摘要：本文(wén)介紹了幾(ji)種冶金工(gōng)業常用流(liu)量計 的原(yuan)理結構及(ji)它們在選(xuan)型安裝和(hé)維護方面(mian)的應用,旨(zhǐ)在探讨工(gong)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(sheng)産中,會涉(shè)及各類氣(qì)體蒸汽和(he)液體🏃‍♂️的流(liu)☁️量測量,随(sui)着工業自(zì)動化儀表(biao)的發展,流(liu)量計儀表(biao)📐不斷推陳(chen)出新。因此(ci)，合理選擇(zé)測量方法(fǎ)及功💯能特(te)性經濟适(shi)用的流量(liang)儀表是非(fēi)常必要的(de)。以下就幾(ji)種工業常(chang)用流量測(ce)量方法計(jì)及儀表選(xuan)型進行一(yī)些實用性(xing)介紹。
2差壓(yā)式流量計(ji)
　　差壓式流(liú)量計 是目(mu)前工業生(sheng)産中測量(liàng)氣體、蒸汽(qì)液體流量(liàng)常用❌的一(yī)種儀💜表,也(yě)是發展較(jiào)早,研究比(bi)較成熟及(ji)完善的測(cè)量儀表,目(mu)前相應品(pin)種在國際(ji)國内均已(yǐ)标準化。
2.1 差(chà)壓式流量(liàng)計的組成(cheng)及原理
　　差(cha)壓式流量(liàng)計主要包(bao)括兩部分(fen):節流裝置(zhì)和差.壓🔆計(ji)。常用節流(liu)✉️裝置有标(biao)準孔闆标(biāo)準噴嘴和(he)文丘利管(guǎn)等。其工🌈作(zuò)原理是:在(zài)管道内部(bu)裝有孔闆(pan)噴嘴等節(jie)流件,當流(liu)體流經節(jie)流件時,流(liú)束産生局(jú)部收.縮㊙️,流(liu)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(neng)量守恒定(dìng)律和流動(dòng)連續性方(fang)程的基本(ben)原理,得出(chū)流體的流(liú)量與差壓(yā)的平方根(gen)成正比。所(suǒ)以通過測(ce)量流☁️體差(cha)壓,便可計(jì)算流體流(liu)量。
2.2差壓式(shi)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(biao)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(qíng)況下可取(qǔ)14,當流量比(bǐ)小于上述(shu)值時,測小(xiao)流量時誤(wù)差将增大(da)💁。使用的節(jie)流裝置不(bú)同,适用的(de)管道直🐆徑(jing)D直徑🔱比和(he)雷諾數也(yě)不相同🐉，均(jun1)有相應标(biao)🔞準規定。
2.2.2.安(an)裝要求
　　節(jie)流裝置應(yīng)安裝在有(you)恒定截面(miàn)積的兩段(duàn)圓形管道(dao)💜之間。爲了(le)保證測量(liàng)精度,要求(qiu)流束勻直(zhí)充分擴散(sàn),且👄無旋渦(wo),所以安裝(zhuāng)條件很重(zhong)要。節流裝(zhuang)置的安裝(zhuāng)位置🐆前後(hou)直拉段長(zhǎng)度均應遵(zūn)照規🈲定執(zhi)行。
2.2.3節流裝(zhuang)置的輔件(jian)要求
　　爲避(bi)免高溫有(yǒu)腐蝕介質(zhi)對測量造(zao)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(shí)性高🈲粘度(dù)以凍結、以(yi)析出💁固體(tǐ)❌時須加隔(ge)離器。當介(jiè)質爲氣體(tǐ)時須附加(jiā)㊙️沉降器;當(dāng)介質爲液(ye)體時須附(fu)加集氣器(qi)。
　　由于差壓(yā)式流量計(ji)具有測量(liang)方法簡單(dan)沒有可動(dòng)🐅零件工作(zuò)可靠适應(ying)性強,可不(bu)經實流标(biao)定而能保(bao)證一定的(de)測量精度(du)等一系列(lie)優點,從而(ér)能廣泛應(ying)用于生産(chan)流程中。但(dàn)爲了保證(zheng)好的使👉用(yong)效果,應根(gen)據需要增(zēng)加冷凝器(qi)、集氣器、沉(chén)降器和隔(gé)離器等輔(fu)🌐件,維護中(zhong)要對節流(liú)件和輔件(jian)定期檢查(chá)及時清除(chú)污垢。
3彎管(guǎn)流量計
　　彎(wān)管流量計(jì)是最近發(fa)展的節能(néng)型差壓式(shì)流量測量(liàng)系統,目前(qian)廣泛應用(yong)于冶金化(hua)工熱電制(zhi)藥等部門(men)的🌍液體氣(qì)體👉、蒸汽的(de)測量,适用(yòng)于各種工(gōng)業現場,可(ke)作爲長期(qī)監♈測流量(liang)的測量裝(zhuāng)置。
3.1彎管流(liu)量計的組(zu)成及原理(lǐ)
