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插入式流量计度为何比满管式低
点击次数:568 发布时间:2015-03-23

插入式电磁流量计既便宜又方便,就是度太低,为什么?
(1)插入式流量计是市场的需要
    电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计都有满管式和插入式之分,为什么有满管式还去开发插人式?这是因为需要。
    ①插入式流量计解决大管径流量测量问题
    涡轮流量计和涡街流量计一般都只能做到几百毫米通径,更大的尺寸就只能用插入式仪表。
    ②满管式电磁流量计虽然公称通径址大做到3000mm.但体积庞大,价格昂贵,而插入式电磁流量计既小巧又便宜,所以在测量度要求不高的场合很受欢迎。
    插入式涡轮流量计和插入式涡街流量计也有体积小、价格低的优点。
    ③插入式流量计的第三个优点,是与切断球阀一起可实现不断流插拔,所以可定期拔出检查维护,从而为使用者带来许多方便。
(2)插入式流量计工作原理
    上述插入式流量计是基于速度面积法工作的。即仪表的输出信号代表的仅仅是大管道内特定位置(一般为管道轴线或管道平均流速处)的流速,测量该处局部流速,然后根据管道内流速分布和传感器的几何尺寸等推算管道内的流量。其流量计算式如下。
    ①脉冲一频率型测量头(涡轮、涡街等)
       qv=f/k
式中qv—体积流量,m3/s;
    f—流量计的频率信号,
    K—流量计的仪表系数,P/m3,
    Ko测量头的仪表系数,P/m;
    α—速度分布系数;
    β—阻塞系数;
    γ—干扰系数;
    A—仪表表体(测量管道)横截面之面积,m2。
②差压式测量头(皮托管等)

式中Kv—测量头流速仪表系数;
    ρ—流体密度,kg/m3;
    △p—流量计差压信号,Pa;
    其余符号同前。
    ③电磁测量头
qv=αβγAKvE
E—测量头感应电动势,V;其余符号同上。
④速度分布系数α的确定
速度分布系数定义为管道平均流速与测量头所处位置局部流速的比值。
a.测量头插于管道轴线处

式中α—速度分布系数;
    ReD—管道雷诺数;
    D—管道内径,mm;
   △—管壁粗糙度,mm。
   b.测量头插于管道平均流速处
   a=1
   管道平均流速处
   y=(0.242±0.013)R
   R=管道半径。
   由式(6.19)可见,速度分布系数α为管壁相对粗糙度与管道雷诺数的函数,测量时流量大小的变化将引起a的变化。设△/D=0.001,ReD从2×104变到3×105,a约变化2.8%;反之,设管道雷诺数为3×105,而管道粗糙度从0.001变到0.002,则α约变化1.4%。
   ⑤阻塞系数β的确定
   阻塞系数的定义:修正由于插入杆、插入机构及测量头引起的管道流通面积减小及速度分布崎变所产生影响的系数。
   a.测量头插于管道轴线处时

式中  S—阻塞率;
      B—流量计插入杆直径,mm;
      d—测量头直径,MM;
      D—管道内径,mm.
    b.测量头插于深度h时

式中h—插入深度,mm;其余符号同上。
流量计阻塞系数β的计算

    其中C值依管径大小而定,需经实流校验确定。
    式(6.24)阻塞系数计算式是在侧量头为某种结构时求得的,因此该式只能作为一种参考计算式,要得到高精度的计算式,需依据其体结构的侧量头进行实验,求得阻塞系数计算式。
    ⑥干扰系数γ的确定
    干扰系数的定义:流量计所处管段前后阻流件之间直管段长度不足所引起的仪表系数变化的修正系数。干扰系数是非充分发展管流的修正系数,目前还缺乏成熟的实验数据,一般可在现场直接校验确定之。
    ⑦管道横截面面积A的确定
    管道横截面面积A可通过实测管道内径或管道外周长推算出。由管道外周长推算横截面面积按下式计算:

式中A—管道横截面面积,m2;
    L—管道外周长,m;
    a一管道外表面局部突出高度,m;
    e-管壁厚度,
    D—管道内径,m。
当a>O.O1D或表面凹陷,使测量软尺不能贴紧管道表面时,不能采用此法。
由于研究者所提供的推算模型都存在误差,有的变量例如干扰系数还提不出确切数据,所以损失了部分度。例如满管式电磁流量计的度一般能达到±(0.2~0.5)%R,而插入式电磁流量计在V≥1m/s时只能达到±2%R。

插入式电磁流量计 插入式涡轮流量计 插入式涡街流量计 

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