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厂家选用孔板流量计的优点 以及试用行业解析


文章日期:2018-07-17|阅读数:


    孔板流量计是根据孔板原理测量气体、孔板或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。
    该仪表采用先进的差动技术,配合隔离、屏蔽、滤波等措施,克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题,并采用了独特的传感器封装技术和防护措施,保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式,基本型测量单量信号;复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构,以适应不同的安装环境。

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    孔板流量计的测量原理饱和孔板流量测量在80年代人们普遍采用标准孔板流量计,但从流量仪表发展状况来看,孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广;人们对它的研究也***充分,试验数据***完善,但用标准孔板流量计来测量饱和孔板流量,它仍存在一些不足之处:其一,压力损失较大;其二,导压管、三组间及连接接头容易泄漏;其三,量程范围小,一般为3比1,对流量波动较大易造成测量值偏低。而孔板流量计具有结构简单,涡街变送器直接安装于管道上,克服了管路泄漏现象。另外,孔板流量计的压力损失较小,量程范围宽,对饱和孔板测量量程比可达30比1。因此,随着孔板流量计测量技术的成熟,孔板流量计的使用越来越受到人们的青睐。
 
    孔板流量计是应用流体振荡原理来测量流量的,流体在管道中经过涡街流量变送器时,在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡,旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关,可用下式表示:
f=Stv/d
    式中:f为旋涡的释放频率,Hz;v为流过旋涡发生体的流体平均速度,m/s;d为旋涡发生体特征宽度,m;St为斯特罗哈数,无量纲,它的数值范围为0.14-0.27。
    St是雷诺数的函数,St=f(l/Re)。
    当雷诺数Re在102~105范围内,St值约为0.2,因此,在测量中,要尽量满足流体的雷诺数在102~105,旋涡频率f=0.2v/d。
    孔板流量计是根据卡门(Karman)涡街原理测量气体、孔板或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。
    该仪表采用先进的差动技术,配合隔离、屏蔽、滤波等措施,克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题,并采用了独特的传感器封装技术和防护措施,保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式,基本型测量单量信号;复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构,以适应不同的安装环境。
    孔板流量计的测量原理饱和孔板流量测量在80年代人们普遍采用标准孔板流量计,但从流量仪表发展状况来看,孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广;人们对它的研究也***充分,试验数据***完善,但用标准孔板流量计来测量饱和孔板流量,它仍存在一些不足之处:其一,压力损失较大;其二,导压管、三组间及连接接头容易泄漏;其三,量程范围小,一般为3比1,对流量波动较大易造成测量值偏低。而孔板流量计具有结构简单,涡街变送器直接安装于管道上,克服了管路泄漏现象。另外,孔板流量计的压力损失较小,量程范围宽,对饱和孔板测量量程比可达30比1。因此,随着孔板流量计测量技术的成熟,孔板流量计的使用越来越受到人们的青睐。
    孔板流量计是应用流体振荡原理来测量流量的,流体在管道中经过涡街流量变送器时,在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡,旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关,可用下式表示:
    f=Stv/d
    式中:f为旋涡的释放频率,Hz;v为流过旋涡发生体的流体平均速度,m/s;d为旋涡发生体特征宽度,m;St为斯特罗哈数,无量纲,它的数值范围为0.14-0.27。
    St是雷诺数的函数,St=f(l/Re)。
    当雷诺数Re在102~105范围内,St值约为0.2,因此,在测量中,要尽量满足流体的雷诺数在102~105,旋涡频率f=0.2v/d。
孔板流量计特点:
 
    1、表体中同时集成温压补偿补偿功能,可测量流体的标准体积流量或标准质量流量。
    2、 全智能化、数字化电路设计,可自动补偿被测流体密度或标况体积计算。
    3、 全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加精准可靠。
    4、 电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上。
    5、 全新点阵汉字液晶显示,使用操作更方便。
 
    孔板流量计特性:
 
    高可靠性
    1.流量传感器使用集成生产的传感部件和控制电路,传感部分无机械运动,驱动部分选用高品质的继电器,因而使可靠性大大提高。
    2. 极宽的流量范围
    流量传感器只对流体的流速敏感,因而可以通过配接不同的管道直径,来监控不同大小的流量,监控流量的大小几乎没有限制。
    3.全直通的流动管道
    流量传感器全直通的特性在很多应用场合具有重要意义,在石油、化工、重工、轻工、生物工程医药等诸多行业的生产中,流动的流动受到流量开关的阻碍,因而可能导致流体堵塞管道等生产事故发生。流量开关能在不影响流量的条件下实施在线监控而避免生产事故的发生。
    4.简明直观的指示
  流量传感器具有电源指示和流量状态指示。可以直观的显示当前管道中流量的状态。
    5. 适用多种流体介质
  流量传感器中,同一型号的流量开关即可适用于气体,也可用于液体,如水、油等。只要调节流量开关中的旋钮,即可对气体、液体等流量进行监控。
    6. 无压力损失
    流量传感器特殊方法集成制造使探头可做到很小的尺寸,因而对流体几乎没有压力损失,在很多场合下,直接取代压力开关将使系统具有更好的可靠性和更广的适用范围。
 

