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E+H流量計(jì)的選型
閱讀：1487 發(fā)布時(shí)間：2011-11-18e+h流量計(jì)
的選型:流量計(jì)的種類(lèi)繁多并各具特色，它們?cè)诓煌那闆r下,，選擇的流量計(jì)類(lèi)型是不同的?，F(xiàn)在筆者就結(jié)合本單位實(shí)際情況談一些粗淺的認(rèn)識(shí)和看法。
E+H旋進(jìn)漩渦流量計(jì)可以用來(lái)測(cè)量各種管道中的液體、氣體和蒸汽的流量,，是目前工業(yè)控制,、能源計(jì)量管理中常用的新型流量計(jì)。它是利用流體通過(guò)漩渦發(fā)生器產(chǎn)生漩渦流,，漩渦流在文丘利管中旋進(jìn),，到達(dá)收縮段突然節(jié)流使漩渦流加速，然后再突然進(jìn)入擴(kuò)散段,，由于壓力變化使漩渦流發(fā)生進(jìn)動(dòng),。在流動(dòng)區(qū)域放置壓電傳感器以檢測(cè)進(jìn)動(dòng)頻率，再經(jīng)過(guò)放大器處理,，轉(zhuǎn)換成頻率與流量成正比的脈沖信號(hào),，zui后通過(guò)流量積算儀的運(yùn)算、處理轉(zhuǎn)換成瞬時(shí)值和累積值顯示,。
因?yàn)閱蝹?cè)漩渦產(chǎn)生頻率f：
所以單位時(shí)間內(nèi)的體積流量Q：
f為單側(cè)漩渦產(chǎn)生的頻率,，Hz；
v為流體平均流速,，m/s,；
d為圓柱體直徑，m,；
St=0.2（雷諾數(shù)Re=5×102～15×104）
它的優(yōu)點(diǎn)是度高,、測(cè)量范圍廣、沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,、無(wú)機(jī)械磨損,、維護(hù)方便、壓力損失小,、節(jié)能效果明顯,。缺點(diǎn)則是工作壓力低，如果是鋁合金外殼,，工作壓力小于等于1.6MPa,，并且在安裝時(shí)要特別注意不能用力過(guò)大，因?yàn)殇X合金法蘭面容易斷裂,；如果是不銹鋼外殼,，工作壓力則小于等于4MPa。常用于作業(yè)區(qū)供氣,、注氣壓縮機(jī)燃料氣和外輸機(jī)燃料氣等壓力等級(jí)低的計(jì)量,。
E+H超聲波流量計(jì)：它是由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成,。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,，并將其發(fā)射到被測(cè)流體中,，接收器接收到的超聲波信號(hào)，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算,。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示,。當(dāng)超聲波束在液體中傳播時(shí)，液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化,，并且其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速,，其關(guān)系符合下列表達(dá)式（以時(shí)差法為例）：
θ為聲束與液體流動(dòng)方向的夾角；
M為聲束在液體的直線傳播次數(shù),；
D為管道內(nèi)徑,；
Tup為聲束在正方向上的傳播時(shí)間；
Tdown為聲束在逆方向上的傳播時(shí)間,；
ΔT=Tup-Tdown,。
設(shè)靜止流體中的聲速為c，流體流動(dòng)的速度為μ,，傳播距離為L(zhǎng),，當(dāng)聲波與流體流動(dòng)方向一致時(shí)，其傳播速度為c+μ,；反之,，傳播速度為c-μ。在相距為L(zhǎng)的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器（X1,，Y1）和（X2，Y2）,。當(dāng)X1順?lè)较?，X2逆方向發(fā)射超聲波時(shí)，超聲波分別到達(dá)接收器Y1和Y2所需要的時(shí)間為t1和t2,，則：
t1=L/（c+μ）t2=L/（c-μ）
