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淺談流量(liàng)計的合理(li)使用
發布(bù)時間:2025-12-17
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摘要(yao):介紹了各(gè)種流量計(ji)的特點,并(bìng)在流量理(li)論的基礎(chu)上對流💛量(liàng)計的合理(lǐ)使用進行(hang)了分析探(tàn)讨,出了一(yī)些有益的(de)🈚觀點🔴。
0引言(yán)
在現代工(gōng)業中,對流(liu)量的測量(liang)采用了各(ge)種各樣的(de)方😘法,這些(xiē)測量方法(fa)基于不同(tong)的測量原(yuan)理,利用不(bú)同輸🏃🏻♂️出信(xìn)🛀🏻号的變化(huà)來反🐉映流(liu)體流量的(de)變化。根據(jù)測量原理(lǐ),通常将流(liu)量測量方(fang)法分爲3大(dà)類:(1)利用伯(bo)努利方程(chéng)原理來測(ce)量流量;(2)速(su)度式流量(liàng)📐測量方法(fa);(3)質量流量(liang)測量方法(fa)。
在流體力(li)學理論中(zhōng),伯努利方(fang)程占有非(fei)常重要的(de)地位,它說(shuo)明了流體(tǐ)流線上各(ge)點之間的(de)能量關系(xì)👈。以測量流(liu)✏️體流✊速來(lái)🤞得到流量(liàng)的流量計(jì)
稱爲速度(dù)式流量計(ji),該流量計(ji)較爲常用(yòng),種類較多(duō)☎️,發展♉也🤞較(jiao)快。比較典(dian)型的速度(du)式流量計(ji)有電磁流(liu)量計、渦街(jiē)流量計、渦(wo)輪流📞量計(jì)、超聲波流(liú)量計和熱(re)導式流量(liàng)計等。
1各種(zhǒng)流量計的(de)特點
(1)
電磁(cí)流量計
測(ce)量原理是(shi)基于法拉(la)第電磁感(gǎn)應定律。電(dian)磁流量計(jì)要求被測(cè)流體的電(dian)導率不能(neng)過低,因此(cǐ)目前隻能(néng)測量水和(he)一些酸、堿(jiǎn)、鹽溶液等(deng),對氣體和(he)絕大多♌數(shù)油類都不(bú)适✔️用。電磁(cí)流量計有(you)2個顯著特(tè)點:一是響(xiang)應速度🏃🏻快(kuai),幾乎沒有(yǒu)滞後,非常(cháng)适用于測(cè)量流體瞬(shun)時流量的(de)變化;二是(shi)無阻礙流(liu)體流動的(de)部件,對流(liu)體幾乎無(wú)阻🔴力。對于(yu)管内穩定(dìng)的流體,嚴(yan)格軸對稱(cheng)速度分布(bù)流體進行(hang)測量,檢測(cè)到的感生(shēng)電動勢可(ke)以很好地(dì)反映管❓内(nei)流體的平(píng)均流速。但(dan)是電磁流(liu)量計對于(yú)外界的電(dian)磁幹擾非(fei)常敏感,在(zài)使用時👅需(xū)要采取一(yi)定的抗幹(gan)擾措施,注(zhù)意良好接(jie)地,以屏蔽(bì)外界的電(diàn)💚磁場。
(2)
渦街(jiē)流量計
是(shì)在流體中(zhōng)安放一個(ge)非流線型(xíng)旋渦發生(sheng)體,使流體(ti)在發生💛體(ti)兩側交替(tì)地分離,釋(shì)放出兩串(chuàn)規則地交(jiāo)錯排列的(de)旋渦,且在(zài)一定範圍(wei)内旋渦分(fen)離頻率與(yu)流量成正(zheng)比的流量(liàng)計。渦街流(liú)量計主要(yào)用于工🐆業(yè)管道介質(zhì)流體的流(liú)量測量,具(ju)有良好的(de)介質适應(ying)能力,無需(xū)👌溫度壓力(li)補償即可(ke)直接測量(liang)蒸汽、氣體(tǐ)、液體的工(gōng)況體積流(liú)量,并配備(bei)溫度、壓力(lì)傳感器來(lai)測量标況(kuàng)體積流量(liàng)和質量流(liu)量,是節流(liú)式流量計(ji)🌂的理想替(ti)代産品🤩。