彎管流量計(jì)

一、 彎管流量計(jì)的特點(diǎn)

測量精度高、重復(fù)性好：系統(tǒng)測量精度高達(dá)1.5％，重復(fù)性精度則高達(dá)0.2%。

無附加阻力損失：彎管傳感器沒有任何插入件或節(jié)流件，因此在測量流量過程中不會(huì)對被測流體造成附加阻力損失，可節(jié)省流體輸送的動(dòng)力消耗，節(jié)約能源。

適應(yīng)性強(qiáng)：彎管傳感器可在高溫、高壓、粉塵、振動(dòng)、潮濕及其它惡劣環(huán)境中正常使用。

量程范圍寬：流速測量范圍：液體介質(zhì)為0.2～12米/秒, 蒸汽或氣體介質(zhì)為5～160米/秒的。

管徑范圍： φ10～φ2600mm。

直管段要求不嚴(yán)格：直管段前五（5D）后二（2D）即可充分滿足使用要求。

使用壽命長：彎管傳感器耐溫、耐壓、耐腐蝕、耐磨損、耐振動(dòng)性能好，并對微量磨損不敏感。傳感器經(jīng)特殊加工處理后壽命至少與管道壽命相同。

安裝方便、耐磨損、免維護(hù)：由于彎管傳感器對磨損不敏感，所以可以直接焊接安裝在管道上，一次焊接完成后再也不存在泄漏等令人頭痛的問題，不需維護(hù)。

適用領(lǐng)域 適用于電熱﹑供熱﹑冶金﹑鋼鐵﹑化工﹑機(jī)械﹑造紙﹑制藥﹑食品﹑輕紡﹑環(huán)保等行業(yè)各種流體流量測量。

二、原理
　　流體流經(jīng)彎管時(shí)，由于彎曲管壁的導(dǎo)流作用，其內(nèi)側(cè)流速會(huì)逐漸增大，外側(cè)流速會(huì)逐漸減小，形成了各個(gè)過流斷面的梯形速度分布規(guī)律，且在彎管45°截面處達(dá)到zui大。流速的變化，就形成了彎管的內(nèi)外側(cè)壓差△P。流體平均速度 與壓差△P符合平方比例關(guān)系，流量愈大，差壓愈大。

　　當(dāng)彎管傳感器的幾何結(jié)構(gòu)尺寸確定之后，只要測取彎管45°截面的內(nèi)、外側(cè)壓差△P和流體的密度ρ就可以確定流體的平均流速 。然后計(jì)算工況流量和標(biāo)況流量。

　　數(shù)學(xué)表達(dá)式：
 

　　式中： ：流體流速（m/s）；α（R·D）：流量系數(shù)（無量綱）； △P：45°截面外側(cè)、內(nèi)測壓差（pa）； D：彎管內(nèi)徑（m）； R：彎管曲率半徑（m）；ρ：流體密度（kg/m3）
三、系統(tǒng)構(gòu)成及應(yīng)用
3.1、系統(tǒng)組成
　　基本由經(jīng)下幾個(gè)部分組成，根據(jù)介質(zhì)的不同再具體選擇。傳感器由數(shù)控機(jī)床精密加工而成，是核心部件。
彎管傳感器：是機(jī)加工而成幾何精度很高的90°彎頭。它是的核心部件。彎管傳感器的內(nèi)徑D、曲率半徑R、弧長L決定了彎管傳感器的幾何結(jié)構(gòu)尺寸。采用數(shù)控機(jī)床加工的彎管傳感器。彎管傳感器的安裝方式可以分為：水平轉(zhuǎn)水平、水平轉(zhuǎn)垂直向下或垂直向上轉(zhuǎn)水平、垂直向下轉(zhuǎn)水平或水平轉(zhuǎn)垂直向上、垂直直管、水平直管和自由狀態(tài)等6種空間狀態(tài)（水平和垂直直管采用V型傳感器），正確的安裝均可以保證精度。
　　二次儀表：于計(jì)量，除具有完善的溫度和壓力的測量和密度在線補(bǔ)償功能外，還具有彎管傳感器的熱態(tài)管徑和不同安裝空間狀態(tài)差壓修正，流量系數(shù)根據(jù)管徑變化的在線計(jì)算等功能。

