置的用户参考,如有与 JJG640-1994 检定规程相违之处,应

以规程为准。

差压式流量计品种较多,目前市场上经常使用的差压式流量计有:毕托巴流量计、孔板流量计、V锥流量计、阿牛巴流量计、威迪巴流量计、钻石巴流量计、德尔塔巴流量计、多孔平衡流量计等。

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3发展


流量测量的发展可追溯到古代的水利工程和城市供水系统。古罗马凯撒时代已采用孔板测量居民的饮用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法测量尼罗河的流量。17世纪托里拆利奠定差压式流量计的理论基础,这是流量测量的里程碑。自那以后,18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成,如皮托管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪由于过程工业、能量计量、城市公用事业对流量测量的需求急剧增长,才促使仪表迅速发展,微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代,新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今,据称已有上百种流量计投向市场,现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。

差压式流量计是应用历史悠久,实践经验丰富成熟,标准规范完善,品种规格齐全的一类流量计,廿十世纪50年代以前它可能是的天然气流量计。它有许多不足之处:如测量精度一般,现场安装条件要求高,压损大,范围度窄等等;针对上述不足,近年国内生产厂推出一系列改进办法,如一体式差压流量计、定值节流件、可换孔板节流装置、采用标准喷嘴等等,再加80年代以后差压式流量计的两个组成部分:差压变送器和流量显示仪有突出的进展,估计今后此类流量计仍将占据重要的地位。

中国开展近代流量测量技术的工作比较晚,早期所需的流量仪表均从国外进口。

流量测量是研究物质量变的科学,质量互变规律是事物联系发展的基本规律,因此其测量对象已不限于传统意义上的管道液体,凡需掌握量变的地方都有流量测量的问题。流量和压力、温度并列为三大检测参数。对于一定的流体,只要知道这三个参数就可计算其具有的能量,在能量转换的测量中必须检测此三个参数。能量转换是一切生产过程和科学实验的基础,因此流量和压力、温度仪表一样得到广泛的应用。

年检校准的基本要求校准应满足的基本要求如下:

一、环境条件校准如在检定(校准)室进行,则环境条件应满足实验室要求的温度、湿度等规定。校准如在现场进行,则环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准。

二、仪器作为校准用的标准仪器其误差限应是被校表误差限的1/3~1/10。

三、人员校准虽不同于检定,但进行校准的人员也应经有效的考核,并取得相应的合格证书,只有持证人员方检验结果出据校准证书和校准报告,也只有这种证书和报告才认为是有效的。

校准可以找地方计量所或者第三方校准单位,这些单位必须获得中国合格评定国家认可委员会(CNAS)试验室认可。那么要想使工业生产流量测漏准确度得到解决,根据市场应用反馈的结论是选择KEDTB德尔塔巴流量计,KEDTB威迪巴流量计或KERNB阿牛巴流量计,配套KEDCB多参数差压流量变送器能对各类蒸汽、空气、液体介质进行的测量,而且应用于能源管理控制,是目前先进的差压测量设备。

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4应用组成


差压流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换器和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式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、皮托管原理式-毕托巴流量计等。

二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。

差压流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、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。

检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。

所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。

非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。

参考资料

1.  张根宝.工业自动化仪表与过程控制:西北工业大学出版社,2008


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