摘要：本文(wen)介紹了幾(jǐ)種冶金工(gōng)業常用流(liu)量計 的原(yuán)理結構及(jí)它們在選(xuǎn)型安裝和(hé)維護方面(miàn)的應用,旨(zhi)在探☁️讨工(gōng)業生産中(zhōng)如何合理(lǐ)選擇适用(yòng)又經濟的(de)🚶流量儀表(biao)。
1前言
　　在冶(yě)金工業生(shēng)産中,會涉(shè)及各類氣(qì)體蒸汽和(hé)液體📞的流(liú)量測量,随(suí)着工業自(zi)動化儀表(biǎo)的發展,流(liú)量計儀表(biao)不斷推陳(chén)❤️出新。因此(cǐ)‼️，合理選擇(zé)測量方法(fǎ)及功能特(tè)性經濟适(shi)用的流🏃🏻‍♂️量(liàng)儀表是非(fēi)常必要的(de)。以下就幾(jǐ)種工業常(cháng)用流量測(cè)量方法計(jì)及儀表選(xuǎn)型進🍓行一(yi)些實用性(xìng)介紹。
2差壓(ya)式流量計(ji)
　　差壓式流(liú)量計 是目(mù)前工業生(shēng)産中測量(liang)氣體、蒸汽(qi)液體流量(liang)常用的一(yi)種🤟儀表,也(yě)是發展較(jiào)早,研究比(bi)較成熟及(jí)完善的測(ce)💰量儀表,目(mu)前相應品(pin)種在國際(ji)國内均已(yi)标準化。
2.1 差(cha)壓式流量(liàng)計的組成(chéng)及原理
　　差(cha)壓式流量(liang)計主要包(bao)括兩部分(fèn):節流裝置(zhì)和差.壓計(jì)🐕。常👉用節📱流(liú)💃裝置有标(biao)準孔闆标(biao)準噴嘴和(he)文丘利管(guǎn)等♌。其工作(zuò)原理是:在(zai)管道内部(bu)裝有孔闆(pǎn)噴嘴等💚節(jie)流件,當流(liu)體流經節(jiē)流件時,流(liu)束産生局(jú)部收.縮,流(liú)速增加,靜(jing)壓力降低(dī),節流件前(qián)後就會産(chan)生靜壓力(li)差。根據能(néng)量守恒定(ding)律和流動(dòng)連續性方(fang)程的基本(běn)原理,得出(chu)流體的流(liu)量與差壓(yā)的平方根(gēn)成正比。所(suo)以通過測(ce)量流體差(chà)壓,便可計(ji)算流體流(liu)量。
2.2差壓式(shì)流量計的(de)使用範圍(wei)及安裝要(yao)求
2.2.1标準節(jiē)流裝置的(de)使用範圍(wéi)
　　據國家标(biāo)準規定，标(biāo)準節流裝(zhuāng)置的流量(liang)比應等于(yu)👣13,在個别情(qing)況下可取(qu)14,當流量比(bi)小于上述(shu)值時,測小(xiao)流量㊙️時誤(wu)💰差将增大(dà)。使用的節(jie)流裝置不(bu)同,适用的(de)管道直徑(jing)D直徑比和(he)雷諾數也(ye)不相同，均(jun)有相應标(biao)準規定。
2.2.2.安(ān)裝要求
　　節(jiē)流裝置應(ying)安裝在有(you)恒定截面(mian)積的兩段(duan)圓形管💋道(dao)之間。爲了(le)保證測量(liang)精度,要求(qiu)流束勻直(zhi)充分擴散(sàn),且無旋渦(wo),所以安☁️裝(zhuāng)條件很重(zhòng)要。節流裝(zhuāng)置的安🐪裝(zhuāng)位置前後(hòu)直拉段長(zhang)度均應遵(zun)照規㊙️定執(zhí)行。
2.2.3節流裝(zhuang)置的輔件(jian)要求
　　爲避(bì)免高溫有(you)腐蝕介質(zhì)對測量造(zào)成的影響(xiǎng),當介❓質溫(wen)度大于70℃時(shi)須附加冷(lěng)凝器;當介(jie)質爲腐蝕(shi)性高粘度(du)以凍結、以(yi)析出固體(ti)🐕時須加隔(ge)離器。當介(jiè)質爲氣體(ti)時須附加(jiā)沉降器;當(dāng)介質爲液(yè)體時須附(fu)加集氣器(qì)。
