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热式气体环室孔板流量计的电路设计介绍


文章日期:2018-07-18|阅读数:


  热式环室孔板流量计测量电路的总体框图,其中A/D转换器、查表计算和显示(或传输)由单片机实现。桥式电路实现了保持ΔT/RH为定值的目的,当流体的环室孔板流量发生变化时,电桥失去平衡,控制电路测量出不平衡电压,通过改变加热电流,使电桥重新处于平衡状态,加热电流通过电流测量电路转化成电压信号,送入A/D转换器,转换后的数据经查表、计算,求出对应的环室孔板流量,再显示(或传输)给其他设备。

图1
    热式环室孔板流量计桥式电路包括运算放大器OP07-1、三极管9014、测温铂电阻RT、测速铂电阻RH和精密电阻R1,R2,R3,R4,R5.测速铂电阻RH位于桥式电路的一臂,其通以较大的电流,使之加热。测温铂电阻RT位于桥式电路的另一侧,为了使它自身不产生热量,以保证测量温度与流体温度相等,通过它的电流必须很小,因此RT的电阻值应较大,但如果RT值过大,则测量的热惯性也增大,仪表的响应速度减慢。为了解决此问题,在电路中采用了副电桥(副电桥由OP07-1,9014,RT,R3,R4,R5组成),副电桥相当于一个等效大电阻。
 
    由仪表的工作原理可知,比值ΔT/RH应保持恒定。这一点可以通过以下计算来证明:设在工作状态1的情况下,流体温度为t1,测速铂电阻温度为T1,热式环室孔板流量计测速铂电阻的阻值为RH1,测温铂电阻的阻值为RT1;在工作状态2的情况下,流体温度为t2,测速铂电阻温度为T2,测速铂电阻的阻值为RH2,测温铂电阻的阻值为RT2。

环室孔板流量计详细资料:
MY-LGKH系列环室孔板流量计是一种采用环室取压的孔板节流装置,是测量流量的差压发生装置。配合各种差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流量。环室孔板流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等部门。
一、孔板流量计的测量原理:
充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置时,流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
一体化孔板流量计是集流量、温度、压力检测功能于一体,并能进行温度、压力自动补偿的新一代流量计,该环室孔板采用先进的微机技术与微功耗新技术,功能强,结构紧凑,操作简单,使用方便。
二、环室孔板流量计的特点:
1.孔板流量计节流装置结构易于复制,简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉。
2.孔板计算采用国际标准与加工
3.孔板流量计应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用。
4.标准型节流装置无须实流校准,即可投用。
5.一体型孔板流量计安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。
三、孔板流量计的取压方式:
1、环室取压标准孔板:属标准孔板。由于实现了环室取压,提高了测量精度,缩短了安装时所需zui小直线管段长度,可在各部门普遍应用。
2、角接单独钻孔取压标准孔板:
 属标准孔板。当管径在400毫米以上时,多采用此种形式。取压方式为法兰单独钻孔取压、圆形均压环取压或方形均压环取压。孔板形式可为带柄孔或非标准的圆缺孔板等。
3、法兰取压标准孔板:属标准孔板。它不论管道直径大小,其上、下游取压孔中心均位于距孔板两侧端面各式各1时(25.5mm)处,炼油系统普遍采用此种形式。
4、径距取压标准孔板:
属标准孔板。取压方式为管道取压。上游取压孔中心位于孔板前面一倍管道内径处。下游取压孔中心位于距离孔板后端面为管内径之半的地方。
5、小口径孔板:属非标准孔板。用于测量10毫米至50毫米管径内流体的测量。
6、双重孔板:是由相互按一定距离安装在直管道中的两块标准孔板组成。依流束方向而言,前面的孔反称为辅孔板,后面的孔板称为主孔板。辅孔板的截面比m1大于主孔板的截面比m。两块孔板构成了类似带液壁的喷咀。它用于低雷诺数流体或高粘度的流量测量。
7、圆缺孔板:属非标准孔板,适用于脏污的、或有气泡析了的、或含有固体微粒的流体流量的测量,其测量精度较低。
8、锥形入口孔板:属非标准孔板。圆形锥与中心线夹角呈45°,这种锥形入口孔板能适用于雷诺数很低的场合,但管道尺寸不得小于25毫米。
三、孔板流量计选型表:
型 号 说 明
MY-LGKH 节流装置(孔板流量计)
  代号 按其结构特征的两大基本分类
  K 孔板
  P 喷嘴等
  代号 按其结构形式细分
  H 标准孔板(环室)
  Y 标准孔板(法兰)
  K 标准孔板(钻孔)
  I ISA 1932喷嘴
  L 长径喷嘴
  W 文丘利喷嘴
  G 经典文丘利管
  S 双重孔板
  Q 圆缺孔板
  Z 锥形入口孔板
  R 1/4圆孔板
  P 偏心孔板
  N 整体(内藏)孔板
  X 楔形孔板
  T 不在上述之列的特殊节流装置
  代号 口径(mm)
  10~1600 通径:DN10~1600mm
  代号 公称压力(105Pa)
  2.5 2.5
  10 10
  16 16
  25 25
  64 64
  100 100
  200 200
  代号 介质
  Y 液体
  Q 气体
  Z 蒸汽
  GY 高温液体
  代号 材质
  1 法兰碳钢,孔板芯不锈钢
  4 全304不锈钢
  6 全316不锈钢
  T 其它材质(订货时说明)
  代号 配件
  0
  1 截止阀
  2 冷凝管
  3 三阀组
  代号 其它
  C 差压变送器
  X 流量积算仪
  B 温压补偿(热电阻、压力变送器)
     
 
    热式环室孔板流量计选择RT0=100Ω,RH0=20Ω,经过实验验证,测速铂电阻的温度与环境温度相差70~80℃,测量效果较好,一般环境温度在20℃左右,若测速铂电阻工作选为100℃。


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