　　彎管流量(liang)計主要由(you)彎管傳感(gǎn)器二次表(biao)差壓變送(sòng)器及一些(xie)管道閥門(men)組件組成(cheng)。其工作原(yuan)理如圖1所(suǒ)示,當流體(tǐ)‼️通過彎管(guan)傳感器時(shi),由于流體(tǐ)受到傳感(gan)器的束縛(fu),被迫👌作圓(yuán)周圍運動(dòng)(即強制旋(xuán)流),彎管與(yǔ)流體之間(jian)産生相互(hù)💋作用力。流(liu)🌈體按照彎(wan)管的曲率(lǜ)作圓周運(yùn)動産生離(li)心力，該離(li)心力的✂️大(dà)小與流體(ti)的流速v密(mi)度ρ及所作(zuò)圓周運動(dong)的曲率半(bàn)徑R有關,其(qi)🔴表現爲流(liú)體對傳感(gan)器的内外(wài)側形成壓(yā)力差δP,該壓(ya)力差的大(da)小通過差(cha)壓變送器(qi)檢測轉化(huà)爲4~20mA信号,送(sòng)入二次儀(yí)⛷️表,經标準(zhun)電阻将電(diàn)流信号轉(zhuǎn)換成電壓(ya)♍信号,通過(guo)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(luó)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(guǎn)傳感器能(neng)測量φ25~1000mm管道(dao)中各種流(liu)體的流量(liang)。其特點有(you)以下幾種(zhǒng)。
3.2.1彎管傳感(gǎn)器沒有任(rèn)何插入件(jian)和感測件(jian),是沒有附(fu)加🌍阻力損(sǔn)失的節能(neng)型流量傳(chuán)感器。結構(gòu)簡單,工作(zuò)🌍可靠,節能(neng)降耗,節約(yuē)運行費用(yòng),适合壓力(lì)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(yú)所替代的(de)标準彎頭(tóu)。長期運行(hang)管徑的微(wei)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(wéi)護,傳感器(qì)采用直接(jie)焊接的方(fāng)法安裝在(zai)工藝管道(dào)上,簡便經(jing)濟,不會産(chǎn)生洩漏問(wèn)題。
3.2.4适應性(xing)強,測量範(fan)圍寬,傳感(gǎn)器不受工(gōng)作現場的(de)高溫粉塵(chén)🔴潮濕💛震動(dòng)、電磁場等(děng)不利因素(sù)的影響，,可(kě)在任何複(fú)雜的環境(jing)中工作。适(shì)用于中25~2000mm管(guan)道中,液體(tǐ)流速0.3~5m/s,蒸汽(qi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼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(qiú)較低,隻要(yao)滿足前5D後(hou)2D就可以獲(huò)得🙇‍♀️足夠的(de)測量精度(du)。
4電磁流量(liang)計
4.1電磁流(liú)量計的測(ce)量原理
　　電(dian)磁流量計(jì) 的測量原(yuán)理基于法(fǎ)拉第電磁(cí)感應定律(lü),如圖2所示(shì)，即導電👅液(ye)體在磁場(chang)中作切割(gē)磁力線運(yùn)動時,導體(ti)中産生感(gǎn)應電壓U,其(qi)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(tong)過電纜⭐傳(chuán)送至放大(da)器,然後轉(zhuan)換成統一(yi)輸出信号(hao)。
 
4.2電磁流量(liang)計的特點(diǎn)及應用
　　電(diàn)磁流量計(ji)發展至今(jīn)在關鍵性(xing)技術上有(yǒu)了較大突(tu)破,主要特(te)點體現在(zài)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(da)大消除了(le)工頻及現(xiàn)場各種雜(za)散電磁場(chǎng)幹擾的影(ying)響,可免去(qù)原來的要(yào)求的電極(ji)引線嚴格(gé)接地的條(tiao)件,工作2穩(wen)定可靠。
4.2.2電(dian)極安裝的(de)密封技術(shu)和勵磁線(xiàn)圈的防潮(cháo)技術有了(le)可靠保證(zhèng)避免因滲(shen)漏和受潮(chao)而造成儀(yí)表損.壞。
4.2.3接(jiē)觸被測介(jie)質的隻有(you)襯裏和電(dian)極,可達到(dao)良好的耐(nai)腐蝕性💘和(hé)耐磨性,因(yīn)此可測量(liang)各種強酸(suan)強堿化♉工(gōng)溶液。
4.2.4電磁(cí)流量計測(cè)量管内無(wú)阻流及活(huo)動部件,不(bu)會造成額(é)外的能☎️量(liang)損失,也不(bu)會堵塞,節(jie)能效果顯(xiǎn)著。但要求(qiú)被測介質(zhì)是導電性(xing)的液體或(huò)液固相介(jie)質,因此一(yī)般的自來(lái)♋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(diàn)的介質如(ru)酒精純丙(bǐng)酮汽油等(děng)油類物質(zhi)不能用電(diàn)磁流㊙️量計(ji)測量。
4.2.5安裝(zhuang)要求低,前(qian)置直管段(duàn)隻要5D,後置(zhì)直管段爲(wèi)2D(D爲所選管(guǎn)道的内直(zhí)徑)。
