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文档简介
流量测量概述●流量测量基础流量——单位时间内流过管道某一横截面的流体数量流体数量以体积表示的称为体积流量Q,常用单位M3/H,L/H
流体数量以质量表示的称为质量流量M;
常用单位T/H,Kg/H,Kg/S
体积流量Q与质量流量M的关系:
M=Q×ρ
(式中ρ为流体密度)●流量测量的方法很多,其测量原理和所采用的仪表结构形式各不相同,分类方法也不尽相同。按流量测量原理分类如下:2☆流量测量仪表的分类
●
速度式流量计。主要是以测量流体在管道内的流动速度作为测量依据,根据qv=VA(qv——体积流量;A——流体通过的有效截面积;V——截面A上的平均流速)原理测量流量。例如差压式流量计、转子流量计、靶式流量计、电磁流量计、涡轮流量计等均属此类。●
容积式流量计。主要以流体在流量计内连续通过的标准体积V0的数目N作为测量依据,根据V=NV0进行累积流量的测量,如椭圆齿轮流量计、腰轮(罗茨)流量计、刮板流量计等。●质量式流量计。直接以测量流体的质量流量qm为测量依据的流量仪表。它具有测量精度不受流体的温度、压力、黏度等变化影响的优点,如热式质量流量计、补偿式质量流量计、振动式质量流量计等。
差压式流量计3差压式流量计也叫节流式流量计,是利用测量流体流经节流装置所产生的静压差来显示流量大小的一种流量计。差压式流量计是目前工业生产中检测气体、蒸汽、液体流量最常用的一种检测仪表。因为其检测方法简单,没有可动部件,工作可靠,适应性强,可不经实流标定就能保证一定精度等优点,被广泛应用于生产过程中。压差式流量计使用历史长久,已经积累了丰富的实践经验和完整的实验资料。国内外已将孔板、喷嘴、文丘里管等最常用的节流装置进行了标准化。●节流式差压流量计的组成:节流装置、引压管路
、差压变送器(或差压计)
以下为差压是流量计的组成图节流装置是使流体产生收缩节流的节流元件和压力引出的取压装置的总称,用于将流体的流量转化为压力差。节流元件的形式很多,如孔板、喷嘴、文丘里管等,但以孔板的应用最为广泛。
导压管是连接节流装置与差压计的管线,是传输差压信号的通道。通常,导压管上安装有平衡阀组及其他附属器件。差压计用来测量差压信号,并把此压差转换成流量指示记录下来。可以采用各种形式的差压计、差压变送器和流量显示计算仪等。节流装置的流量测量原理工作原理:充满管道的流体流经管道内的节流件时,流束将在节流件处形成局部收缩。此时流速增大,静压降低,在节流件前后产生差压。流量越大,差压越大,因此可依据差压来衡量流量的大小。流量Q的大小与差压ΔP的平方根成正比☆标准节流装置节流装置包括节流元件、取压装置。标准节流装置是指国际(国家)标准化的节流装置。我们通常称ISO5167(GB/T2624.93)中所列节流装置为标准节流装置,其他节流装置称为非标准节流装置。ISO5167(GB/T2624.93)规定:标准节流装置中的节流元件为孔板、喷嘴和文丘里管;取压方式为角接取压法、法兰取压法、径距取压法;适用条件为流体必须充满圆管和节流装置,流体通过测量段的流动必须保持亚声速的、稳定的或仅随时间缓慢变化的,流体必须是单相流体或可以认为是单相流体;工艺管道公称直径在50~1000㎜之间。可认为是单相的流体包括:混合气体、溶液、胶体、(其分散粒子应小于0.1微米);在气体流中分散固体散粒和液流应均匀分布,且不超过2%(质量成分),在液流中的均匀分散的气泡应不超过5%(体积成分)。计算时后二种流体的密度按平均密度计算。7标准孔板标准孔板是一块具有圆形开孔并与管道同心的圆形平板,如下页图所示。