差壓流量計
差壓流量計是應用非常廣泛的一類流量測量儀表，約占流量測量儀表總數(shù)的70%。它由節(jié)流裝置和差壓變送器兩部分組成，充滿圓管的流體流經(jīng)節(jié)流件(如孔板)時，流束在孔板處形成局部收縮 孔板流量計又稱為差壓流量計 ①國家標準GB 2624-2006流量測量節(jié)流裝置的設計安裝和使用。 ②國際標準IS0 5167國際標準組織規(guī)定的各種節(jié)流裝置 ③化工部標準GJ 516-87G-HK06 充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置，在節(jié)流件附近造成局部收縮，流速增加，在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差(見圖1)。 流體流經(jīng)節(jié)流器件時壓力和流速的變化情況 在已知有關(guān)參數(shù)的條件下，根據(jù)流動連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導出壓差與流量之間的關(guān)系而求得流量。由于流體的性質(zhì)所決定，節(jié)流裝置測得的壓差與流量的關(guān)系是平方及平方根的關(guān)系。 目前，應用較廣的幾種典型的流量測量設備有電磁流量計、渦街流量計、超聲波流量計等，以下分別介紹。 電磁流量計 電磁流量計(E1etromagnetic Flowmeters，簡稱EMF)是20世紀50-60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律制成的 在結(jié)構(gòu)上 電磁流量計測量基本原理 電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應定律 由E=KBdu可知 ①場是均勻分布的恒定磁場； ②被測流體的流速軸對稱分布 ③被測液體是非磁性的； ④被測液體的電導率均勻且各向同性 模塊化電磁流量計 在我國電磁流量計生產(chǎn)廠家很多 YR-DC11智能電磁流量計是國內(nèi)首款模塊化設計 模塊化電磁流量計的特點： 1、一體、分體兩用式 2、流體狀態(tài)可視 3 4、在線帶壓可拆，便于維護（使用者可以在線更換流量計電極等部件，故障產(chǎn)品不用返廠，不耽誤生產(chǎn)）； 5、模塊化設計，售后零等待（輸入更換部件的參數(shù)，流量計CPU自動調(diào)試到出廠狀態(tài)）； 6、進一步智能，提供可靠保障（流量計帶故障自診斷，方便用戶直觀判斷故障所在部位和故障原因）； 帶視窗電磁流量計 渦街流量計 渦街流量計是在流體中安放一根(或多根)非流線形阻流體(bluffbody)，流體在阻流體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則的旋渦，在一定的流量范圍內(nèi)旋渦分離頻率正比于管道內(nèi)的平均流速，通過采用各種形式的檢測元件測出旋渦頻率，就可以推算出流體的流量。 應該看到，渦街流量計尚屬發(fā)展中的流量計，無論其理論基礎(chǔ)或?qū)嵺`經(jīng)驗尚較差 渦街流量計原理：在流體中設置旋渦發(fā)生體(阻流體) 渦街流量計原理 根據(jù)卡曼渦街原理 管道內(nèi)體積流量qv為：K為流量計的儀表系數(shù)，單位為脈沖數(shù)/m3。K除了與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖6所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。 斯特勞爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線 在Re=2×104～7×105的范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，渦街流量計的流量計算式為： qvm為標準狀態(tài)下（0℃或20℃，101.325kPa）體積流量；Pn為標準狀態(tài)下絕對壓力；P工況下的絕對壓力；Tn標準狀態(tài)下熱力學溫度；T為工況下氣體壓縮系數(shù)；Z為工況下氣體壓縮系數(shù)。 渦街流量計輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，及儀表系數(shù)在一定雷諾系數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計應同時檢測體積流量和流體密度，流體物性和組分就會對流量計量產(chǎn)生直接影響。 智能渦街流量計 渦街流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，如圖7所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體、檢測元件、儀表表體等，轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路 超聲波流量計 超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息、因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。根據(jù)檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及，相關(guān)法等不同類型的超聲波流量計。超聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開始應用的一種非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯(lián)動可進行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量計不用在流體中安裝測量元件，故不會改變流體的流動狀態(tài)、不產(chǎn)生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線運行，因而是一種理想的節(jié)能型流量計。 目前的工業(yè)流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會引來制造和運輸困難、造價提高、能損加大、安裝不便等缺點，超聲波流量計可避免這些缺點。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關(guān)，而其他類型的流量計隨著口徑增加，造價大幅度增加 超聲波流量計被認為是較好的大管徑流量測量儀表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質(zhì)的流量 文丘里管是新一代差壓式流量測量儀表 文丘里管按結(jié)構(gòu)分為內(nèi)藏式文丘里管和插入式文丘里管 文丘里管測量原理：當充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時 阿牛巴流量計 阿牛巴流量計(又稱笛形均速管流量計和托巴管流量計)屬于差壓式流量計。是采用皮托管測量原理測量擋體上游的動壓力與下游的靜壓力之間形成的壓差 測量原理當流體流過探頭時 現(xiàn)在阿牛巴流量計所需要的參數(shù)被測量的介質(zhì) 阿牛巴流量計輸出為差壓信號 a b、能源研究 c d、化學工業(yè)中加料 e 阿牛巴流量計與差壓流量計相比有如下優(yōu)點 a 阿牛巴流量計的準確度為±1%，穩(wěn)定性為±0.1%，它能夠保持長期輸出非常穩(wěn)定的差壓信號，保證輸出差壓信號與管道流量的映射關(guān)系。這是因為在使用過程中的磨損、腐蝕以及粘附的油污灰塵等因素對阿牛巴流量計系數(shù)影響不大，但這些因素使孔板的流量系數(shù)增大 b 阿牛巴流量計重量輕