  差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表。是早期大量使用的一种测量流量的计量仪表。差压式流量计由三部份组成:(1)将被测液体的流量变换成差压信号的节流装置;(2)传输差压信号的信号管路;(3)测量差压值的差压仪或差压变送器及显示仪表。通常以检测件的型式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里管流量计及均速管流量计等。
 
  在化工装置中选型与使用差压式流量计注意:差压式流量计压损大,测量范围度窄,一般为3:1或4:1,测量的重复性、度在流量计中属中等水平。差压式流量计的安装应包括节流装置、压差引压导管、差压计三部份。在测量流体流量时,为防止液体中有气进人并存在导压管内及防止液体中有沉淀物析出,差压计应安装在节流装置的下方,测量气体流量时为防止液体污物或灰尘进人导压管,则差压计应安装在节流装置上方,测量水蒸汽时要保持两根引压管内的冷凝液柱高度相等,防止高温蒸汽与差压计直接接触。压差引压导管的材质应按被测介质的性质和参数确定,其内径不小于6mm,长度***好在16mm以内。压差引压导管应垂直或倾斜敷设,起倾斜度不小于1:12,粘度高的流体,其倾斜度应更增大。当压差引压导管长度超过30m时,导压管应分段倾斜,并在***高点与较低点装设集气器(或排气阀)和沉淀器(或排污阀)。严寒地区压差引压导管应加防冻保护,同时要防止过热,否则压差引压导管中流体汽化会产生假差压。
 
  6 转子流量计
 
  转子流量计为低中等度仪表,属变面积式流量计的一种。转子流量计是以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降,改变它们之间的流通面积来进行测量的体积流量仪表。一般分为玻璃和金属转子流量计,作为直观流动指示或测量度要求不高的现场指示仪表,转子流量计被广泛地用在化工行业。
 
  转子流量计适合于对中、小口径中流体和雷诺数较低的流体的流量测量。转子流量计压力损失较低,有较宽的流量范围度,一般为10:1,较低为5:1,***高为25:1。选型与使用时应注意:转子流量计主要测量对象是单相液体或气体,液体中含有微粒固体或气体中含有液滴通常不适用。玻璃管转子流量计应选带有透明防护罩,一旦玻璃锥管破裂,可挡住流体正向散溅,以作紧急处理。用于气体时应选用导杆或带棱筋导向的仪表,以避免操作不慎浮子击碎锥管。
 
  7 热式质量流量计
 
  7.1 应用领域
 
  热式质量流量计是利用传热原理,即流动中的流体与热源(流体中加热的物体或测量管外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表。热式质量流量计目前主要用于测量气体。热式(气体)质量流量计它适合单一气体和固定比例多组份气体的测量。 典型应用:
 
  (1)工业管道中气体流量测量;
 
  (2)燃气过程中空气流量测量;
 
  (3)烟囱排出的烟气流量测量;
 
  (4)水处理中瀑气流量测量;
 
  (5)水泥,卷烟,玻璃厂生产过程中气体流量测量压缩空气流量测量;
 
  (6)天然气,煤气,液化气,火炬气,氢气等气体流量测量;
 
  (7)钢铁厂加气流量测量。
 
  7.2 分类
 
  热式流量仪表主要有两种:
 
  (1)利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计。
 
  (2)利用热消散(冷却)效应的金氏定律的热式质量流量计。
 
  7.3 选型
 
  选型使用时应注意:与其他流量计相比,热式质量流量计具有中等测量度,适用于低流速范围测量,因其响应时间长,不适应脉动流流量测量在测量气体时流体温度变化并不影响质量流量,但温度变化过大,比热容的变化会导致量程变化;热式质量流量计只能用于测量清洁单相流体——气体或液体,用气体的型号不能用于液体,反之亦然。对于热分布式气体还必须是干燥气体,不能含有湿气。安装中大部分热式质量流量计的流量传感器可任何姿势(水平、垂直或倾斜)安装,其性能不受安装姿势影响,通常认为热分布式无上下游直管段长度要求,但应注意带测量管的浸入式流量传感器和插人式仪表需要一定长度前置直管段。
 