渦(wo)街流量計(jì)有很多優(yōu)點,如壓力(lì)損失小,量(liang)程範圍寬(kuān)🈲,正确率🔞高(gāo),在測量工(gōng)況🥵體積🈲流(liú)量時幾乎(hu)不受流體(ti)密度、壓力(lì)、溫度、粘度(du)等參數☁️的(de)影響等,并(bìng)🔅且無可動(dòng)機械零件(jiàn),因此可靠(kao)性高,維🈲護(hù)量小。
(3)渦輪(lún)流量計是(shì)利用流動(dong)的流體來(lai)推動葉輪(lún)轉動,流體(ti)流速和☎️葉(yè)輪轉速成(chéng)正比,通過(guò)測量葉輪(lún)轉速得到(dào)流體流速(sù),進而得到(dào)流量值。當(dāng)被測流體(ti)流過傳感(gǎn)器💔時,在流(liú)體作用下(xia)葉輪受力(li)旋🎯轉,其轉(zhuǎn)速與管道(dào)平均流速(sù)成正比,葉(ye)輪的轉動(dong)将周期性(xìng)地改變磁(cí)電轉換器(qì)的磁阻值(zhi),檢測線圈(quan)中的磁通(tong)随之🆚發生(sheng)周期性的(de)變化,并産(chǎn)生周☔期性(xìng)的感應電(diàn)動勢,即電(dian)脈沖信号(hao),經放大器(qi)放大後,送(song)☁️至顯示儀(yí)表顯示。
(4)
超(chāo)聲波流量(liang)計
是近年(nián)來發展較(jiào)快的流量(liang)計。超聲波(bō)在液體、固(gu)體中衰減(jian)很小,因而(ér)穿透能力(lì)很強,尤其(qi)是在不透(tòu)明的固體(tǐ)中,超聲波(bo)可穿透幾(jǐ)十米的長(zhang)度。利用超(chao)聲波可以(yi)穿透物體(tǐ)的特性,在(zai)流體管道(dao)外設置超(chao)聲波發送(song)裝置,以測(ce)量管内流(liú)體💋的流速(su)。
(5)熱導式流(liú)量計是一(yī)種直接式(shì)質量流量(liang)計,它可以(yi)用來測量(liàng)質量流量(liang)。當流體靜(jing)止時,管道(dào)内加熱元(yuan)🐪件的上下(xià)遊溫度對(dui)稱分布,元(yuan)件指示溫(wen)度相等;當(dang)介質流動(dòng)時,下遊溫(wēn)度比上遊(you)溫度高👌。随(sui)着流速的(de)增加,溫差(chà)增大,當流(liú)速增加到(dào)某一界限(xian)值後,兩元(yuan)件的溫差(chà)将随流速(su)的增加而(ér)逐漸減小(xiao)。爲了得到(dao)儀表的單(dan)值性,一般(bān)用溫差增(zēng)🙇♀️大的特性(xing)測量👄小流(liú)🔅量,用溫差(chà)減小的特(tè)性測量大(da)流量。
2流量(liàng)計選型的(de)一般性準(zhun)則
2.1差壓流(liu)量計的組(zu)成方式
随(suí)着國内經(jing)濟的不斷(duàn)發展,國家(jia)實施了節(jiē)約能源消(xiāo)耗的系🌈列(liè)舉措,從而(er)促進了對(duì)流量儀表(biǎo)的需求🏃🏻♂️。特(tè)别是在🈲冶(yě)金工業中(zhong)的天然氣(qi)、焦爐煤氣(qì)、高爐煤氣(qi)、工業用蒸(zhēng)汽及其他(ta)各類能源(yuan)介質計量(liang)和各單内(nei)部成本核(hé)算等計量(liàng)中,都迫切(qie)需要寬量(liàng)程、高精度(dù)、高可靠性(xing)的計量儀(yi)表。
差壓式(shi)流量計
以(yi)其技術成(chéng)熟、結構簡(jian)單、無可動(dong)部件、穩定(ding)可靠、适應(ying)面寬🧡等優(you)點獨居流(liu)量計榜首(shǒu)。