　　1.　彎管傳感器（與管路焊接或法蘭連接）：輸出差壓信號。
　　2.　差壓變送器：將彎管傳感器輸出的差壓信號轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號。
　　3.　流量轉(zhuǎn)換器：通過接收差壓變送器、溫度、壓力變送器信號。計(jì)算并顯示流量、溫度、壓力、熱　　　　量等參數(shù)。
　　4.　三閥組：差壓變送器和引壓管之間的連接體。
　　5.　根閥：液體、氣體選用三通閥，蒸汽選用二通閥（高溫針閥或球閥）。
　　6.　盤式冷凝器：高溫介質(zhì)（蒸汽）測量時(shí)用于介質(zhì)的降溫。
　　7.　排污閥：二通閥。
　　8.　引壓管：差壓變送器與根閥連接用。
　　9.　壓力變送器：被測介質(zhì)（蒸汽、氣體）壓力變化較大時(shí)選用。
　　10. 溫度變送器：被測介質(zhì)（蒸汽、氣體）溫度變化較大時(shí)選用，測量飽和蒸汽時(shí)可以選擇壓力變送　　　　器或溫度變送器其中一種，對流量補(bǔ)償即可。用于供熱量計(jì)量時(shí)，選用2只溫度變送器。
2、流量轉(zhuǎn)換器

　　Fe-2000積算儀是專門用于配套的一種智能顯示儀表，它按照國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《流量顯示儀表》（JB/T2274—91）的計(jì)算方法，采用MSP430和12846圖形點(diǎn)陣液晶顯示器等成熟器件，接受的差壓信號和溫度壓力傳感器的密度補(bǔ)償信號，通過簡便易懂的中文菜單式設(shè)定，能直接準(zhǔn)確地計(jì)量出蒸汽、熱水及各種介質(zhì)的瞬時(shí)流量和累積流量，并可將流量信號用通信、電流方式輸出。此外，本顯示儀還具備了日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)查詢功能和斷電記錄查詢功能，可查詢zui近兩年的單日累積量和zui近五年的單月累積量。
3、彎管傳感器
　　1. 結(jié)構(gòu)簡單、傳感器管內(nèi)無插入件和節(jié)流件，無附加壓力損失。
　　2. 可在高溫、高壓、粉塵、振動(dòng)、潮濕的惡劣環(huán)境下工作。
　　3. 安裝方便，長時(shí)間運(yùn)行免維護(hù)，可采用直接焊接的安裝方法。
　　4. 對直管段的要求低、只要滿足前5D后2D，就可達(dá)到測量精度的要求。
傳感器類型
　　L型傳感器
　　L型傳感器安裝在現(xiàn)場管道的90°自然轉(zhuǎn)彎處。管徑范圍：DN15～2000mm，
　彎徑比R/D：1.0～5.0。