  8 几种流量仪表应用和发展动向
 
  8.1 科里奥利质量流量计(CMF)国外已发展30余系列,各系列开发在技术上的着眼点在于流量检测测量管结构上设计创新;提高仪表零点稳定性和度等性能;增加测量管挠度,提高灵敏度;改善测量管应力分布,降低疲劳损坏,加强抗振动干扰能力等。
 
  8.2 电磁流量计(EMF)
 
  从50年代初进入工业应用以来,使用领域日益扩展,80年代后期起在各国流量仪表销售金额中已占16%~20%。我国近年发展迅速,1994年销售估计为6500~7500台。国内已生产***大口径为2~6m的ENF,并有实流校验口径3m的设备能力。
 
  8.3 涡街流量计(USF)
 
  在60年代后期进入工业应用,80年代后期起在各国流量仪表销售金额中已占4%~6%。1992年世界范围估计销售量为3.54.8万台,同期国内产品估计在8000~9000台。
 
  8.4 热式质量流量计
 
  (1)当流量计仪表在某项技术上有所突破后,就会开发出相适应的改进型仪表,使得在该领域有较快发展。热式质量流量计过去主要是热分布式,应用于气体小流量测量,较多应用于半导体工业,热处理炉、分析仪器等氢、氧、氨等流量测量和控制以及阀门制造过程中测定泄漏量等。国外近年热消散效应的侵入式和插入式热式流量计应用与环境保护和流程工业大中型管道发展迅速。径向分段排列多组检测元件组成的检测杆,较多以插入方式应用于HVAC(暖气通风空调)工程大中型管道;还应用于锅炉大管道进风量和烟道排气量监测SO2和NOX排放总量。热式气体质量流量计在我们的今天生活中被应用到了现在生产生活的各个方面,当然***主要的还是在工业上的使用。这其中有着高新科技的作用,当然也离不开工业本身的发展,但是在这些发展的同时怎样更好的利用热式气体质量流量计的优点更好的发挥它的作用同时又能解决掉存在的不足,是未来发展的重点。
 
  (2)微小液体质量热式流量计虽然已有20余年历史,但在工业上应用直到近几年才较快发展,现在已有几家制造厂生产多种型号热分布式热式流量计投入市场。当前主要应用于化学、石化、食品等流程工业实验性装置。例如:药液配比系统中定流量配比控制,液化气注入过程中液流测量和控制。
 
  (3)热式气体质量流量计有着使用方便,容易控制安装时也不需要过多的管道,即使是在特殊的场合也能正常使用的特点。也可以同时兼顾环保节能和高标准的掌控。未来热式气体质量流量计的发展趋势还是注重技术的改进保留优点的同时加强质量的监控,当然对于现有的缺点也要有所改进尽量避免。随着总体经济的发展,它将与其它自动化装置一起发挥作用以更加完善和精准的控制来帮助工业生产,发挥出它应有的作用。由此可以看出在技术日渐成熟以及的大力支持下,热式气体质量流量计的发展趋势会是非常好,相信只要在我们能在这样好的形势下把握好机会就一定能实现它的价值***大化。
 
  8.5 威力巴流量计
 
  采用了完全符合空气动力学原理的工程结构设计,是一种在精度、功效及可靠方面达到了无比卓越程度的传感元件。
 
  9 结束语
 
  流量仪表大都需要适合的测量介质和工况条件为依托方可发挥正确作用,只有优势而没有缺点的流量仪表现今是不存在的,合理的选择仪表对于现场工程师和管理者是至关重要的。综上所述,在化工装置中要正确和有效地选择、使用流量测量方法和仪表,必须熟悉流量仪表和生产过程流体特性这两方面的技术,同时还应考虑经济因素,归纳起来五个方面因素,即性能要求、流体特性、安装要求、环境条件和费用。总之,没有一种测量方式或流量计对各种流体及流动情况都能适应的。不同的测量方式和结构,要求不同的测量操作、使用方法和使用条件.每种型式都有它特有的优缺点。因此,应在对各种测量方式和仪表特性作全面比较的基础上选择适于生产要求的,既安生可靠又经济耐用的***佳型式。

 
    由此可知,通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v,再由式q=vA可以求出流量q,其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。应用场合 发电及热电联产、供热行业;航空、航天、造船、核能及兵器行业;机械、冶金、煤矿及汽车制造行业;石油、化工行业;医药、食品及烟洒制造行业;森工、农垦及轻工行业等。



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