　　由于差壓(ya)式流量計(jì)具有測量(liang)方法簡單(dan)沒有可動(dòng)零件工作(zuo)🈚可靠适應(ying)性強,可不(bu)經實流标(biāo)定而能保(bǎo)證一🐇定的(de)👅測量精度(dù)等一系列(liè)優點,從而(er)能廣泛應(ying)用于生産(chǎn)流程中。但(dàn)爲💞了保證(zhèng)🏃好的使🏃🏻用(yòng)效果,應根(gēn)據需要增(zeng)加冷凝器(qì)、集氣器、沉(chen)降器和隔(gé)離器等輔(fu)件,維護中(zhong)要對節流(liú)件和輔件(jiàn)定期檢查(cha)及時清除(chú)❗污垢。
3彎管(guan)流量計
　　彎(wān)管流量計(ji)是最近發(fa)展的節能(neng)型差壓式(shi)流量測量(liàng)系統,目前(qian)廣泛應用(yòng)于冶金化(hua)工熱電制(zhì)藥等部門(men)的🐉液體氣(qi)體、蒸汽🥰的(de)測量,适用(yong)于各種工(gong)業現場,可(ke)作爲長期(qi)監測流量(liàng)的測量裝(zhuāng)置。
3.1彎管流(liu)量計的組(zǔ)成及原理(li)
　　彎管流量(liàng)計主要由(you)彎管傳感(gǎn)器二次表(biao)差壓變送(song)器及🈚一些(xie)管🚩道閥門(mén)組件組成(chéng)。其工作原(yuán)理如圖1所(suǒ)示,當流體(tǐ)通過✌️彎管(guan)傳感㊙️器時(shí),由于流體(ti)受到傳感(gan)☂️器的束📱縛(fu),被迫🔞作圓(yuan)周圍運動(dong)(即強制旋(xuan)流),彎管與(yu)流體之間(jian)産生相互(hù)作用力。流(liu)🔴體按照彎(wān)管的曲率(lǜ)🚶作圓周運(yùn)動産生離(lí)心力，該離(li)心力的大(da)小與流體(ti)✏️的流速v密(mi)度ρ及⛱️所作(zuo)圓周運動(dong)的曲率半(ban)徑R有關,其(qi)表現爲流(liu)❄️體對傳感(gǎn)器的内外(wai)側形成壓(yā)力差δP,該壓(ya)力差的大(da)小通過差(chà)✍️壓變送器(qì)檢測轉化(huà)爲4~20mA信号,送(song)🈲入二次儀(yí)表,經标準(zhǔn)電阻将電(dian)流信号轉(zhuǎn)換成電壓(yā)信号,通過(guò)80C552内部模拟(ni)開關和A/D轉(zhuan)換器轉換(huan)成數字信(xin)♉号，然後進(jìn)行🔞必要的(de)計算和✊邏(luo)輯分析,将(jiāng)結果分别(bié)👄送到顯示(shi)存儲輸出(chū)等單元。
 
3.2彎(wan)管流量計(jì)的特點及(ji)應用
　　彎管(guan)傳感器能(neng)測量φ25~1000mm管道(dào)中各種流(liú)體的流量(liàng)。其特點有(you)以🤩下幾種(zhong)。
3.2.1彎管傳感(gan)器沒有任(rèn)何插入件(jiàn)和感測件(jiàn),是沒有附(fù)加阻力損(sun)🐅失的節能(neng)型流量傳(chuan)感器。結構(gou)簡單,工作(zuo)可靠,節能(neng)降耗,節約(yuē)運行費用(yong),适合壓力(li)低,大管徑(jing),大流量的(de)流量測量(liàng)系統使用(yòng)。
3.2.2耐磨性能(neng)好,使用壽(shòu)命長,傳感(gǎn)器使用壽(shòu)命等同于(yu)所替代的(de)✔️标準彎頭(tou)。長期運行(háng)管徑的微(wēi)小磨損對(duì)彎管傳感(gan)器的測量(liang)精度影響(xiang)甚微。
3.2.3安裝(zhuang)方便,免維(wei)護,傳感器(qì)采用直接(jie)焊接的方(fāng)法安裝🐉在(zai)工藝🏃🏻管道(dao)上,簡便經(jīng)濟,不會産(chan)生洩漏問(wen)題。
3.2.4适應性(xing)強,測量範(fan)圍寬,傳感(gan)器不受工(gong)作現場的(de)高💛溫粉塵(chén)潮濕震動(dong)、電磁場等(deng)不利因素(sù)的影響，,可(kě)在😍任何複(fú)雜的環境(jìng)中工作。适(shi)用于中25~2000mm管(guǎn)道中,液體(tǐ)流速0.3~5m/s,蒸汽(qì)或氣體流(liu)速7~70m/s的廣闊(kuo)範圍。
