一、序言
在流量測量的過程中,由于被測介質(zhì)的復(fù)雜,測量方法亦是多種多樣,由此也就出現(xiàn)了各種基于不同測量原理的流量傳感器或節(jié)流件。按測量方法和結(jié)構(gòu)來講,可分為:差壓式、浮子式、容積式、渦輪式、電磁式、渦街式、超聲波式,熱式,科里奧利式,按安裝方式來講,可分為:插入式,封閉管道式,明渠式。
采用*技術(shù)制造成形的威力巴流量傳感器,是根據(jù)差壓式工作原理、插入式安裝方法設(shè)計(jì)的流量傳感器。其*符合空氣動(dòng)力學(xué)原理的頭形截面、高強(qiáng)度的無縫整體結(jié)構(gòu)、具備本身抗堵能力的低壓孔設(shè)計(jì)等技術(shù)均居世界地位。
二、威力巴基本原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.基本原理
威力巴和孔板等其它差壓流量傳感器一樣都遵循伯努特方程:
其中:Q=管道內(nèi)的體積流量
K=流量系數(shù)
C=流量常數(shù)(常數(shù))
DP=差壓值
可見:C為常數(shù),要確定Q,必須確定K和DP
如圖所示:當(dāng)流體流過傳感器時(shí),不僅在其前部產(chǎn)生一個(gè)高壓分布區(qū),高壓分布區(qū)的壓力高于管道的靜壓。而且流體流過傳感器加速段時(shí)速度加快,在傳感器后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū),低壓分布區(qū)的壓力低于管道的靜壓。流體從傳感器流過后在傳感器后部出現(xiàn)部分真空,并且在傳感器兩側(cè)后部產(chǎn)生漩渦。
勻速流量傳感器的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔德位置是決定傳感器性能的關(guān)鍵因素。
低壓信號(hào)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確對(duì)勻速傳感器的精度和性能起著決定性的作用
威力巴流量傳感器能精確地檢測到由流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓。
威力巴流量傳感器在高、低壓區(qū)按科學(xué)計(jì)算有規(guī)律地排布著多對(duì)取壓孔,使準(zhǔn)確、穩(wěn)定地檢測平均流速成為現(xiàn)實(shí)
2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
科學(xué)的橫面形狀
威力巴頭截面形狀所受到的牽引力zui小,使得流體與傳感器的分離點(diǎn)固定(如圖1)
圖1
高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)
威力巴采用完整的無縫整體結(jié)構(gòu),避免了其它傳感器的多片式結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的腔室間滲漏,保證了*精度并有助于提高傳感器的量程上限
*的抗堵設(shè)計(jì)
威力巴低壓孔取在傳感器后兩邊、傳感器與流體分離點(diǎn)之前,既避免了低壓孔受渦流影響,又避免了低壓孔被堵,*實(shí)現(xiàn)了本身的抗堵,使低壓信號(hào)更穩(wěn)定、精確(如圖2)
傳感器表面粗糙處理和防淤槽
威力巴流量傳感器表面粗糙處理和放淤槽控制傳感器表面的邊界層,使流體速度在較大范圍內(nèi)變化時(shí),仍能保證流體在傳感器表面的邊界層呈紊流狀態(tài),使得流體在低流時(shí)傳感器仍可獲得穩(wěn)定精確的信號(hào),延伸了傳感器量程下限(如圖3)
圖3
多組取壓孔
通過多組取壓孔測得管道中流體的流速剖面,真實(shí)反映流體平均流速(如圖3)
高精度流體系數(shù)
流體系數(shù)在相當(dāng)大的一個(gè)范圍內(nèi)是常數(shù),不受雷諾數(shù)、節(jié)流面積比影響
三、威力巴流量傳感器特點(diǎn)
1.可測量多種介質(zhì),應(yīng)用范圍廣泛
測量介質(zhì)范圍:液體、氣體、蒸汽
測量管徑范圍8mm~12000mm
測量壓力范圍:一般0-210kgf/cm2,特殊應(yīng)用可達(dá)420 kgf/cm2
