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径流速型插入式流量计为什么比点流速型准确度度高
点击次数:630 发布时间:2015-03-04

  径流速型插入式流量计为什么比点流速型准确度高?
(1)插入式流量计的分类与结构
  插入式仪表有点流速型和径流速型。其中插入式涡街、涡轮、电磁流量传感器以及皮托管等属点流速型。差压式均速管流量传感器、热式均速管流量传感器等为径流速型。
  插入式流量表的原理虽多种多样,但其结构却大同小异。图6.20所示为点流速型结构图,图6.21为径流速型结构。

  点流速型:传感器由测量头、插入杆、插入机构、转换器和仪表表体5部分组成。
  测量头:其结构实际上就是一台流量传感器,不过这里作为局部流速侧量的流速计使用。
  插入杆:支撑侧量头的一根支杆。支杆内可将侧量头的信号电缆引至仪表表体外部。
  插入机构:由连接法兰、插人杆提升机构及球阀组成。可在不断流的情况下将测量头由管道内提升到表体外,以便检查维修。
  转换器:测量头信号输出转换的电子部件。
  仪表表体:对于大口径一般都不带仪表表体,而是利用工艺管道的一段作为测量管。
(2)点流速型工作原理
  点流速型插入式流量计工作原理已在6.15节中作了介绍。
(3)径流速型工作原理
  差压式均速管流量传感器如图6.21所示。传感器由一根横贯管道直径的中空金属杆及引压管件组成。中空金属杆迎流面有多点测量孔测量总压,背流面有一点或多点测压孔测量
静压。由总压与静压的差值(差压)反映流量值。流量计算式为

式中qm,qv—分别为质量流量,kg/s和体积流量,m3/s;
    α—流量系数;
    ε—可膨胀性系数;
    A—管道横截面面积,m2;
    ρ—被测介质密度,kg/m3;
    Δp—流量计输出差压,Pa。
  在径流速型插入式流量计中,由于插入测量管内的检测杆有4个(或6个)测点,测点的位置经设计计算使每一个测点代表1/4(或1/6)流通截面平均流速,4个测点得到的差压在中空的检测杆中取平均值,所以阿牛巴输出的差压代表的4个1/4流通截面的平均流速,即整个流通截面的平均流速。式(6.26)中的α就描述了此差压与流速之问的关系。此α基本不受雷诺数影响,也不受测量管内壁粗糙度影响。因为雷诺数较小时,管中心的流速比近管壁处的流速高得显著,导致检测杆上近中心的两个测点输出的差压大,而近管壁处的两个渊点输出的差压小。但此消彼长,差压的平均值无明显变化。测量管内壁粗糙度的影响也一样,管道内壁粗糙度大时,也是引起中心流速高,近管壁处流速低.与雷诺小的时候情况相似。
  点流速型插入式流量计由于多了一些推算和不确定性,而且受雷诺数影响和管道内壁粗糙度影响大,所以损失了一些测量度。例如满管式电磁流蓝计能做到±0.2%R度,插入式电磁流量计只能做到±2.0%R (υ≥1m/s时),在υ<1m/s时只能做到±3%R。
  在阿牛巴流量计中,α可通过标定(Calibration)得到而不推算,完全没有点流速型流量计的干扰系数γ,所以测量度比点流速型高得多。
  在阿牛巴流量计中雷诺数对流量系数口不是完全没有影响,但这种轻微的影响不是由于雷诺数变化引起的流场变化形成的,而是由于雷诺数变化后,流体流过检侧杆在杆上的分离点位置变化形成的。各种断面形状检测杆,其流量系数α受雷诺数的影响幅值也不同。

  插入式涡街流量计  插入式电磁流量计  插入式涡轮流量计

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