3.2.5傳感(gan)器對直管(guan)段的要求(qiu)較低,隻要(yào)滿足前5D後(hou)2D就可以獲(huo)得足夠🥵的(de)測量精度(dù)。
4電磁流量(liàng)計
4.1電磁流(liú)量計的測(ce)量原理
　　電(dian)磁流量計(ji) 的測量原(yuan)理基于法(fǎ)拉第電磁(cí)感應定律(lü),如圖2所示(shi)，即導電液(ye)體在磁場(chǎng)中作切割(gē)磁力線運(yùn)動時,導體(tǐ)中産生感(gan)應電🍓壓U,其(qí)感應電壓(yā)信号通過(guo)兩個與流(liú)體直接接(jiē)觸的🔆電極(ji)檢出,并通(tōng)過電纜傳(chuán)送至放大(dà)器,然後轉(zhuǎn)換成統一(yī)輸出信号(hao)。
 
4.2電磁流量(liang)計的特點(dian)及應用
　　電(dian)磁流量計(ji)發展至今(jīn)在關鍵性(xing)技術上有(you)了較大突(tū)破👉,主要特(te)點體現在(zai)以下方面(miàn)。
4.2.1将50Hz交流勵(lì)磁改進爲(wèi)低頻矩形(xing)波勵磁,大(dà)大消除了(le)工頻及現(xiàn)場🔞各種雜(zá)散電磁場(chang)幹擾的影(yǐng)響,可免去(qù)原來的要(yao)💘求的電極(jí)引線嚴格(ge)接地的條(tiáo)件,工作2穩(wen)定可靠。
4.2.2電(diàn)極安裝的(de)密封技術(shu)和勵磁線(xian)圈的防潮(cháo)技術有了(le)💔可靠✍️保證(zhèng)💰避免因滲(shèn)漏和受潮(chao)而造成儀(yi)表損.壞。
4.2.3接(jie)觸被測介(jie)質的隻有(yǒu)襯裏和電(dian)極,可達到(dao)良好的耐(nài)腐蝕性和(hé)耐磨性,因(yin)此可測量(liang)各種強酸(suan)強堿化工(gong)溶液。
4.2.4電磁(ci)流量計測(cè)量管内無(wu)阻流及活(huó)動部件,不(bu)會造成額(é)外的能量(liang)損失,也不(bú)會堵塞,節(jie)能效果顯(xian)著。但要求(qiú)被測介質(zhi)是導電性(xìng)的液體或(huò)液固相介(jie)質,因🌈此一(yī)般的自來(lai)水各種酸(suan)堿鹽🔞溶液(yè)污水泥漿(jiang)礦漿紙漿(jiāng)等都可以(yǐ)用電磁流(liú)量計測量(liàng),而非導電(dian)的介🤞質如(ru)酒精純丙(bing)酮汽油等(děng)油類物質(zhì)不能用電(dian)磁流量計(jì)測量。
4.2.5安裝(zhuāng)要求低,前(qian)置直管段(duan)隻要5D,後置(zhì)直管段爲(wèi)2D(D爲所選管(guan)道的内❤️直(zhi)徑)。
4.2.6測量精(jīng)度高，能達(da)到測量值(zhí)的±0.2%,而且可(ke)測正/反二(èr)個方向的(de)流量☔。
4.2.7量程(cheng)比大,最大(da)爲15001,能夠較(jiào)好、全面.地(di)追蹤流量(liang),正确地測(ce)量⛹🏻‍♀️夜㊙️間㊙️小(xiao)流量。
4.2.8具有(you)良好互換(huan)性,傳感器(qi)轉換器可(ke)以互換,不(bú)必重☁️新🚶‍♀️進(jìn)行實流标(biao)定就可達(dá)到精度。由(you)于具有以(yǐ)上一系列(liè)優點,電磁(ci)流量計工(gōng)業生産中(zhong)得到非常(cháng)廣泛的應(yīng)用,成爲導(dao)✊電液體流(liú)量測量的(de)首選儀表(biao)。
5.渦街流量(liang)計
5.1渦街流(liú)量計的測(cè)量原理