目前,差壓(ya)流量計主(zhu)要有以下(xià)3種組成方(fāng)式:(1)一體式(shì)差‼️壓流💰量(liàng)計,即将節(jiē)流裝置、差(cha)壓、壓力、溫(wen)度、計算顯(xian)示集成爲(wei)一個🔴整體(tǐ)的流量計(jì),可以直接(jie)在表上顯(xiǎn)示流量㊙️,也(ye)可通過DC4~20mA電(dian)流遠傳瞬(shùn)時流量值(zhí)。這種一體(tǐ)式差壓流(liu)量計包含(han)✏️了一台流(liú)量計所必(bì)備的全部(bù)🌐要素,也代(dai)表了差壓(ya)流量計的(de)發展方向(xiang)。(2)一體式差(cha)壓流量變(bian)送器,将
差(cha)壓變送器(qi)
直接安裝(zhuang)到節流裝(zhuāng)置上,輸出(chu)代表差壓(ya)信号大小(xiao)的DC4~20mA電信🎯号(hào),流量計算(suan)及溫度、壓(ya)力補償由(you)用戶另外(wài)配置完成(cheng)。由于沒有(you)📱流量顯示(shi)或輸出,因(yin)此不能稱(cheng)其爲流量(liàng)計。一體式(shi)差💘壓流量(liàng)變送器适(shì)合作爲DCS(PLC)控(kòng)💔制系統中(zhōng)的現場儀(yi)表,并将DC4~20mA的(de)差壓信号(hào)送到DCS(PLC)控制(zhì)㊙️系統,然後(hòu)由控制系(xi)統進行溫(wen)度、壓力🆚補(bǔ)償計算出(chū)🔞被測的流(liu)量。(3)分體式(shi)差壓流量(liang)計,由節流(liú)裝置、差壓(ya)變送器、
壓(yā)力變送器(qi)
、
溫度變送(sòng)器
、
流量計(jì)算顯示儀(yi)
組成。它是(shi)差壓流量(liàng)計的傳統(tǒng)組成方式(shì),近年來使(shǐ)🆚用😍率已大(dà)幅下降。
2.2選(xuǎn)用流量計(jì)的一般原(yuán)則
(1)要正确(que)地選擇流(liu)量測量方(fang)法和儀表(biao),并熟悉儀(yí)表和所測(ce)量的流體(ti)特性,同時(shí)還須考慮(lü)到費用的(de)高低。在某(mou)一場所中(zhōng)儀表的選(xuan)用方案可(ke)能有多種(zhǒng),選擇時僅(jǐn)憑以往的(de)經驗或隻(zhi)考✌️慮某一(yi)因素而貿(mao)然作出決(jué)定,有可能(neng)不能選擇(zé)到最合适(shi)的儀表。
(2)精(jing)度是一台(tái)流量測量(liàng)儀表非常(cháng)重要的指(zhǐ)标,同時🈚也(ye)是在儀表(biao)選擇過程(cheng)中容易忽(hu)略的指标(biao)。
(3)通常一台(tai)流量計的(de)測量範圍(wei)是指在保(bao)證精度的(de)🎯前提下,該(gai)✊流💃🏻量計能(neng)測量的最(zui)大瞬時流(liu)量和最小(xiǎo)瞬時流量(liàng)的比值範(fàn)圍。
(4)流量測(ce)量儀表的(de)永久壓力(li)損失也是(shi)一個很重(zhong)要⛹🏻♀️的🔞指标(biao),永久壓力(li)損失(不可(kě)恢複壓損(sun))過大,帶來(lái)的直接後(hou)果就是動(dòng)力和能源(yuan)的浪費,通(tong)常将壓損(sun)選定在2~30kPa之(zhī)✊間,就能滿(mǎn)足絕大部(bu)分工業現(xiàn)💛場的要求(qiú)。
(5)對流量測(ce)量儀表最(zuì)重要的要(yào)求就是長(zhǎng)期工作的(de)穩定性和(he)可靠性,應(ying)根據使用(yòng)環境條件(jiàn)及使用狀(zhuàng)況來選擇(zé)流量♌計,并(bing)👌将長💰期穩(wen)定性放在(zài)第一位,通(tong)常應選🏃♀️擇(ze)無可動部(bu)件,對髒污(wu)🏃♀️、粉塵等不(bú)敏感,對使(shǐ)💯用環境無(wú)特殊要求(qiu)(振動、電滋(zi)🌍幹擾、溫度(du)變化等)的(de)流量計。