逆流方向的一侧是一个具有锐利直角入口边缘的圆柱部分,顺着流向的是一段扩大的圆锥体。用于不同管径的标准孔板,其结构形式基本上是几何相似的。孔板对流体造成的压力损失较大,而且一般只适用于洁净流体介质的测量。标准规定,孔板上游端面A上任意两点的连线与垂直于轴线的平面之间的斜度应小于0.5%,下游平面B平行于上游平面。必须在节流装置明显部位没有流向标志,在安装后也应看到该标志,以保证孔板相对于流动方向安装正确。孔板的开孔直径是重要的尺寸,应通过实测得到,其值为圆周上等角距测量4个直径的平均值,且单一测量值与平均值之差小于±0.05%。孔板的厚度E,节流孔厚度e按要求加工制做。
标准孔板结构图8标准喷嘴有ISAl932喷嘴和长径喷嘴两种形式,图示下页所示,是一个以管道喉部开孔轴线为中心线的旋转对称体,由两个圆弧曲面构成的入口收缩部分及与之相接的圆筒形喉部所组成。标准喷嘴可用多种材质制造,可用于测量温度和压力较高的蒸汽、气体和带有杂质的液体介质流量。标准喷嘴的测量精度较孔板要高,加工难度大,价格高,压力损失略小于孔板,要求工艺管径D不超过500mm。标准喷嘴结构图标准文丘里管
由入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒形喉部、圆锥扩散段组成,如图下图所示。压力损失较孔板和喷嘴都小得多,可测量有悬浮固体颗粒的液体,较适用于大流量气体流量的测量.但制造困难,价格昂贵,不适用于200mm以下管径的流量测量,工业应用较少。
由下图可知,取压位置不同,即使是使用同一节流元件、在同一流量下所得到的差压大小也是不同的,故流量与差压之间的关系也将随之变化。标准节流装置规定的取压方式有角接取压、法兰取压、径距取压三种12取压装置流体流经孔板时的压力和速度变化图角接取压是最常用的一种取压方式,取压点分别位于节流元件前后端面处,适用于孔板和喷嘴两种节流装置。它又分为环室取压和单独钻孔取压两种方法。环室取压是在孔板两侧的取压环的环状槽(环室)取出,紧贴节流元件两侧端面有一道环形缝隙,流体产生的静压经缝隙进入环室,起到一个均衡管内各个方向静压的作用,然后从引压孔取压力进行测量,如图下页图上半部分所示。这种方法取压均匀,测量误差小,对直管段长度要求较短,但加工和安装复杂,一般用于400㎜以下管径的流量测量。
13角接取压
环室取压
单独钻孔取压是在紧靠节流元件两侧的两个夹紧环(或法兰)上钻孔,直接取出压力进行测量。如上图下半部分所示,取压孔轴线应尽可能与管道轴线垂直,与节流元件上、下端面形成的夹角允许小于或等于3°。一般钻孔的孔径在4~100㎜之间。这种方法常适用于管径大于200mm的流量测量。单独钻孔取压
(2)法兰取压
在距节流元件前、后端面各1英寸(25.4㎜)的位置上钻孔取压,如右图所示。一般要求在法兰上钻孔取压,上、下游取压孔直径d相同,应满足d≤0.08D,一般为6~18㎜。取压孔轴线与孔板前后端面之间的距离x为(25.4±0.8)㎜,且应与管道中心线垂直,所以法兰取压也叫做”1英寸法兰取压”,此种取压方式仅适用于孔板。
法兰取压(3)径距取压(D-D/2取压)
在距节流元件前端面D、后端面D/2处的管道上钻孔取压,其他要求同法兰取压,可适用于孔板和喷嘴。ISAl932喷嘴的取压方式只有角接取压一种,长经喷嘴的取压方式仅D-D/2取压一种。
