摘要(yao):瓦斯抽采計量(liàng)是瓦斯抽采管(guan)理中的一環，計(ji)量裝置的👌選擇(zé)是瓦斯抽采計(ji)量的關鍵。旋進(jin)漩渦流量計 是(shi)一種自動計量(liàng)型氣體流量計(jì)，其結構簡單、安(ān)裝🚶‍♀️方便，井下适(shi)應性強，通過對(duì)瓦斯抽采現場(chǎng)使用情況的💋考(kao)證，明确其具有(yǒu)一定的正确率(lǜ)和可靠性，爲瓦(wa)斯抽采自動計(jì)量提供可靠的(de)數據🈲支持，具有(you)一定的應用推(tuī)廣意義。
1引言
　　伴(bàn)随着鑽孔和抽(chōu)采技術的不斷(duan)進步，對自動計(jì)量系統正💞确♈率(lǜ)和實用性的要(yào)求越來越高。常(cháng)規的孔闆流量(liang)計 已經不能滿(man)足實時性和複(fu)雜計算的要求(qiu)，在抽采管路上(shàng)安裝自動計量(liàng)裝置，利用監控(kong)系統實時傳輸(shu)管道瓦♻️斯濃度(dù)、壓🔞力、溫度、流量(liang)等數據是較好(hǎo)的♊選擇，能爲瓦(wǎ)斯抽采提供數(shù)據支持。因♈此測(cè)量的正确率，安(ān)裝方便性、安全(quán)可靠性，對井下(xià)環境的适應性(xìng)是選取計量裝(zhuang)置的關鍵。
2工作(zuò)原理及特點
2.1工(gōng)作原理
　　旋進漩(xuan)渦流量計主要(yao)由起旋器、文丘(qiū)裏管、消旋器和(he)檢測💜元💁件組成(cheng)。其結構原理如(rú)圖1所示，外形如(ru)圖🧑🏽‍🤝‍🧑🏻2所示，當流體(tǐ)流進旋🔴進漩渦(wo)流量計後，在起(qǐ)旋器的作用下(xià)，被強制圍繞中(zhōng)心線旋🏒轉，産生(shēng)漩渦流，漩渦流(liú)在文丘利管中(zhōng)旋進，到達收縮(suō)段突然💘節流後(hòu)，使漩渦流加速(su)，當通過擴散段(duàn)時，漩渦中心沿(yan)一錐形旋線進(jìn)動。此時，由兩個(ge)壓電傳感器檢(jian)測到的進動頻(pin)率信号經前置(zhì)🚶電路放大，濾波(bo),整形後轉換爲(wei)兩路與流速正(zhèng)比的脈🔞沖信号(hao)，經積算儀中處(chù)理電路進行相(xiàng)應的比較和判(pan)斷，并剔除外來(lái)幹擾信号後☎️，正(zheng)常的流量信号(hao)與溫度，壓力傳(chuan)感器檢測到的(de)信号-起送人智(zhi)⭕能流量積算儀(yi)🔞進行運算處理(li)，并把流體的體(ti)積流量和總量(liang)直🔞接顯示☔于LCD屏(píng)上。
 
2.2主要特點
　　旋進(jìn)漩渦流量計爲(wei)速度型流量傳(chuan)感器，對環境條(tiáo)🔴件要求少、結🌈構(gou)簡單、安裝方便(bian)，出廠前各種參(can)數經嚴格校正(zheng)标定🌂，無需😍用戶(hu)現場設置，确保(bao)其在現場使用(yòng)中🍓的穩定性，可(ke)完全替代孔闆(pan)流量計。其主要(yào)特點如下:
 
