V锥流量计,弯管流量计

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流量计知识

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工程上常用单位m3/h,它可分为瞬时流量(Flow Rate)和累计流量(Total Flow),瞬时流量即单位时间内过封闭管道或明渠有效截面的量,流过的物质可以是气体、液体、固体;累计流量即为在某一段时间间隔内(一天、一周、一月、一年)流体流过封闭管道或明渠有效截面的累计量。通过瞬时流量对时间积分亦可求得累计流量,所以瞬时流量计和累计流量计之间也可以相互转化

执行标准

CJ/T1017-1993潜水型电磁流量计1993-12-01作废

CJ/T122-2000超声多普勒流量计建设部2001-06-01现行

CJ/T3017-1993潜水电磁流量计建设部1993-12-01现行

CJ/T3054.1-1995水量计量仪表均速管流量计建设部1994-12-01现行

CJ/T3063-1997给排水用超声流量计(传播速度差法)建设部1997-02-01现行

GB/T12826-1991移动设备用卷绕电缆载流量计算导则国家技术监督局1992-02-01现行

GB/T17286.1-1998液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第1部分:一般原则国家技术监督局1998-10-01现行

GB/T17286.2-1998液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第2部分:体积管国家技术监督局1998-10-01现行

GB/T17286.3-1998液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第3部分:脉冲插入技术国家技术监督局1998-10-01现行

GB/T17286.4-2006液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第4部分:体积管操作人员指南国家质量监督检验检疫2006-07-01现行

GB/T17288-1998液态烃体积测量容积式流量计计量系统国家技术监督局1998-10-01现行

GB/T17288-2009液态烃体积测量容积式流量计计量系统2009-10-01即将实施

GB/T17289-1998液态烃体积测量涡轮流量计计量系统国家技术监督局1998-10-01现行

GB/T17289-2009液态烃体积测量涡轮流量计计量系统2009-10-01即将实施

GB/T18604-2001用气体超声流量计测量天然气流量国家质量监督检验检疫.2002-08-01现行

GB/T18659-2002封闭管道中导电液体流量的测量电磁流量计的性能评定方法国家质量监督检验检疫.2002-08-01现行

流量计知识

常用类型

流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。2011年以前可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于没有一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表,但是随着时代的进步,这个科技大爆炸的时代里,终于出现了一个最新产品-质量流量计,质量流量计适用于任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件,只是价格比较昂贵,无法在所以工业中都得到普及。

旧式的60多种流量仪表,每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。

此外,按测量原理可分为如下几个大类:

1、力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。

2、电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

3、声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。

4、热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。

5、光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

6、原子物理原理:核磁共振式、核辐射式等是属于此类原理的仪表.

7、其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。

本文按照目前最流行、最广泛的分类法分别来阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发挥在那情况:

靶式

靶式流量计是基于力学原理的一种流量计,它在工业上的开发应用已有数十年的历史。新型SBL靶式流量计是在传统靶式流量计的基础上,随着新型传感器、微电子技术的发展研制开发成的新型电容力感应式流量计,它既有孔板、涡街等流量计无可动部件的特点,同时又具有很高的灵敏度、与容积式流量计相媲美的准确度,量程范围宽。[3] 

中国于20世纪70年代开发电动、气动靶式流量变送器它是电动、气动单元组合仪表的检测仪表。由于当时力转换器直接采用差压变送器的力平衡机构,这种流量计使用时不免带来力平衡机构本身所造成的诸多缺陷,如零位易漂移,测量精确度低,杠杆机构可靠性差等。由于力平衡机构性能不佳的拖累,靶式流量计本身的许多优点亦未能得到有效的发挥,至今用户对旧靶式流量计的不良印象仍未消除。

新型SBL靶式流量计的力转换器采用应变式力转换器,它完全消除了上述力平衡机构的缺点,新型靶式流量计还把微电子技术和计算机技术应用到信号转换器和显示部分,流量计具有一系列优点,相信今后在众多流量计中发挥重要的作用。

差压式

差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件与流体相互作用产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。

差压式流量计由一次装置(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)。

差压式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。差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。

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,与流道尺寸 取压方式和流速公布有关

A--孔板开孔面积

p-q--压力差

优点:

(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;

(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;

(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。

缺点:

(1)测量精度普遍偏低;

(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;

(3)现场安装条件要求高;

(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。

注:一种新型产品:引进美国航天航空局而开发的平衡流量计,这种流量计的测量精度是传统节流装置的5-10倍,永久压力损失1/3。压力恢复快2倍,最小直管段可以小至1.5D,安装和使用方便,大大减少流体运行的能力消耗。

应用概况:

差压式流量计应用范围特别广泛。在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用。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1/4~1/3。

1、常用标准节流装置(孔板)、(喷嘴)、(文丘利管)。

2、常用非标准节流装置有(双重孔板)、(圆缺孔板)、(1/4圆喷嘴)和(文丘利喷嘴)。

3、孔板常用取压方法有(角接取压)、(法兰取压),其它方法有(理论取压)、(径距取压)和(管接取压)。

4、标准孔板法兰取压法,上下游取压孔中心距孔板前后端面的间距均为(25.4±0.8)mm,也叫1英寸法兰取压。

5、1151变送器的工作电源范围(12)vdc到(45)vdc,负载从(0)欧姆到(1650)欧姆。

6、1151dp4e变送器的测量范围是(0~6.2)到(0~37.4)kpa。

7、1151差压变送器的最大正迁移量为(500%),最大负迁移量为(600%)。

8、管道内的流体速度,一般情况下,在(管道中心线)处的流速最大,在(管壁)处的流速等于零。

9、若(雷诺数)相同,流体的运动就是相似的。

10、当充满管道的流体流经节流装置时,流束将在(缩口)处发生(局部收缩),从而使(流速)增加,而(静压力)降低。

11、1151差压变送器采用可变电容作为敏感元件,当差压增加时,测量膜片发生位移,于是低压侧的电容量(增加),高压侧的电容量(减少)

12、1151差压变送器的最小调校量程使用时,则最大负荷迁移为量程的(600%),最大正迁移为(500%),如果在1151的最大调校量程使用时,则最大负迁移为(100%),正迁移为(0%)。

13、1151[4]  差压变送器的精度为(±0.2%)和(±0.25%)。 注:大差压变送器为±0.25%

14、常用的流量单位、体积流量为(m3/h)、(t/h),质量流量为(kg/h)、(t/h),标准状态下气体体积流量为(nm3/h)。

15、用孔板流量计测量蒸汽流量,设计时,蒸汽的密度为4.0kg/m3,而实际工作时的密度为3kg/m3,则实际指示流量是设计流量的(0.866)倍。

16、用孔板流量计测量气氨流量,设计压力为0.2mpa(表压),温度为20℃,而实际压力为0.15mpa(表压),温度为30℃,则实际指示流量是设计流量的(0.897)倍。

17、节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,为了正确测量,孔板前的直管段最好为(30~50)d,特别是孔板前有泵或调节阀时更是如此。

18、为了使孔板流量计的流量系数α趋向定值,流体的雷诺数应大于(界限雷诺数)。

19、在孔板加工的技术要求中,上游平面应和孔板中心线(垂直),不应有(可见伤痕),上游面和下游面应(平行),上游入口边缘应(锐利无毛刺和伤痕)。


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