☆标准节流装置的管道使用条件标准节流装置的流量系数,都是在一定的条件下通过试验取得的,因此除对节流件,取压装置有严格的规定外,对管道、安装、使用条件都有严格的规定。如果实际工作中离开了规定条件,则引起的流量测量误差将是难以估计的。国家标准提供的流量系数数值,都是流体在节流件上游测1D处的管道截面上形成典型的紊流流速分布的条件下取得的。当靠近节流件的上游侧有游涡或旋转流等不正常流速分布时,就会引起流量系数α值的改变,固此管道条件和安装要求必须符合国家标准的规定。☆标准节流装置的使用条件标准节流装置在使用时必须满足下列条件:a、流体充满圆管并连续地流动。b、管道内的流动应该是稳定的,在进行测量时,流体流量应不随时间变化,或变化的非常缓慢。c、流体必须是牛顿流体,在物理上和热力学上是单相的、均匀的,或者可认为是单相,且流体经节流件时不发生相变。d、流体在流进节流件以前,其流速必须与管道轴线平行,不得有旋转流。标准节流装置不适用于脉动流和临界流的流量测量。(2)管道条件a、安装节流件用的管道应该是直的,并且是圆形管道。管道直度可以用目测法检验。管道圆度要按“流量测量节流装置国家标准”的规定进行检验,对节流件上下游侧2D长范围内必须实测,2D长范围之外的管道圆度,以目测检验管道外圆。b、管道内壁应该洁净。可以是光滑的,也可以是粗糙的,在节流件上游侧10D的管道内,当管道内壁的相对平均粗糙度K/D符合限值范围时,则认为该管道是光滑的,称之为光管。c、节流件前后要有足够的直管段长度。标准节流装置的流量系数是在节流前有很长直管段的条件下得到的,其目的是为了使流体的流动稳定.但是在工业管道上常常会有拐弯、分叉、汇合、闸门等局部阻力出现,原来平稳的流束经过这些阻力时会受到严重的扰乱,而后流经相当长的管段才会恢复平稳。因此,要根据局部阻力的不同情况.在节流件前后设置不同长度的直管段。☆差压式流量计的安装及应用一般差压仪表均可作为差压式流量计中的差压计使用。目前工业生产中大多数采用差压变送器,它可将压差转换为标准信号。一体式差压流量计,将节流装置、引压管、三阀组、差压变送器直接组装成一体,省去了引压管线,现场安装简单方便,可有效减小安装失误带来的误差。有的仪表将温度、压力变送器整合到一起,可以测量孔板前的流体压力、温度,实现温度压力补偿;可以显示瞬时流量、累积流量,直接指示流体的质量流量。一体式孔板流量计如右图所示。1—差压变送器;2—三阀组;
3—引压管;4—节流装置一体式差压流量计实物图☆差压式流量计的安装1.应保证节流元件前端面与管道轴线垂直,不垂直度不得超过±1°。2.应保证节流元件的开孔与管道同心,不同心度不得超过0.015D(D/d-1)。3.节流元件与法兰、夹紧环之间的密封垫片,在夹紧后不得突入管道内壁。4.节流元件的安装方向不得装反,节流元件前后常以“+”、“-”标记。装反后虽然也有差压值,但其误差无法估算。5.节流装置前后应保证要求长度的直管段。直管段长度应根据现场情况,按国家标准规定确定最小直管段长度。6.引压管路应按最短距离敷设,一般总长度不超过50m,最好在16m以内。管径不得小于6mm,一般为10~18mm。7.取压位置对不同检测介质有不同的要求。测量液体时,取压点在节流装置中心水平线下方0~45°内;测量气体时,取压点在节流装置上方中心线45°内;测量蒸汽时,取压点在节流装置的中心水平线0~45°内位置引出。(a)差压计低于节流装置安装(b)差压计高于节流装置安装1—节流装置;2—引压管路;3—放空阀;4—三阀组;5—差压变送器;6—储气器;7—切断阀测量液体流量时的连接图1—节流装置;2—引压管路;3—差压变送器;4—储液器;5—排放阀;6—三阀组;7—切断阀测量气体流量时的连接图8.引压管沿水平方向敷设时,应有大于l:10的倾斜度,以便能排出气体(对液体介质)或凝液(对气体介质)。9.引压管应带有切断阀、排污阀、集气器、集液器、凝液器等必要的附件,以备与被测管路隔离进行维修和冲洗排污之用。测量液体、气体及蒸汽介质时,常用的安装方案如图上页所示。如被测介质有腐蚀性时应在引压管上加隔离罐,如图下页所示。10.如果引压管路中介质有凝固或冻结的可能,则应沿引压管路进行保温或增加拌热。1—节流装置;2—凝液器;3—引压管路;4—排放阀;5—差压变送器;6—三阀组;7—切断阀(a)(b)1—节流装置;2—隔离器;3—三阀组;4—差压变送器;5—切断阀
