平衡流量计工作原理
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平衡流量计的原理及特点流量计技术指标平衡流量计原理平衡流量计是一种革命性的差压式流量仪表,其工作原理与其他差压式流量计一样,都是基于密封管道中的能量转换原理:在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比;用测出差压值依据伯努利方程即可计算出管道中的流量。
平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器,安装在管道的截面上,每个孔的尺寸和分布是基于特别的公式和测试数据而定制的,称为函数孔。
当流体穿过圆盘的函数孔时,流体将被平衡整流,涡流被最小化,形成貌似理想流体,通过取压装置,可获得稳定的差压信号,依据伯努利方程计算出体积流量、质量流量。
平衡流量计的特点1、测量精度是标准孔板的5~10倍2、流动噪声是标准孔板的1/153、永久压力损失是标准孔板的1/34、压力恢复比标准孔板快2倍5、最小直管段可以小于0.5D一、线性度高、重复性好平衡流量传感器具有对称多孔结构特点,能对流场进行平衡,降低了涡流、振动和信号噪声,流场稳定性大大提高,使线性度比孔板提升了5~10倍,重复性提高了54%,为0.15%,从其综合性能来看,平衡流量计属于高档流量计行列。
5:1量程比时,线性度可达±0.3%;7:1量程比时,线性度可达±0.5%;10:1量程比时,线性度可达±1.0%二、直管段要求低平衡流量传感器由于流场稳定,且压力恢复比孔板快两倍,大大所短了对直管段的要求其前后直管段一般为前3D后1D,最小可以小于0.5D,从而省去大量直管段,尤其是特别昂贵的材料的管道。
三、削减永久压力损失多孔对称的平衡设计,削减了紊流剪切力和涡流的形成,降低了动能的损失,在同样的测量工况下,与孔板相比削减了 2.5倍的永久压力损失,从而节省了相当大的运行能量成本,是一种节能型仪表,值得大量推广。
四、耐脏污不易堵多孔对称的平衡设计,削减了紊流剪切力和涡流的形成,从而大大降低了滞留死区的形成,保证脏污介质顺当通过多个孔,减小了流体孔被堵塞的机会。
平衡流量计原理平衡流量计是一种常用的流体测量仪器,它通过测量流体通过管道时的压力差来确定流体的流量。
其原理是基于流体在管道内的运动特性和流体动能转化的关系,下面我们来详细了解一下平衡流量计的原理。
首先,平衡流量计的工作原理是基于伯努利方程和质量守恒定律的。
当流体在管道内流动时,流体的动能会随着流速的变化而发生改变。
根据伯努利方程,流速越大,动能越大,压力就越小;流速越小,动能越小,压力就越大。
平衡流量计利用这一原理,通过测量管道内两个位置的压力差来确定流体的流量。
其次,平衡流量计的原理还涉及到流体在管道内的流动特性。
当流体通过管道时,会受到管道壁面的阻力作用,这会导致流速的变化,从而影响流体的动能。
平衡流量计通过设计合理的结构和传感器,能够准确地测量流体通过管道时的压力差,从而确定流体的流量。
此外,平衡流量计的原理还与流体的密度有关。
根据质量守恒定律,流体在管道内的流量与流体的密度成正比。
平衡流量计在测量流体流量时,通常需要考虑流体的密度变化对测量结果的影响,以保证测量的准确性。
总的来说,平衡流量计的原理是基于伯努利方程、质量守恒定律以及流体在管道内的流动特性。
通过测量流体在管道内的压力差,结合流体的密度变化,可以准确地确定流体的流量。
这种原理使得平衡流量计在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用,为流体测量提供了一种可靠的方法。
以上就是关于平衡流量计原理的详细介绍,希望能够帮助大家更好地理解这一流体测量仪器的工作原理。
平衡流量计作为一种重要的流量测量装置,在工业生产和科学研究中发挥着重要作用,相信随着技术的不断进步,它将会有更广泛的应用前景。
平衡流量计的工作原理引言平衡流量计是一种用于测量流体流量的仪器,多用于工业、制造业等领域。
平衡流量计能够精确地测量流体的流量,并适用于各种介质,如水、气体、油等。
工作原理平衡流量计的工作原理基于质量守恒定律和伯努利方程式。
伯努利方程式是描述理想流体运动规律的方程式,它描述了流体在定常条件下的能量守恒。
当流体通过平衡流量计时,根据伯努利方程式,在平衡流量计的两个测量点之间产生压差。
这个压差与流体的流量成正比。
平衡流量计通常由两个测量管组成,每个测量管都有一个流量管道。
在流体通过平衡流量计时,它将进入第一个测量管的流量管道中,并在管道中流动。
当流体到达第一个测量点时,它的流速会增加。
这会导致伯努利方程式中的压力降低,并产生一个压力下降。
流体继续通过第二个测量管道,到达第二个测量点时,它的流速又会增加。
这会导致伯努利方程式中的压力再次下降,并产生另一个压力下降。
