一、概述
均速管流量傳感器是通過差壓來測量流量的裝置,是在皮托管流速測量原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?蓽y量液體、氣體以及蒸汽等流體的流量。由于沒有活動部件,幾乎無壓力損失,安裝維修方便,運行成本極低,備受用戶青睞。
傳感器是由檢測桿、取壓口和導(dǎo)桿組成,它橫穿管道內(nèi)部與管軸垂直,在測桿的迎流面上設(shè)有多個測壓孔測量總壓平均值,在其背、側(cè)流面有測量靜壓測壓孔,分別由總壓導(dǎo)壓管和靜壓導(dǎo)壓管引出,根據(jù)總壓與靜壓的差壓值,計算流經(jīng)管道的流量。也可以用流量管壁靜壓代替?zhèn)鞲衅鞅沉髅娴撵o壓。
均速管流量變送器是由傳感器、引壓附件和差壓變送器、壓力變送器、流量積算儀等配套組成的流量計。
均速管流量傳感器配上我公司生產(chǎn)的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器以及流量積算儀即可組成各種類型的均速管流量計。也可采用任何廠家生產(chǎn)的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器以及流量積算儀組成各種類型的均速管流量計。
二、工作原理
均速管流量傳感器是基于皮托管測速原理發(fā)展起來的,它是通過管道的平均流速及管道的有效截面積的乘積來確定流量。
一般管道中的流速分布是不均勻的。如果是充分發(fā)展的流體,其速度分布為指數(shù)規(guī)律。為了準確計量,將整個圓截面分面多個單元面積相等的多個半圓及多個半環(huán)。傳感器的檢測桿是由一根中空的金屬管組成,迎流面鉆多對總壓孔,它們分別處于各單元面積的中央,分別反應(yīng)了各單元面積內(nèi)的流速大小。由于各總壓孔是相通的,傳至檢測桿中的各點總壓值平均后,由總壓引出管引至高壓接頭,送到傳感器的正壓室。當傳感器正確安裝在有足夠長的直管段的工藝管道上時,流量截面上應(yīng)沒有旋渦,整個截面的靜壓可認為是常數(shù),在傳感器的背面或側(cè)面設(shè)有檢測孔,代表了整個截面的靜壓。經(jīng)靜壓引出管由低壓接頭引至傳感器的負壓室。正、負壓室壓差的平方與流量截面的平均流速成正比,叢而獲得差壓與流量成正比的關(guān)系。在此關(guān)系的基處上,可由伯努利方程和連續(xù)性方程推導(dǎo)得到均速管流量計的流量計算公式
Qv=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P/ρ1)0.5
Qm=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P﹒ρ1)0.5
其中:Qv: 體積流量 Qm: 質(zhì)量流量
α:傳感器結(jié)構(gòu)系數(shù)
△P:差壓值ε:流體膨脹系數(shù)
ρ:流體工況下的密度 ε:流體膨脹系數(shù)
對于不可壓縮性流體ε=1,對于可壓縮性體ε﹤1,若式中D、△P、ρ1都使用SI單位,則QV的單位為M3∕S,Qm的單位為㎏∕S。
傳感器的流量系數(shù)α和可膨漲性系數(shù)ε,由標準裝置上標定得知,并在出廠時在合格證書上注明。
三、傳感器的基本結(jié)構(gòu),如下圖1所示
|
型譜規(guī)格 |
說明 | ||||||
ZY-GSG- |
|
均速流量傳感器 | ||||||
傳感器類型 |
W |
|
威力巴流量傳感器 | |||||
D |
|
德爾塔巴流量傳感器 | ||||||
A |
|
阿牛巴流量傳感器 | ||||||
介質(zhì)類型 |
Y |
|
液體 | |||||
Q |
|
氣體 | ||||||
Z |
|
蒸汽 | ||||||
流體溫度 |
|
2 |
|
<200℃ | ||||
5 |
|
<500℃ | ||||||
流體壓力 |
|
1 |
|
≤1.6MPA | ||||
2 |
|
≤2.5MPA | ||||||
3 |
|
≤4.0MPA | ||||||
4 |
|
≤6.3MPA | ||||||
5 |
|
≤10.0MPA | ||||||
6 |
|
≤25.0MPA | ||||||
結(jié)構(gòu)類型 |
|
1 |
|
Ⅰ型,詳見3.2.1節(jié) | ||||
2 |
|
Ⅱ型,詳見3.2.2節(jié) | ||||||
3 |
|
Ⅲ型,詳見3.2.3節(jié) | ||||||
4 |
|
Ⅳ型,詳見3.2.4節(jié) | ||||||
5 |
|
Ⅴ型,詳見詳3.2.5節(jié) | ||||||
精度 |
|
1 |
|
1.0級,詳見3.2.8節(jié)準確度表 | ||||
2 |
|
1.5級,祥見3.2.8節(jié)準確度表 | ||||||
3 |
|
2.5級,詳見3.2.8節(jié)準確度表 | ||||||
連接方式 |
|
1 |
|
螺紋連接 | ||||
2 |
|
法蘭連接 | ||||||
口徑 |
|
S |
用數(shù)字表示,祥見3.2.6節(jié)傳感器公稱通徑系列 |
序號 |
均速管流量傳感器安裝位置 |
上游側(cè)A |
下游側(cè)B | ||
有整流器 |
無整流器 | ||||
同一平面 |
不同平面 | ||||
1 |
有一個90°彎頭或三通 |
6D |
7D |
9D |
3D |
2 |
在同一平面內(nèi)有兩個90°彎頭 |
8D |
9D |
14D |
3D |
3 |
在不同平面內(nèi)有兩個90°彎頭 |
9D |
19D |
24D |
4D |
4 |
管道直徑改變(收或擴) |
8D |
8D |
8D |
3D |
5 |
部分開啟的閘閥、球閥或其它節(jié)流閥 |
8D |
8D |
8D |
3D |
序號 |
故障現(xiàn)象 |
產(chǎn)生的原因 |
清除辦法 |
1 |
無差壓信號輸出 |
1、高低壓閥未打開 |
1、打開高低壓閥 |
2、高低壓平衡閥未旋緊 |
2、旋緊平衡閥 | ||
2 |
差壓信號輸出過小 |
1、導(dǎo)壓系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象 |
1、認真查找,排除泄露 |
2、二次表量程選配不當 |
2、調(diào)小差壓變送器上限值 | ||
3 |
差壓信號輸出過大 |
1、二次表量程選配不當 |
1、調(diào)大差壓變送器上限值 |
2、背壓孔堵塞 |
2、清洗均速管,排除堵塞 |
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