測量溫度范圍:一般-100~500℃,特殊可達(dá)800℃
2.的*精度:
威力巴的精度為±0.5~1.0%,重復(fù)測試精度達(dá)±0.1%,輸出的信號(hào)為非脈動(dòng)信號(hào),格外穩(wěn)定,因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)上無可移動(dòng)部件;低壓孔不會(huì)被堵塞并采得穩(wěn)定信號(hào);流量系數(shù)(K值)是線性的,不像孔板式或噴嘴式那樣隨雷諾數(shù)和流速而變化
3.較寬的量程:
威力巴流量傳感器在保證精度為±0.5%~±1.0%時(shí),量程比大于10:1
4.傳感器取壓孔本身抗堵
威力巴流量傳感器前部形成高壓區(qū),壓力略高與管道靜壓,阻止了顆粒進(jìn)入;低壓取壓孔位于傳感器側(cè)后的兩邊,流體分離點(diǎn)和尾跡區(qū)的前部,不容易被流體流動(dòng)形成的渦街力所帶來的雜志所堵死。(如4)
圖4
5.測量信號(hào)穩(wěn)定、波動(dòng)?。?br />6.管道*壓損小
威力巴的截面形狀產(chǎn)生的阻力zui小,因此流體的*性壓力損耗zui低,一般只有差壓的3%,與孔板、噴嘴、文丘里相比,能耗降低95%以上,一年所節(jié)約的能耗即可收回全部投資;(如圖5)
圖5
7.安裝費(fèi)用低,基本免維護(hù)
威力巴的安裝只需在工藝管道上開一個(gè)小孔,只需幾十毫米的焊接和幾十分鐘的安裝時(shí)間,具有*的在線安裝設(shè)備,可在不停產(chǎn)狀態(tài)下進(jìn)行安裝,全部閥門或儀器接口只需簡單的裝配,安裝費(fèi)用比孔板至少節(jié)約60%以上,而且使用壽命超過管道壽命,一般不需要維護(hù);
8.在線安裝和檢修
四、威力巴基本安裝方式及所需直管段
1.水平管道基本安裝方式
對(duì)于水平管道,測量氣體時(shí)*安裝在管道上方160度范圍內(nèi),尤其對(duì)于有大量水粉的氣體時(shí),我們只*這樣安裝,如上圖所示。測量液體時(shí)*安裝在管道下方160度范圍內(nèi),尤其對(duì)于含有大量氣體的液體時(shí),我們只*這樣安裝,但有一點(diǎn)要注意,對(duì)于那些極易氣化的液體,如液態(tài)的烯烴類介質(zhì),安裝時(shí)插入方向同氣體,在管道上方。測量蒸汽時(shí)我們只*傳感器安裝在管道下方160度內(nèi),并且要使傳感器處于整個(gè)測量裝置的zui高點(diǎn),若有特殊場合的安裝方式請與我們
2.垂直管道基本安裝方式
對(duì)于垂直管道,理論上可以在360度內(nèi)安裝。對(duì)于含有大量水分的濕氣體,*傳感器安裝時(shí)向上傾斜5度,如左圖所示。對(duì)于含有大量氣體的液體,*傳感器安裝時(shí)向下傾斜5度,如右圖所示。對(duì)于蒸汽,*傳感器安裝時(shí)下傾斜5度,如右圖,且傳感器應(yīng)該處于整個(gè)測量系統(tǒng)中的zui高點(diǎn),若有特殊場合的安裝方式請與我們
3.威力巴安裝所需直管段
zui小直管段要求—彎管后2D安裝如圖所示,當(dāng)管道上、下游的直管段不夠長時(shí),我們*在彎管后2倍管道內(nèi)徑處安裝威力巴,因在彎管后的流體剖面較復(fù)雜,需將流體系數(shù)K做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整K系數(shù)后,測量精度為±3%,重復(fù)精度為±0.3%
五、威力巴流量計(jì)選型
型譜規(guī)格 說明
FG-HLVW 插入式威力巴流量計(jì)
口徑 — 8???10000mm
結(jié)構(gòu)類型 Y 一體插入式
Q 分體插入式
Z 在線安裝
連接方式 L1 螺紋連接型
L2 螺紋連接雙面支撐型
F1 法蘭連接型
F2 法蘭連接雙面支撐型
介質(zhì) J1 液體
J2 氣體
J3 蒸汽
流體壓力 1 ≤1.6MPA
2 ≤2.5MPA
3 ≤4.0MPA
4 ≤6.3MPA
6 ≤10.0MPA
6 ≤25.0MPA
流體溫度 T1 <200℃
T2 <300℃
T3 <500℃
傳感器材質(zhì) S 304不銹鋼
L 316L不銹鋼
E 其它材質(zhì)
管道走向 H 水平
V 垂直