4.2.6測量精(jing)度高，能達(dá)到測量值(zhi)的±0.2%,而且可(kě)測正/反二(èr)個方💰向的(de)流量。
4.2.7量程(cheng)比大,最大(dà)爲15001,能夠較(jiào)好、全面.地(di)追蹤流量(liang),正确地測(cè)量🛀夜🔞間小(xiǎo)流量。
4.2.8具有(yǒu)良好互換(huàn)性,傳感器(qì)轉換器可(kě)以互換,不(bú)必重新進(jìn)行實流标(biāo)定就可達(da)到精度。由(you)于具有以(yi)上一系列(liè)優點,電磁(cí)流量計工(gōng)業生産中(zhong)得到非常(cháng)廣泛👈的應(ying)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(liàng)計
5.1渦街流(liú)量計的測(ce)量原理
　　渦(wo)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(xiàn)👉型檔體❓時(shi),在檔體兩(liǎng)側交替産(chǎn)生旋渦信(xìn)号。當雷諾(nuò)數大🔱于一(yi)定值時，旋(xuán)渦的雷諾(nuo)數與平均(jun)流量成正(zheng)比,因而🌈也(yě)與流量成(cheng)正比。有旋(xuan)渦引起的(de)交替壓力(li)變化,通過(guo)發生體側(ce)孔傳遞給(gei)差動電容(rong)傳感器,差(cha)動電容傳(chuan)感器檢測(ce)到這些壓(yā)力脈沖并(bìng)轉換成電(dian)信号,前置(zhì)放大🔴器将(jiāng)這些正弦(xian)💃信号處理(lǐ)成爲與流(liu)量成正比(bi)💞.的方波脈(mò)沖輸出。
5.2渦(wo)街流量計(jì)的技術特(tè)點與應用(yòng)
5.2.1具有高的(de)測量精度(dù),電子信号(hao)變換器采(cǎi)用微處理(lǐ)器控🈲制技(ji)㊙️術,配合精(jing)度高的信(xin)号處理方(fang)法,使得測(cè)量系統能(néng)夠達到較(jiào)高的✍️精度(du)。
5.2.2具有較寬(kuan)的測量範(fàn)圍,量程比(bi)可達130。
5.2.3較寬(kuān)的溫度使(shǐ)用範圍,流(liú)體溫度範(fàn)圍爲.50℃~+400℃;環境(jing)溫度範圍(wéi)爲-30℃~+80℃.
5.2.4增強的(de)抗震動性(xing)能,采用差(chà)動電容傳(chuan)感器，抗震(zhen)動性能好(hao),達⭐到1g。
5.2.5高可(kě)靠性,無運(yun)動部件,無(wu)機械磨損(sun),無須機械(xie)維修,電路(lu)元件采用(yòng)表面貼裝(zhuāng)工藝,結構(gòu)緊湊,可靠(kào)性高。
基于(yú)以.上特點(diǎn),渦街流量(liang)計可方便(biàn)地實現液(yè)體、氣體和(hé)蒸汽的質(zhi)量流量的(de)測量,并能(néng)适應工業(yè)上較髒的(de)♈煤氣流量(liàng)的測量。
6.超(chāo)聲波流量(liàng)計
6.1超聲波(bo)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(zhōng)傳播時，其(qí)方向與介(jie)質運動方(fāng)向❄️相同時(shi)傳播速度(du)加快,相反(fan)時傳播速(sù)度減低的(de)這一特性(xing)🤞，通過測出(chū)這個速度(du)差從而求(qiú)出管道内(nei)相應的流(liu)🏃‍♂️量。測量速(sù)度差🔴的方(fāng)法❤️常采用(yòng)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(qí)它類型流(liú)量計相比(bǐ),其優點有(you):可以實現(xiàn)非接📱觸測(cè)量，對測🈲量(liàng)管道無插(chā)入零件,沒(méi)有流體附(fu)加阻👉力,不(bú)受介質粘(zhān)度導電性(xing)和腐蝕性(xing)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(zhu)要缺點有(you):精度不太(tai)高,約±1%,另外(wai)溫度對聲(sheng)波影⁉️響較(jiao)大，故一般(ban)不适于溫(wēn)度波動大(da),介質物理(lǐ)特性變化(hua)大的流體(tǐ)測量,其次(ci)也不适于(yú)小流速小(xiao)管徑🤟的流(liu)量測量,因(yīn)爲這時相(xiang)對誤差将(jiāng)增加。
7結束(shù)語
　　在冶金(jin)工業生産(chǎn)中,需要根(gēn)據現場環(huán)境被測介(jiè)質特性👅及(ji)實用性等(děng)方面合理(li)選擇流量(liang)儀表,應用(yòng)合理則能(neng)達㊙️到預期(qi)的測量精(jing)度,反之則(zé)不能取得(dé)好㊙️的效果(guǒ),甚至會🆚很(hěn)差。另⚽外,正(zhèng)确的使用(yong)🐅和維護方(fang)法也是良(liáng)好測量效(xiào)果的保證(zheng)。

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