　　渦(wō)街流量計(jì) 工作原理(li)以卡曼渦(wō)街爲基礎(chǔ),當流體流(liu)經非流線(xian)型檔👈體🈲時(shi)🚶‍♀️,在檔體兩(liang)側交替産(chǎn)生旋渦信(xin)号。當雷諾(nuò)🤟數大于一(yi)定值時，旋(xuán)渦的雷諾(nuò)數與平均(jun)流量成正(zhèng)比,因而也(yě)與流量成(cheng)正比。有旋(xuán)渦引起的(de)交替壓力(lì)變化,通過(guò)發生體側(cè)孔傳遞給(gěi)差動電容(róng)傳感器,差(chà)動電容傳(chuan)感器檢測(cè)到這些壓(ya)力脈沖并(bing)轉換成電(dian)🏒信号,前置(zhi)放大器将(jiang)這些正弦(xian)信号處理(lǐ)成爲㊙️與流(liu)量成正比(bǐ).的方波脈(mo)沖輸出。
5.2渦(wo)街流量計(ji)的技術特(te)點與應用(yong)
5.2.1具有高的(de)測量精度(du),電子信号(hao)變換器采(cǎi)用微處理(lǐ)器控制技(jì)術,配合精(jing)度高的信(xin)号處理方(fāng)法,使得測(cè)量系統能(néng)夠達到較(jiao)高的精度(dù)。
5.2.2具有較寬(kuan)的測量範(fan)圍,量程比(bi)可達130。
5.2.3較寬(kuan)的溫度使(shi)用範圍,流(liu)體溫度範(fàn)圍爲.50℃~+400℃;環境(jìng)溫度範圍(wéi)爲-30℃~+80℃.
5.2.4增強的(de)抗震動性(xìng)能,采用差(cha)動電容傳(chuan)感器，抗震(zhen)動性能好(hǎo),達到☔1g。
5.2.5高可(kě)靠性,無運(yùn)動部件,無(wú)機械磨損(sǔn),無須機械(xiè)維修,電路(lù)元💘件🌂采用(yòng)表面貼裝(zhuang)工藝,結構(gòu)緊湊,可靠(kao)性高。
基于(yu)以.上特點(dian),渦街流量(liang)計可方便(biàn)地實現液(yè)體、氣體和(he)蒸汽的🏃🏻‍♂️質(zhì)量流量的(de)測量,并能(neng)适應工業(yè)上較髒的(de)煤氣流量(liang)的測量。
6.超(chāo)聲波流量(liang)計
6.1超聲波(bō)流量計的(de)測量原理(li)
　　超聲波流(liu)量計 利用(yòng)聲波在流(liu)動介質中(zhong)傳播時，其(qi)方向與介(jiè)質運動方(fāng)向相同⛱️時(shí)傳播速度(dù)加快,相反(fan)時傳播速(su)度減低的(de)這一特性(xìng)，通過測出(chu)這個速度(du)差從而求(qiu)出管道内(nèi)相應的流(liú)量。測量速(sù)度差的方(fāng)法🤞常采用(yong)時差法相(xiang)差法🔅。
6.2超聲(shēng)波流量計(jì)的特點及(ji)應用
　　與其(qi)它類型流(liú)量計相比(bǐ),其優點有(you):可以實現(xian)非接觸測(ce)量，對測量(liang)管道無插(chā)入零件,沒(méi)有流體附(fù)加阻📞力,不(bú)受介質粘(zhān)度導💰電性(xìng)和腐蝕性(xìng)影響,測量(liang)方式爲線(xiàn)性特性,易(yì)于實現數(shu)字化輸出(chu)及流量的(de)積算。其主(zhǔ)要缺✔️點有(yǒu):精度📱不太(tai)高,約±1%,另外(wài)溫度對聲(sheng)波影響較(jiao)大，故一般(ban)不适于溫(wen)度波動大(da),介質物理(lǐ)特性🌐變化(hua)大的流體(ti)測量,其次(ci)也不适于(yu)小流速小(xiǎo)管徑的流(liú)量測量,因(yin)爲這時相(xiàng)對誤差将(jiāng)增加。
7結束(shù)語
　　在冶金(jin)工業生産(chan)中,需要根(gēn)據現場環(huán)境被測介(jie)質特性👌及(ji)實用性等(deng)方面合理(lǐ)選擇流量(liàng)儀表,應用(yòng)合理則能(néng)達㊙️到預期(qī)的測量⭐精(jing)度,反之則(zé)不能取得(de)好的效果(guo),甚至會很(hen)差。另外,正(zheng)确👈的使用(yòng)和維護方(fāng)法👄也是良(liang)好測量效(xiào)果的保證(zheng)。

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