　　能自(zì)動、正确地檢測(ce)介質的溫度、壓(ya)力、流量與濃度(du)☂️，并💋對流量進行(háng)自動補償和壓(ya)縮因子自動修(xiū)正，可直接檢測(cè)氣體的标準體(ti)積流量，精度可(ke)達士1%;采用高性(xing)能👈微處理器，軟(ruan)件🈲功能強大，性(xìng)能優越;采用微(wei)👣功耗高新技術(shù)，憑内、外電源均(jun)🐕可工作;無機械(xiè)可動部件，耐腐(fu)蝕性強，可靠性(xing)高，穩定性好㊙️，維(wei)修量少;量🌂程比(bi)寬，可達1:15以上，國(guo)外一些産品的(de)量程比可🙇🏻達1:25;
3旋(xuán)進漩渦流量計(ji)在瓦斯單孔測(ce)量中的應用
3.1應(yīng)用實例
　　煤礦瓦(wǎ)斯抽采時，單個(ge)鑽孔的流量在(zài)0.01~0.5m³/min之間。由于流量(liang)小，能👅直接測量(liàng)的流量傳感器(qì)較少。旋進漩渦(wō)流量計能實🤟現(xian)并🛀🏻下測量，礦根(gen)據現場實際情(qing)況選擇适用于(yú)低流速🤞、低流量(liàng)的旋進漩渦流(liu)量計進行了單(dān)孔流量、溫度、壓(ya)力❓及濃度的在(zài)線考查。圖3爲監(jian)控☎️頁面顯示的(de)旋進漩渦單孔(kong)流量計的數值(zhi)。由圖可知，該型(xing)号旋進❗漩渦流(liu)量計最低可測(ce)量混合流量爲(wei)0.01m³/min,測量精度高。圖(tu)4爲旋進漩渦型(xing)流♋量計捕捉到(dao)的流量變化曲(qu)線，實時監測流(liu)量變化，由圖4可(kě)看出選🌈進漩渦(wō)流選進量計對(duì)💋流量變化的靈(líng)敏度較🥵高。
　　測量(liàng)單孔流量過程(cheng)中，由于旋進漩(xuán)渦型流量計體(ti)♍積小🈲，重量輕，可(ke)任意角度安裝(zhuāng)，給單孔計量帶(dài)來了很大的方(fāng)便，并✍️且其考察(cha)的單孔流量曲(qu)線變化靈敏，爲(wei)通風地測部門(men)提供了有🏃🏻‍♂️效的(de)數據支持。
 
3.2測量(liàng)正确率及穩定(dìng)性驗證
　　爲驗證(zhèng)旋進漩渦流量(liàng)計測量的正确(que)率和穩定性，将(jiāng)其測得的🆚數據(ju)與相同環境下(xià)孔闆流量計測(ce)得的數據進行(háng)對㊙️比分析，通過(guo)計算兩種流量(liang)計測得🥰數據的(de)平均數和方差(chà)來驗證其正确(què)率和穩定性。分(fen)析安裝🏒在同-管(guǎn)路上，相距10m的旋(xuán)進漩渦流量計(ji)和孔闆流量計(jì)現場檢測數據(ju)，表1和表2分别爲(wei)中央變電所回(hui)風聯巷鑽場左(zuǒ)抽采管路數據(jù)和西-11煤回風下(xià)山鑽場抽采管(guǎn)道數據，爲排除(chú)人員的慣性思(sī)維安排不同人(rén)員采集🌈數據。
 
表(biao)中:K一孔闆流量(liang)計的系數
△H一壓(ya)差，mmH20
P一壓力，MPa
T一溫(wen)度,C
X1一人工測得(de)的高濃瓦斯濃(nóng)度
X2一管道高濃(nong)瓦斯傳感器測(cè)得的瓦斯濃度(dù)
　　孔闆Q混一利用(yong)淮南礦業集團(tuán)管道混合流量(liang)統一公式計算(suan)得出的結果
CX旋(xuan)進Q混一旋進漩(xuan)渦流量計測得(dé)的數據
　　通過計(ji)算上述兩種流(liú)量計測量數據(ju)的平均數和方(fāng)差，來🏃确定流量(liàng)計穩定性，方差(cha)越小，表明測量(liang)穩定性越高🌂。
以(yǐ)第一組數據爲(wei)例進行計算，應(yīng)用簡易公式計(jì)算
 