测量蒸汽流量时的连接图(带有凝液罐)
(a)
(b)
测量有腐蚀性液体时的连接图(隔离罐)☆差压式流量计的应用差压式流量计具有结构简单、工作可靠、使用寿命长、适应性强、测量范围广的特点,适用于50~1000mm管径的流体测量。采用标准节流装置只要严格遵循加工安装要求,不需单独标定,即可达到规定精度。不足之处是测量精度不高,测量范围较窄(量程比3:1~4:1),要求直管段长,压力损失较大,刻度为非线性,某些请况下(如测量高黏度或有腐蚀性介质等)使用维护工作量较大。流量计应用不当,容易造成测量误差,使用时应注意以下问题。1.应考虑流量计的使用范围,如角接取压孔板,50≤D≤1000,ReD≥4000(0.1≤β≤0.5)~ReD≥16000β2(β>0.5)。(ReD
–雷诺数,β–节流件直径比,D-管道内径)2.被测流体的实际工作状态(温度、压力)和流体的性质(重度、黏度、雷诺数等)应与设计时一致,否则会造成实际流量值与指示流量值之间的误差。欲消除此误差,必须按新的工艺条件重新进行设计计算,或者将所测的数值加以必要的修正。3.在使用中,要保持节流装置的清洁,如在节流装置处有沉淀、结焦、堵塞等现象,会改变流体的流动状态,引起较大的测量误差,必须及时清洗。4.节流装置由于受流体的化学腐蚀或被流体中的固体颗粒磨损,造成节流元件形状和尺寸的变化。尤其是孔板,它的入口边缘会由于磨损和腐蚀而变钝,这样,在相同的流量下,所产生的压差会变小,从而引起仪表示值偏低。故应注意检查,必要时应换用新的孔板。5.引压管路接至差压计之前,必须安装三阀组,以便差压计的回零检查及引压管路冲洗排污之用。对于带有凝液器或隔离器的测量管路,不可有正压阀、负压阀和平衡阀三阀同时打开的状态,即使时间很短也是不允许的,否则凝结水或隔离液将会流失,需重新充灌才可使用。
转子流量计27●工作原理:检测件是一根直径由下向上逐渐扩大的锥管,以及一只随流体流量变化而沿着锥管上下移动的浮子。浮子在锥管中的不同位置代表着不同的流量大小。安装时应保证流体自下而上的通过锥管。☆转子流量计的结构与分类
转子流量计类型很多,按锥管材料可分为透明锥管转子流量计和金属管转子流量计两种。(1)透明锥管转子流量计。透明锥形管多由硼硅玻璃制成,所以习惯上称之为玻璃转子流量计。由于玻璃强度低,若无导向杆结构,玻璃锥管容易被转予击破。目前,锥管还常用透明的工程塑料如聚苯乙烯、有机玻璃等材料制作。流量分度有直接刻在锥管外壁上的,也有在锥管旁另装分度标尺的。小口径(DN4~15rnm)转子流量计工作在压力较低的场合时一般为软管连接方式;螺纹连接方式一般用于口径40mm以下的转予流量计;较大口径(ON15~100mm)转子流量计的连接方式多为法兰连接,应用最为普遍。玻璃转子流量计一般由锥管,转子,与管路连接的上、下基座,密封热圈、盖和上、下止挡等组成,其结构如图1-4-14所示。这种智能转子流量计口径为15~150mm,流量流程比一般可达10:1,测量精度±1%。1—锥管;2—转子;3—上、下基座;4—密封垫圈;5—上、下止挡玻璃转子流量计的结构示意图
●主要特点:30☆转子流量计