由于在工業(yè)管道中,，流體的流速比聲速小得多，因此兩者的時(shí)間差為▽t=t2-t1=2Lμ/cc,，由此可知,，當(dāng)聲波在流體中的傳播速度c已知時(shí)，只要測(cè)出時(shí)間差▽t即可求出流速μ,，進(jìn)而可求出流量Q,。
E+H超聲波流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)是流體中不插入任何元件，對(duì)流速無(wú)影響,，也沒(méi)有壓力損失,；能用于任何液體，特別是具有高黏度,、強(qiáng)腐蝕,，非導(dǎo)電性等性能的液體的流量測(cè)量,，也能測(cè)量氣體的流量；對(duì)于大口徑管道的流量測(cè)量,，不會(huì)因管徑大而增加投資,；輸出與流量之間呈線性等；缺點(diǎn)則是對(duì)組分不穩(wěn)定的氣體進(jìn)行測(cè)量時(shí)誤差太大,，當(dāng)被測(cè)液體中含有氣泡或有雜音時(shí),，將會(huì)影響測(cè)量精度，安裝時(shí)要求變送器前后分別有10倍直徑直管或5倍直徑直管,，此外,，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高,、精度低,。將其用在作業(yè)區(qū)的西氣東輸?shù)墓芫€上計(jì)量。
e+h差壓式流量計(jì)是由節(jié)流裝置,、差壓計(jì)和顯示儀三部分組成,。按其檢測(cè)件的作用原理可分為節(jié)流式、動(dòng)壓頭式,、水力阻力式,、離心式、動(dòng)壓增益式和射流式等,。當(dāng)流體經(jīng)過(guò)時(shí),，節(jié)流裝置將流量轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào)傳給差壓變送器，差壓變送器再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)或是氣信號(hào)以供顯示或控制,。流量的基本公式Q：
a流量系數(shù),；
ε膨脹校正系數(shù)；
F0節(jié)流裝置的開(kāi)孔截面積,；
△P節(jié)流裝置前后實(shí)際測(cè)得的壓力差,；
ρ1節(jié)流裝置前的流體密度。
E+H差壓式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、安裝方便適用于大流量的測(cè)量,。缺點(diǎn)就是流體經(jīng)過(guò)孔板后壓力損失大并且測(cè)量誤差大。如果孔板邊緣磨損,、導(dǎo)壓管或是節(jié)流裝置安裝不正確都會(huì)導(dǎo)致誤差的增大,，有的誤差甚至可以達(dá)到10%-20%。
E+H質(zhì)量流量計(jì)：前面幾種流量計(jì)均為測(cè)量體積流量的儀表,，但有時(shí)人們可能更關(guān)心的是測(cè)量流過(guò)流體的質(zhì)量,，所以在測(cè)量工作中，常常要將已測(cè)出的體積流量乘以介質(zhì)密度,，換算成質(zhì)量流量,。質(zhì)量流量計(jì)分為直接式流量計(jì)和間接式或推導(dǎo)式兩大類(lèi),，直接式流量計(jì)又分為量熱式、角動(dòng)量式,、差壓式和科氏力式,。直接式流量計(jì)是基于流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力,；而間接式流量計(jì)則是通過(guò)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算得出質(zhì)量流量,。下面就以筆者單位使用的U形管式科氏力流量計(jì)為例。質(zhì)量流量M：
θ為扭轉(zhuǎn)角,；
Ks為扭轉(zhuǎn)彈性系數(shù),；
ω為振動(dòng)角速度；
r為U形管跨度半徑,。
e+h質(zhì)量流量計(jì)特點(diǎn)是能夠直接測(cè)量質(zhì)量流量,，不受流體物性的影響，測(cè)量精度高,；測(cè)量值不受管道內(nèi)流場(chǎng)影響,，沒(méi)有上下游直管段長(zhǎng)度的要求；可測(cè)各種非牛頓流體和含微粒的漿液,。但是缺點(diǎn)是它的阻力損失較大,，零點(diǎn)不穩(wěn)定以及管路振動(dòng)會(huì)影響測(cè)量精度。將其用在凝析油和液化氣外輸?shù)墓芫€上,，可以直接顯示出輸出的質(zhì)量,，方便記錄輸出的量。
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