S型傳感器
　　S型傳感器可安裝在任意空間的直管道上。

S型傳感器幾何形狀示意圖

S型傳感器長度表

3．2應(yīng)用
1．蒸汽計(jì)量
　　 用于蒸汽流量的測量，使蒸汽流量測量裝置容易泄漏的難題得到根本性的解決，無阻力損失的優(yōu)點(diǎn)，可獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，耐磨損、長周期運(yùn)行不需要進(jìn)行維護(hù)和修理，使運(yùn)行維修費(fèi)用降到zui低點(diǎn)。
2．液體流量計(jì)量
　　 處于地下或者半地下的輸水管道，對于流量計(jì)的要求更多的是耐用性，水系統(tǒng)管網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，希望水系統(tǒng)流量傳感器一次安裝之后能達(dá)到長周期、免維護(hù)、高精度可靠運(yùn)行。彎管流量傳感器具備的堅(jiān)固耐用抗磨損、可長周期保持足夠高的測量精度的特點(diǎn)，在這里可以發(fā)揮zui大的作用。在水系統(tǒng)中，特別提一下的是化學(xué)水處理含酸水的流量測量，化學(xué)水處理過程中，由于水呈現(xiàn)酸性，其管道都是襯膠的，對于這種特殊的被測介質(zhì)，只要選擇耐酸不銹鋼彎管傳感器就可以方便地解決流量測量問題。至于諸如鍋爐上水，雖然壓力、和溫度相對比較高，用進(jìn)行流量測量是*沒有問題的。這一點(diǎn)再現(xiàn)場已得到充分驗(yàn)證。對于特殊的被測介質(zhì)（酸、堿性介質(zhì)），只要選擇耐酸（堿）不銹鋼彎管傳感器就可以方便地解決流量測量問題。
3．一般氣體的測量
　　 一般氣體的測量包括壓縮空氣、氧氣、氮?dú)?、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、窯氣等。在測量如壓縮空氣類似介質(zhì)中有些用戶為了節(jié)能降耗，一般鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)都改為變頻調(diào)速，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調(diào)節(jié)閥控制風(fēng)量的耗能手段，其節(jié)能效果當(dāng)然是明顯的。如果替代孔板流量計(jì)進(jìn)行流量測量，則可進(jìn)一步降低管道壓力損失，達(dá)到更佳的節(jié)能降耗目的。

四、技數(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù)：工作環(huán)境溫度和濕度: 溫度:0～65℃；濕度: ≤85RH。

五、選型編碼
在選型之前，要確定以下內(nèi)容，并填寫下面的表格。
　　1.被測介質(zhì)名稱，介質(zhì)的成分或密度。
　　2.zui大流量、zui小流量、常用流量、溫度、壓力。
　　3.工藝管道內(nèi)徑、壁厚、材質(zhì)、傳感器安裝部位。
　　注：根據(jù)客戶的具體要求，我公司可以承接現(xiàn)場彎管傳感器改造工程，對于大管徑，可大幅度降低用　　戶采購成本。

轉(zhuǎn)換器選型編碼
 

傳感器選型編碼

 

六、安裝形式及應(yīng)注意的問題

　6．1安裝形式

6．2 注意的幾個(gè)問題
1、確保前5D后2D的直管段
　　為了保證測量精度，對于任何一種流量計(jì)，當(dāng)流體流入傳感器前需要一個(gè)穩(wěn)定均勻的流場，通過一定長度的直管段的整流作用可以獲取該流場，例如孔板流量計(jì)一般需要*D后5D的直管段（在阻力件較復(fù)雜的情況下需要更長的長度）。對于，前直管段長度應(yīng)大于5D，后直管段長度應(yīng)大于2D長度。這一結(jié)論在大量的試驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用中得到了進(jìn)一步的驗(yàn)證。
在本體90°彎管傳感器前后不加裝任何直管段派生而出的其他類型傳感器，是有待進(jìn)一步理論分析和大量實(shí)流驗(yàn)證的，用戶要謹(jǐn)慎選用。
2、原有管道彎頭打孔取壓不可以取代彎管傳感器
　　在原理介紹中，已經(jīng)提到了彎管傳感器幾何尺寸決定了流量系數(shù)α（R·D），只有確定了流量系數(shù)α，才能夠從彎管傳感器外、內(nèi)側(cè)的壓力差推導(dǎo)出流體的流量，也就是說彎管傳感器的加工精度是精度的根本保證。
3、在含水量較高的氣體測量中，避免水進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng)，造成系統(tǒng)無法測量?！　?br />4、在含氣量較高的液體測量中，避免氣體進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng)，造成系統(tǒng)無法測量。

5、差壓變送器的安裝原則是即要便于液體測量的排氣，又要防止氣體測量中水進(jìn)入差壓變送器膜合腔中　
6、在臟污介質(zhì)的流量測量中，盡可能選用較大的取壓孔及較大孔的取壓體，延長堵塞時(shí)間。同時(shí)建議選用三通根閥，解決在線處理堵塞問題?！　?br />7、蒸汽測量中，選用盤式冷凝器，解決良好的液位平衡問題。