(1)适用于小管径和低流速测量。玻璃和金属管转子流量计的最大口径分别为100mm和150㎜。(2)可用于低雷诺数流体测量。如果选用对黏度不敏感的转子形状,则临界雷诺数只有几十到几百,这比其他类型流量计的临界雷诺数要低得多。(3)对上游直管段长度的要求较低。(4)有较宽的流量范围度,量程比为10:1。(5)压力损失较低。玻璃转子流量计的压损一般为2~3kPa,较高能达到10kPa左右;金属管转子流量计一般为4~9kPa,较高能达到20kPa左右。(6)流量计的测量精度受被测流体的密度和黏度等因素影响,所以测量精度不高,多用做直观流动指示或测量精度要求不高的现场指示。一旦实际被测流体的密度和黏度与厂家标定介质的情况不同,就应对流量指示值进行修正,以免给使用带来不便☆转子流量计的安装与应用1.转子流量计的安装
(1)要保持转子和锥形管的清洁,如果黏附有污垢则转子的质量及环形流通面积会发生变化,甚至还可能出现转子卡死,会产生很大的测量误差。因此,如果介质中含有固体杂质,应在流量计上游加装过滤器;如果介质中含有铁磁性物质,应在流量计的上游入口处安装磁过滤器。
(2)若流体为不稳定的脉动流,为防止转子惯性作用造成指示振荡,可选用转子导杆上带阻尼器的转子流量计。(3)管路中有调节阀时,调节阀一般应安装在流量计的下游。另外,调节流量时不宜采用电磁阀等速开阀门,否则阀门迅速开启时,转子就会因骤然失去平衡而冲到顶部,损坏转子或锥管。(4)转子流量计要求垂直安装,流量计中心线与铅垂线之间的夹角对1.0级和1.5级的流量计来说不应超过2°,对低于1.5级的流量计来说不应超过5°,否则就会带来测量误差。(5)转子流量计对直管段长度要求不高,一般上游侧≥5D,下游侧≥250rnm。对工艺上不允许流量中断的管道,在安装流量计时应加设截止阀和旁通管路以便仪表维护。为方便今后仪表的清洗还可再加上清洗管,如下图所示。正常测量时,流体自入口经阀1、流量计、阀2和4流出;检修维护流量计时,阀1、2关,流体自入口经阀3、4流出;清洗流量计时,清洗介质经阀5、流量计、阀6流出。转子流量计的旁通管路和清洗装置☆转子流量计的应用(1)为保证转子流量计在使用时的测量精度,被测流体的正常流量值最好选在流量计上限刻度的1/3~2/3范围内。(2)搬动仪表时,应将转子顶住,以免转子将玻璃管打碎。(3)转子流量计开启时,应缓慢地打开流量计前后的截止阀,防止急开急关造成水击而损坏玻璃锥管。(4)当流量计的锥管和转子受到污染时,应及时清洗,以免影响流量计准确度。(5)若被测流体温度高于70℃时,应在流量计外侧安装保护套,以防玻璃管骤冷破裂并溅出伤人。国产LZB系列转子流量计的最高工作温度有120℃和160℃两种。(6)被测流体的状态参数与流量计标定时的状态不同时,必须对示值进行修正。
涡街流量计漩涡流量计是20世纪70年代发展起来的一种新型流量计。该流量计基于流体振荡原理,即在一定的流动条件下,部分流体产生振动,且振动频率与流体流量成正比关系,将该振动频率信号输出,经转换就可得到被测流量。流量计无机械可动部件,安装维护方便,运行费用低,所以该测量方法越来越受到人们的重视。漩涡流量计按工作原理可分为流体自然振荡型和流体强迫振荡型两种,前者称为涡街流量计,后者称为旋进漩涡流量计。☆涡街流量计35工作原理:涡街流量计实现流量测量的理论基础是流体力学中著名的“卡门涡街”原理。在流体中垂直于流向放置一根非流线型柱状物体(如圆柱、三角柱或T形柱等)作为漩涡发生体,当流体流速足够大时,流体会在漩涡发生体的下游两侧交替产生如下图所示的旋转方向相反的漩涡,像这样两列平行的不对称的交替漩涡列称为卡门涡街,通过测量漩涡频率,就可知道流体的流速
。
☆
涡街流量计的结构
涡街流量计通常由检测器(也称传感器)和转换器组成,通常下部为检测器,上部为转换器。一体型涡街流量计,具有结构简单,安装容易,价格较低,使用维护方便等特点。有的将检测器与转换器分开安装。分离型流量计用于远程观察流量计读数,并不需要就地显示的场合,适用于介质温度较高(>180℃)环境恶劣的场合。检测器包括漩涡发生体、检测元件、壳体等。转换器包括前置放大器、滤波整形电路、信号处理电路等。