2.3流(liú)量計種類(lèi)的選擇
流(liú)量計的種(zhǒng)類繁多,各(ge)有千秋,選(xuan)擇一種适(shi)合特定🔞應(ying)用場所的(de)流量計很(hen)不容易。經(jing)過全面綜(zong)合考慮,差(cha)壓式流量(liang)計具有技(ji)術成熟、結(jie)構簡單、無(wu)可動部💞件(jiàn)、穩定可靠(kao)、适👉應面寬(kuān)等特點,性(xing)能顯著優(yōu)于其他流(liu)量計,因此(ci)差壓式流(liu)量計占🐕國(guo)内外流量(liang)計用量的(de)60%~70%,以絕對優(you)勢獨居流(liú)量計榜首(shou)。差壓式流(liú)量計具🔅有(yǒu)适應面寬(kuān)💘的特點,幾(ji)乎可滿足(zú)所有的現(xian)場需求✨。這(zhè)一點也♌是(shì)其他種類(lèi)的流量計(ji)達不到的(de)。例如渦街(jie)式、渦輪式(shi)流量計的(de)選用,需要(yao)用戶的現(xiàn)場流量範(fàn)圍去适應(yīng)流量計的(de)要求。由于(yu)這幾類流(liú)量💞計的✉️特(tè)征、尺寸以(yi)及同一種(zhǒng)管徑的流(liú)量計測量(liang)的範圍都(dōu)是固定的(de),一旦用戶(hu)現場✂️流量(liàng)範圍超出(chū)其測量範(fan)圍後,便不(bú)能使用,除(chu)非對工藝(yì)管道進行(hang)改造(縮徑(jìng)或擴管✏️)。
3選(xuan)擇流量計(ji)時應注意(yì)的事項
(1)流(liú)量計的重(zhòng)複性要好(hǎo);(2)流量測量(liang)系統的總(zǒng)精度要高(gao);(3)流量計本(běn)身有相當(dāng)強的流動(dong)調整能力(lì),而較短的(de)直管段,無(wu)需流動調(diao)整器;(4)總永(yong)久壓力損(sǔn)失要小,耗(hào)能費要少(shǎo);(5)流量測量(liàng)🍉的量程比(bi)要寬;(6)流量(liang)計本身有(you)自清掃能(neng)力,可測量(liang)髒污流體(tǐ),無需過濾(lü)器;(7)流量計(ji)本身耐受(shòu)🐉流體磨蝕(shí)能力要強(qiang),性能要長(zhang)期穩定,可(ke)靠耐用;(8)流(liu)量計本身(shēn)無可動部(bu)件,檢定周(zhou)期較長,使(shi)用壽命較(jiao)長;(9)流量計(jì)本身故障(zhàng)率要小,維(wéi)護與修理(lǐ)費用要少(shao);(10)流量計的(de)購置費與(yǔ)校準費要(yao)适中,安裝(zhuang)與運行🧡花(hua)費要少。
4結(jie)語
以上各(gè)項都是決(jue)定流量計(ji)選擇的因(yīn)素,在相關(guan)手冊和儀(yi)表樣本中(zhōng)可找到與(yu)這些決定(dìng)因素有關(guan)的信息。在(zài)比👨❤️👨較各種(zhong)流💜量計的(de)費用時,除(chu)了實際的(de)購🧡置費外(wài),還有一系(xi)列因素要(yao)考慮到:(1)流(liú)量計的精(jīng)度和測量(liàng)範圍的改(gai)善💜,可以減(jiǎn)少未被計(ji)量的能源(yuán)數量,以及(jí)由此對經(jīng)濟效益☀️、企(qǐ)業的效率(lü)和産品質(zhi)量🈲的影響(xiang);(2)同時還要(yào)估算安裝(zhuāng)費、長期維(wei)護費、流量(liang)計運行時(shí)的能耗費(fei)以及補償(chang)總永久🍉壓(yā)力損失的(de)耗能。隻有(you)綜合考慮(lü)并🌈權衡以(yǐ)上這些因(yin)素💔,才能做(zuo)到流量計(ji)的合理選(xuǎn)型和使用(yong)。
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