差壓流量計(jì)
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像日常生產(chǎn)經(jīng)常涉及到的孔板流量計(jì)就是一種常見的差壓流量計(jì),依賴節(jié)流裝置產(chǎn)生的壓力差值與流動速度對應(yīng)的西數(shù)關(guān)系來確定換算最終的流量值。差壓流量計(jì)由一個主設(shè)備和一個輔助設(shè)備組成。初級設(shè)備稱為流量測量元件,它安裝在要測量的流體的管道中,以產(chǎn)生與流量(速度)成比例的壓差,以便次級設(shè)備顯示流量。輔助設(shè)備稱為顯示儀器。它接收由測量元件產(chǎn)生的壓差信號,并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的流量以進(jìn)行顯示。
差壓流量計(jì)的主要設(shè)備通常是節(jié)流設(shè)備或動壓測量設(shè)備(皮托管,速度管等)。輔助設(shè)備是各種帶有流量顯示儀表的機(jī)械,電子和組合式差壓計(jì)。壓差計(jì)的壓差敏感組件主要是彈性組件。由于壓差和流量具有平方根關(guān)系,因此流量顯示儀表配備了平方根設(shè)備以使流量刻度線性化。大多數(shù)儀表還配備了流量累加器,以顯示累積流量以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算。這種使用差壓測量流量的方法歷史悠久并且相對成熟。世界各國通常用于更重要的場合,約占各種流量測量方法的70%。發(fā)電廠的主要蒸汽,給水,冷凝水等的流量測量均使用此流量計(jì)。
力學(xué)原理:屬于此類原理的儀器包括采用伯努利定理的壓差型和轉(zhuǎn)子型;使用動量定理的脈沖型和活動管型;使用牛頓第二定律的直接質(zhì)量類型;流體的使用基于動量原理的目標(biāo)類型;使用角動量定理的渦輪機(jī)類型;渦旋型和渦旋型采用流體振蕩原理;使用總靜壓差的皮托管類型,容積類型,堰和槽類型等。
由孔板,噴嘴和文丘里管代表的
差壓式流量計(jì)(統(tǒng)稱為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置)已經(jīng)在流量領(lǐng)域使用了近一百年。其優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化,結(jié)構(gòu)簡單牢固,加工制造容易,價格低廉,用途廣泛。然而,孔板,噴嘴等的測量性能和結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的缺陷,因此人們在過去的100年中從未中斷過他們的研究和改進(jìn)工作。但是,由于固有的結(jié)構(gòu)缺陷和固有的缺點(diǎn),到目前為止,它還沒有找到好的解決方案。例如:不穩(wěn)定的流出系數(shù),較差的線性度,較差的可重復(fù)性和較低的精度。孔口銳角的關(guān)鍵部位易磨損,在前端容易積聚,量程比小,壓力損失大,特別是在實(shí)際使用中很難滿足非常嚴(yán)格的直管要求。為了克服這些缺點(diǎn),人們開發(fā)了1/4圓形節(jié)流孔,錐形入口節(jié)流孔,圓形節(jié)流孔,偏心節(jié)流孔,楔形節(jié)流孔,可更換節(jié)流孔以及許多其他非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流部件。嘗試解決這些問題。但是,這些節(jié)流部件與標(biāo)準(zhǔn)孔板相同。他們中的大多數(shù)還沒有突破“流體中心突然收縮”模式。他們只是或多或少地改善了某些局部問題,并沒有從根本上解決所有問題。這種改進(jìn)工作已經(jīng)來臨。 1980年代中期出現(xiàn)了突破性發(fā)展:塔式流量計(jì)的出現(xiàn)打破了已經(jīng)繼承了將近100年的模型結(jié)構(gòu),并使節(jié)流壓差儀“質(zhì)的飛躍”。塔式流量計(jì)的主要突破是:可變流體在管道中心收縮,逐漸收縮管道的側(cè)壁,也就是說,同軸安裝在管道中的塔狀體(節(jié)流構(gòu)件)用于迫使流體從中心逐漸收縮到管道的內(nèi)側(cè)壁。在流過塔體時,通過測量塔體前后的壓差來獲得流體的流速。側(cè)壁收縮的結(jié)構(gòu)使塔式流量計(jì)具有其他壓差計(jì)無法比擬的一系列優(yōu)點(diǎn),并完全克服了以孔板為代表的傳統(tǒng)壓差計(jì)的許多缺點(diǎn)。經(jīng)過國內(nèi)外十多年的應(yīng)用和大量的測試數(shù)據(jù),充分證明了在一定條件下,它對于范圍更廣的各種流體(包括臟污,低流量)可以更加準(zhǔn)確有效。極短的直管。測量。從那以后,打開了一個嶄新的壓差流量計(jì)頁面。可以預(yù)見,隨著人們逐漸了解,理解,熟悉和掌握它,它將逐漸完全取代以孔板為代表的傳統(tǒng)壓差儀。