漩涡发生体是涡街流量计的关键部件,一般采用不锈钢材料,仪表的流量特性(仪表系数、线性度、范围度等)和阻力特性(压力损失)都与它密切相关。漩涡发生体,按柱形分,可分为有圆柱、三角柱、梯形柱、T形柱、矩形柱等;按结构分,可分为单体和多体。如下图所示为常见的漩涡发生体的截面形状,流体流动方向自左向右。单体三角柱形漩涡发生体是应用最广泛的一种。多体漩涡发生体由主发生体和辅助发生体组成,位于上游的发生体起分流和起漩作用,位于下游的发生体可起到提高漩涡强度和稳定漩涡的作用。检测元件大都安装在下游发生体内
(a)单体漩涡发生体(b)多体漩涡发生体
漩涡发生体基本形状☆漩涡频率的检测漩涡频率信号的检测方法有热敏式、差压式、超声波式、应变式等多种。4.涡街流量计的检测元件对圆柱体漩涡发生器,检测元件有热丝、膜片、摆旗、应变片。对三角柱体漩涡发声体,检测元件有热敏电阻、压电晶片、电容、超声波探头等☆
旋进漩涡流量计旋进漩涡流量计是利用流体强迫振荡原理而制成的一种漩涡进动型流量计,其外形及工作原理如下图所示。当流体进入流量计后,首先通过一组由固定螺旋形叶片组成的起旋器被强迫旋转,形成一股具有旋进中心的涡流。流量计内部管腔截面类似文丘里管,在收缩段由于节流作用,涡流的前进速度和涡旋速度都逐渐加强,在此区域内的流体是一束沿着流量计轴线高速运动的漩涡流。当漩涡流体进入到扩散段时,因管内腔突然扩大,流速急剧减少,一部分流体形成回流。在回流作用下,流体的中心改为围绕着流量计的轴线做螺旋状进动,即所谓旋进。该旋进是贴近扩散段的壁面进行的,旋进频率与流速成正比,因而测得漩涡流的漩涡进动频率即可得知被测体积流量值。旋进漩涡流量计原理图
主要特点:40
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涡街流量计
结构简单牢固,安装维护方便适用流体种类多,液、气、蒸汽及某些混相流皆可使用准确度较高,属中上水平,一般可达±1%Range左右量程比宽,可达10:1或20:1甚至更大压力损失小(约为孔板流量计的25~50%)输出脉冲信号与流量成正比,易于总量计量在一定雷诺数范围内,输出信号不受流体物性(密度、粘度)及组分的影响价格适中,在新型流量计中属于价格较便宜的仪表现场安装直管段要求较高,一般前20D后5D仪表系数随口径增大而降低,影响测量精度,故口径不宜过大,一般应用于中小口径,DN25~300mm
有振动的场所应选用带耐振检测方式的仪表☆
涡街流量计的安装(1)尽量避开强振动环境。流量计对管道机械振动较敏感,特别是管道的横向振动,会对漩涡的形成产生较大影响,降低仪表测量精度。(2)流体中固体颗粒及杂质容易使漩涡发生体磨损或沉淀、结垢,改变漩涡发生体的形状和尺寸,影响到测量精度,因此需在流量计前安装过滤器以滤除杂质。(3)流量计应设置旁通管路,以便不断流检修、清洗传感器。(4)安装时必须根据流量计前阻流件(如阀门、弯头等)的形式确定直管段长度,以确保产生漩涡的必要流动条件。一般规定在涡街流量计前面至少要有15D~20D长,后面要有5D长的直管段长度。旋进漩涡流量计前面有3D、后有1D长度的直管段即可。(5)如现场不能避免有振动,则需采取减振措施,如可在上游2D附近加装管道支撑架,或在满足直管段要求的前提下,加挠性管过渡等。(a)垂直安装(b)测量含液气体的正确位置(c)测量含气液体的正确位置
