| | 一,差壓式流量計的結構原理
在氣體的流動管道上裝有一個節流裝置,其內裝有一個孔板,中心開有一個圓孔,其孔徑比管道內徑小,在孔板前燃氣穩定的嚮前流動,氣體流過孔板時由於孔徑變小,截面積收縮,使穩定流動狀態被打亂,因而流速將發生變化,速度加快,氣體的靜壓隨之降低,於是在孔板前後産生壓力降落,即差壓(孔板前截面大的地方壓力大,通過孔板截面小的地方壓力小)。差壓的大小和氣體流量有確定的數值關係,即流量大時,差壓就大,流量小時,差壓就小。流量與差壓的平方根成正比。
差壓式流量計是根據安裝於管道中流量檢測件産生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。
差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類,如孔板流量計、文丘裏流量計、均速管流量計等。
二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發展為三化(係列化、通用化及標準化)程度很高的、種類規格龐雜的一大類儀表,它既可測量流量參數,也可測量其它參數(如壓力、物位、密度等)。
差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為:節流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。
檢測件又可按其標準化程度分為二大類:標準的和非標準的。
所謂標準檢測件是衹要按照標準文件設計、製造、安裝和使用,無須經實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差。
非標準檢測件是成熟程度較差的,尚未列入國際標準中的檢測件。
差壓式流量計是一類應用最廣泛的流量計,在各類流量儀表中其使用量占居首位。近年來,由於各種新型流量計的問世,它的使用量百分數逐漸下降,但目前仍是最重要的一類流量計。
優點:
(1)應用最多的孔板式流量計結構牢固,性能穩定可靠,使用壽命長;
(2)應用範圍廣泛,至今尚無任何一類流量計可與之相比擬;
(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠傢生産,便於規模經濟生産。
缺點:
(1)測量精度普遍偏低;
(2)範圍度窄,一般僅3:1~4:1;
(3)現場安裝條件要求高;
(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。
應用概況:
差壓式流量計應用範圍特別廣泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,如流體方面:單相、混相、潔淨、髒污、粘性流等;工作狀態方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動條件方面:亞音速、音速、脈動流等。它在各工業部門的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3。
二,差壓式流量儀表檢定
一 對差壓式流量計的檢定有:
(1)幾何檢驗法
(2)係數檢定
關於幾何檢驗法見檢定規程的介紹,這裏不再重複。
下面對係數檢定法涉及的相關計算式及方法進行簡單介紹
二 計算公式
v=aA √2/j(p-q)
v--體積
j--液體密度
a--流量係數,與流道尺寸 取壓方式和流速公佈有關
A--孔板開孔面積
p-q--壓力差
孔板計算流出係數C的公式(筆者整理)
雷諾數可按照相關公式計算,如:
雷諾數 eD R 的常用計算公式
9 傳感器的各項基本誤差限應符合表 8規定
準確度等級 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 5 5 . 0
基本誤差限 �0 . 5 �1 . 0 �1 . 5 �2 . 5 �5 . 0
重複性上限 0 . 2 5 0 . 5 0 . 7 5 1 . 2 5 2 . 5
8 傳 感 器 誤 差 要 求
以上有關檢定的資料供有檢定裝置的用戶參考,如有與 JJG640-1994 檢定規程相違之處,應
以規程為準。
詳細公式請參見:http://www.feilong-china.com/editor/UploadFile/200812210851772.pdf
差壓式流量計品種較多,目前市場上經常使用的差壓式流量計有:孔板流量計、V錐流量計、阿牛巴流量計、威力巴流量計、托巴管流量計、彎管流量計、明渠流量計等。 | | chayashi liuliangji
差壓式流量計
differential pressure flowmeter
通過測量與流量成一定關係的流體壓差來測量流量的傳感器。常用的測量方法是把節流裝置裝在管道內,利用物質流經節流裝置前後産生的壓力變化來進行測量。其原理基於流體的連續性原理和伯努利定律。所謂連續性原理是流經管道任一截面的流量為恆定。因此,流體在流經節流裝置時流速加快,而流量不變。伯努利定律則表明任一流體在流動中能量不變,當流體流速加快、即動壓力加大時流體的靜壓力降低。節流裝置的形式有文丘裏管和差壓孔板等。也可通過測量總壓力與靜壓力之差來測量動壓力而最終確定流量。實現這種測量的裝置是皮托管。差壓式流量計歷史悠久,也是現代流量測量中應用最廣泛的一種。它的結構簡單,使用壽命長,適應性較廣,幾乎能夠測量各種工況下的單相流體和高溫、高壓下的介質流量。
皮托管 它是雙層的套筒(圖1 皮托管的作用原理),外層的筒壁上開孔,把它置於流動氣體管道的中心部分。皮托管中間孔道作用有總壓力Pt,而外套筒壁上小孔則作用有靜壓力PS,然後將總壓力和靜壓力之差通過波登管轉換成位移,再由位移傳感器轉換成電信號。該壓力差即為流體的動壓力Pd,根據流體力學中的伯努利方程可知,□,式中□為流體密度,V為流體速度。由此可測出管道中心位置的流速。管道的平均流速與中心速度之比是雷諾數的函數。管道的平均流量與平均流速成正比。
文丘裏管 它是截面對稱地收縮的管子,在最大截面和最小截面之上各有一個細管(圖2 文丘裏管的作用原理)。細管的液面位置即表示所在截面的流體壓力。根據流體連續性原理,在管道的截面1-1和2-2流過的流量相等即A1V1=A2V2,式中A1與V1和A2與V2分別表示截面1和2處的截面積與流速。再根據伯努利方程就可求出V2與兩截面的靜壓力差PS1-PS2的平方根成比例,即流體的體積流量與壓差的平方根成比例。
差壓孔板 它是最常用的一種流量檢測元件。在管道中插入一個有中心孔的薄金屬板就構成差壓孔板(圖3差壓孔板的作用原理)。這個孔板使流體産生很大的壓差P1-P2(P1、P2分別為緊貼孔板前後的流體壓力)。根據伯努利方程可求出流量與P1-P2成正比。通常在孔板兩邊取出壓力P1和P2,通過小管道送至差壓傳感器,使膜片中心産生位移,再用位移傳感器把位移轉換成電信號。
參考書目
是勉、楊樹智編著:《自動檢測》,科學出版社,北京,1987。
(潘樹富) | | - : difference pressure flow meter, differential pressure type flowmeter
| | V錐形流量計 | 錐形流量計 | V錐 | 塔形流量計 | 孔板流量計 | 阿牛巴流量計 | 流量計 | 皮托管 | V錐流量計 | 笛形流量計 | 標準孔板 | |
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