塔式流量計(jì)有很多種,例如V形(型)錐,內(nèi)錐,環(huán)孔流量計(jì),內(nèi)置文氏管等。盡管名稱不同,但原理結(jié)構(gòu)相同。就節(jié)氣門而言,它完全由金屬零件組成,不包含任何電子設(shè)備。
壓差流量計(jì)的應(yīng)用范圍非常廣泛,流量測量技術(shù)和儀器儀表的應(yīng)用大致有以下幾個領(lǐng)域。
一,工業(yè)生產(chǎn)過程
流量計(jì)是過程自動化儀器和設(shè)備的主要類型之一。廣泛用于冶金,電力,煤炭,化工,石油,交通,建筑,紡織,食品,醫(yī)藥,農(nóng)業(yè),環(huán)保和人民日常生活等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要工具,節(jié)約能源,提高產(chǎn)品質(zhì)量以及改善經(jīng)濟(jì)效率和管理。它們在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。在過程自動化儀器和設(shè)備中,流量計(jì)具有兩個主要功能:作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀器和用于測量物料量的總儀表。
二,電能計(jì)量
能源分為一次能源(煤炭,原油,煤層氣,石油氣和天然氣),二次能源(電力,焦炭,人工煤氣,精煉油,液化石油氣,蒸汽)和能源載體(能量計(jì)量是科學(xué)管理能源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量計(jì)是能量測量儀器的重要組成部分。諸如水,人造氣體,天然氣,蒸汽和石油等常用能源都使用非常大的流量計(jì)。它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算必不可少的工具。
三,環(huán)保工程
煙氣,廢液,污水等的排放嚴(yán)重污染了大氣和水資源,嚴(yán)重威脅了人類的生存環(huán)境。該國將可持續(xù)發(fā)展列為國家政策,環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)最大的問題。要控制空氣和水的污染,必須加強(qiáng)管理,而管理的基礎(chǔ)是污染的定量控制。
我的國家是煤炭為主要能源的國家。該國有數(shù)百萬個煙囪,不斷向大氣中排放煙霧。煙氣排放控制是一項(xiàng)重大的根治工程。每個煙囪必須配備煙氣分析儀器和流量計(jì),以形成連續(xù)的排放監(jiān)控系統(tǒng)。煙氣流速有很大的困難。困難在于煙囪尺寸大,形狀不規(guī)則,氣體成分可變,流量范圍大,污垢,灰塵,腐蝕,高溫,無直管段等。
四,運(yùn)輸
有五種方式:鐵路,公路,航空,水和管道運(yùn)輸。盡管管道運(yùn)輸已經(jīng)存在很長時間了,但其應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的出現(xiàn),管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起了人們的關(guān)注。管道運(yùn)輸必須配備流量計(jì),這是控制,分配和調(diào)度的眼睛,并且是安全監(jiān)控和經(jīng)濟(jì)核算的必要工具。
五個生物技術(shù)
21世紀(jì)將迎來生命科學(xué)的世紀(jì),具有生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)將迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需要監(jiān)測和測量許多物質(zhì),例如血液和尿液。儀器開發(fā)非常困難,種類繁多。
六,科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅需要大量的流量計(jì),而且還需要非常多樣化的品種。據(jù)統(tǒng)計(jì),在100多種流量計(jì)中,很大一部分用于科學(xué)研究。它們不是批量生產(chǎn),而是在市場上出售。許多科研機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)都成立了專門的團(tuán)隊(duì)來開發(fā)特殊的流量計(jì)。
七,海洋氣象學(xué),河流和湖泊
這些區(qū)域是開放的流動通道,通常需要先檢測流速,然后計(jì)算流速。基于流量計(jì)和流量計(jì)的物理原理和流體力學(xué)很普遍,但是儀器的原理,結(jié)構(gòu)和使用條件卻大不相同。
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