流量计的安装位置示意图(6)流量计允许安装在水平、垂直或倾斜的管道上,如图下图所示,但测量液体时,必须保证管道为满管流动。在垂直管道上安装时,流体流向必须是自下而上。测量气、液两相流时,最好垂直安装。(7)流量计与管道的连接,管道内径应与流量计的内径一致或略大。管道、流量计必须安装同心,并防止密封垫片突出到管道中,否则会造成测量误差。以夹装式仪表为例,其连接如图所示。(8)若要在流量计附近安装温度计和压力计,则测温点、测压点均应安装在流量计的下游5D~8D处。(9)流量计接线时信号电缆应尽可能远离电力电缆线,信号传输线采用三芯屏蔽线,并应尽量单独穿在金属套管内铺设。电缆屏蔽层应遵循“一点接地”原则可靠接地,接地电阻应小于10Ω。流量计应在传感器侧接地。以一体型漩涡流量计为例,其接线示意图如下图所示。
☆
涡街流量计的使用(1)被测流体的物理参数(如流速、黏度、压力等)必须符合流量计的使用范围。例如测量气体时流速范围为4~60m/s,测量液体时流速范围是0.38~7m/s,测量蒸汽时流速范围不超过70m/s。
(2)敏感元件要保持清洁,经常吹洗,防止检测元件被沾污后影响到测量精度。
(3)因为旋进漩涡流量计主要用来测量气体或蒸汽的流量,所以需要温度和压力补偿。
(4)投入运行时,应缓慢开启流量计的上、下游阀门,以免瞬间气流过急而冲坏起漩器。涡街流量计图例:461.2.4涡街流量计横河公司产品E+H公司产品谢谢大家!1.2.5
容积式流量计481.2流量测量●工作原理:以下图所示的椭圆齿轮流量计进行说明。两个具有相互滚动进行接触旋转(或不接触旋转)的特殊形状测量元件,在入口压力与出口压力的差压作用下,依次作为主动轮带动另一从动轮旋转。在一次循环动作中排出4个由转子与壳壁围成的弯月形空腔的流体体积。测量元件的转动通过磁性密封联轴器及传动齿轮减速机构传递给计数器,即可直接指示出流体总量;附加发信装置,配以电动显示仪表,即可实现远传指示瞬时流量或累积流量。椭圆齿轮流量计工作示意图491.2.5容积式流量计●椭圆齿轮流量计主要特点:501.2.5
容积式流量计●计量准确度高,一般基本误差为±0.5%R,特殊的可达±0.2%R或更高;●现场安装对直管段没有要求;●量程比比较宽5:1~10:1,特殊的达30:1;●可用于高粘度流体的测量;●品种系列规格齐全,适用于各种场合;●价格昂贵;●结构复杂,笨重,尤其较大口径的体积更为庞大;●不适用于高低温场合,目前一般在-30~+160℃,压力范围最高10MPa;●只适用于洁净介质;●如流量检测件卡死,影响流体通过,安全性差。1.2.6
质量流量计511.2流量测量
1.2.6.1
间接式质量流量计
包括温压补偿式差压流量计、温压补偿式体积流量计。要求得质量流量值需测出差压、压力、温度以及体积流量,并且需有确定的流体密度值(对照表或函数)。但在以下两种情况不能采用温压补偿法:(1)被测介质组份在测量过程中是变化的(介质密度变化);(2)被测介质的密度与温度、压力关系式未知或不够准确;对于气体混合物(比如天然气)常常出现上述两种情况,就很难采用温压补偿法进行测量。1.2.6.2
直接式质量流量计521.2.6质量流量计(1)科氏力质量流量计(CMF)
基本理论——科里奥利加速度理论。如右图:有一直管以角速度ω绕定轴O在平面内转动,管内有一质点m沿管以速度v向外移动。由于质点m处于既有旋转运动、又有直线运动的体系中,因此它将获得两个分量的加速度及其力:①向心加速度ar,其量值为rω2,方向指向轴O;②切向加速度(又称科里奥利加速度)ac,其量值为2ωv,方向与ar垂直。它来自旋转管道,同时又对管道产生反作用力,这就
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