　　CX-200旋進漩渦流(liú)量計測得的數(shù)據爲3.35,可知2.85<3.35<3.45。
　　旋進(jin)漩渦流量計所(suǒ)測得的Q混值介(jiè)于簡易公式計(jì)算結果統--公式(shì)計算的結果之(zhī)間，數據可靠，具(jù)有一定的正确(que)⛱️率。
孔闆Q混的平(ping)均數
X=(2.85+7.49+1.75+6.93+2.02+2.43+2.34+2.93)/8=3.59
CX旋進Q據的(de)平均數
X=(3.35+7.67+1.06+7.44+2.28+2.12+2.37+2.89)/8=3.40
　　剔除個(gè)别樣本的随機(jī)噪聲千擾，旋進(jìn)漩渦流量計所(suo)測得的Q混的平(píng)均數與孔闆流(liú)量計測得數據(ju)相近。
孔闆Q混的(de)方差
s²=[(X1-X)²+(X2-X)²+(X,-X)3+....+(Xn-X)²]/n=4.51
CX旋進Q元的(de)方差
s²=[(X1-X)²+(X2-X)²+(X3-X)²+...+(Xn-X)²]/n=5.53
　　在讨論方(fāng)差的過程中，近(jin)似認爲二者平(ping)均數一緻㊙️，孔闆(pan)Q混的方差4.51小于(yú)CX旋進Q混的方差(chà)5.53,故孔闆流量計(jì)測量數據的穩(wen)定性略優于旋(xuan)進漩渦流量計(jì)。
 
孔闆Qm的平均數(shu)
X=(16.38+10.83+2.16+3.15+6.71+3.19+7.37+7.82)/8=7.20
CX旋進Q混的平均(jun)數
X=(17.57+12.17+3.52+3.05+6.95+3.05+7.53+8.83)/8=7.72
　　由此可以看(kan)出，剔除個别樣(yàng)本的随機噪聲(shēng)幹擾，旋進漩🔅渦(wō)流💯量計所測數(shù)據的平均值接(jiē)近孔闆流量計(ji)所測數據的平(píng)均值。
孔闆Q混的(de)方差S²=19.50
CX旋進Q混的(de)方差S2=21.61
　　孔闆Q混的(de)方差19.50小于CX旋進(jin)Q混的方差21.61。孔闆(pǎn)流量計的測量(liàng)💔數🛀🏻據🈚的穩定性(xing)略優于旋進漩(xuan)渦流量計。
　　由于(yu)孔闆流量計是(shi)目前瓦斯抽采(cǎi)系統中應用流(liú)量🈲計，而旋進漩(xuan)渦流量計穩定(ding)性略遜于孔闆(pǎn)流量計，方差結(jié)果的差别不大(da)，說明旋進漩渦(wō)的數據穩定性(xing)良好。孔闆流量(liàng)計對微小的變(bian)化🌂不靈敏，而旋(xuán)⭐進漩渦流量計(ji)正确到0.01m³/min,并通過(guo)流量數據💁曲線(xian)實時監測流量(liàng)變化，對流量變(bian)化的靈敏度高(gao)。
5結論
　　瓦斯抽采(cǎi)自動計量系統(tong)中，對計量裝置(zhì)适應性，可靠性(xìng)，測量結果的穩(wen)定性和正确率(lǜ)要求非常高，旋(xuan)進漩渦流🔞量計(jì)結構簡單，安裝(zhuang)方便，适應性強(qiang)，性能可靠，可移(yí)植性強，運行結(jie)果及在實際應(yīng)用中表明，旋進(jìn)漩渦流量計測(cè)量結果正确，可(kě)以任意角度安(an)👄裝，解決了因儀(yí)器安設不🏃‍♀️水平(ping)帶來的🌈數據誤(wù)差。可以爲瓦斯(sī)抽🧑🏾‍🤝‍🧑🏼采提供正确(que)的數據支持，具(ju)有一定的理論(lun)價值和推廣意(yì)義。

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