平衡流量计的关键是通过测量这个压差来计算流体的流量。
当流体通过第一个测量点时,它的压力被测量,并通过一系列计算来计算流速。
当流体通过第二个测量点时,它的压力也被测量,并更新了流速计算。
最后,通过使用这些测量数据和伯努利方程式,可以计算出流体的流量。
平衡流量计的优缺点平衡流量计的优点在于它能够适用于各种介质,包括液体、气体和蒸汽等。
它还可以测量广泛的流量范围,并能够在不同的温度和压力下工作。
由于平衡流量计使用数字仪器进行测量,因此精度比传统的机械式计量器更高。
不过,平衡流量计也有其缺点。
首先,平衡流量计价格相对较高,而且需要比其他类型的流量计安装和维护成本较高。
此外,平衡流量计需要传感器和计算机系统进行测量,并且需要使用复杂的软件来计算流体的流量。
应用平衡流量计广泛应用于各种领域,例如食品加工、化学工业、石油和天然气开采、制药、电子、纺织和机械等领域。
在这些领域中,平衡流量计被用来测量和控制流体的流量,以确保生产过程的准确性和稳定性。
除了上述工业应用外,平衡流量计在医疗领域也有广泛的应用。
平衡流量计工作原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊平衡流量计的工作原理。
你看啊,这平衡流量计就像是一个特别会分配资源的小管家。
它的工作呢,就好像是在一个复杂的交通路口指挥车辆。
想象一下,流体就像是来来往往的车辆,而平衡流量计就是那个站在路口中间的交警。
它要准确地判断每一股流体的流量大小和方向。
平衡流量计里面有一些很巧妙的设计。
它有一些特殊的通道和结构,这些就像是为流体准备的专门通道。
流体在通过这些通道的时候,平衡流量计就能很精准地测量到它们的各种信息。
这就好比是一个聪明的守门员,不管球从哪个方向飞过来,都能稳稳地接住,并且知道球的速度和力量。
而且啊,平衡流量计可厉害啦,它不会被流体的各种奇怪特性给难住。
不管是流速快的,还是流速慢的;不管是干净的,还是有点杂质的,它都能应对自如。
你说它咋这么牛呢?这就是科技的魅力呀!它在工业生产中可发挥了大作用呢!没有它,很多生产过程可能就会变得混乱不堪。
就好像没有了那个厉害的交警,交通肯定会堵塞得一塌糊涂。
咱再想想,要是没有平衡流量计准确地测量流体流量,那生产出来的东西质量能有保障吗?那肯定不行呀!所以说,它就是那个默默守护着生产过程的无名英雄。
平衡流量计就像是一个精准的天平,能把流体的各种情况都平衡好、测量好。
它能让我们清楚地知道流体在管道里是怎么流动的,流量是多少。
这对于我们控制生产过程、保证产品质量,那可太重要啦!朋友们,你们说平衡流量计是不是很神奇?它在我们看不见的地方默默工作,却为我们的生活和生产带来了这么大的帮助。
我们真应该好好感谢这些科技的小奇迹呀!总之,平衡流量计以其独特的工作原理和出色的性能,在各个领域都有着不可或缺的地位。
它让我们对流体的控制更加精确,让我们的生产和生活更加有序和高效。
这就是平衡流量计的魅力所在,不是吗?。
平衡流量计测量原理与特点1、平衡测量原理平衡流量计是基于等雷诺数和动量平衡原理的一种差压式流量计,具有多孔对称的结构,是美国NASA针对航天飞机的主发动机原料液氧测量而设计发明的。
其具有一个中心孔和1~2圈对称的边缘孔,边缘孔的设计基于等雷诺数或动量平衡,通过独特的算法进行设计,是继标准孔板之后的差压式流量计的一个革新型的产品。
多孔的设计使得在节流的同时具有整流的效果,减少了节流装置对直管段的需求,同时减少了流动涡流和噪声,也使得流通性能更好、压损更低、信号更稳定。
平衡流量计孔的加工具有2种方式,常规采用等雷诺数设计的直角切割方式,这是最常规的设计方式。
在直角切割基础上升级的产品加工方式为等雷诺数设计的圆弧入口加工方式,该方式具有更好的流通特性,适用于高雷诺数的测量场合,具有更好的强度、耐磨稳定性和使用寿命。
2、性能特点(1)平衡流量计相关资料显示的传感器精度为±0.50%,按照差压式流量计检定规程JJG 640—2006进行标定,实测结果达到精度要求,根据GB/T 2624.1中系统精度合成方法,其系统精度约为±0.75%,采用拓展不确定度k=2时精度为±1.50%,满足《用能单位能源计量器具配备和管理通则》对气体测量用表2.0级的要求,现场可以使用。
(2)直管段的要求是流量计在工程配置中必须考虑的因素。
由于平衡流量传感器本身可以把管道中不均匀流场调整成相对均匀的流场,大多数情况下2D的直管段即可满足测量需求,缩短了流量计对直管段的要求,利于工艺装置和管路的布局。
(3)COG的管路压力比较低,仅是微正压的状态且输送口径比较大,所以要求在测量差压、开孔和压损之间取得一个较好的平衡点,既可以保证测量的准确性又具有相对较小的压损。
多孔的平衡流量计其压损约为差压的20%~30%,可以很好地获得差压和压损的平衡点,相比标准孔板而言,节省了的运行成本。
(4)COG内含大量焦油,焦油容易吸附在管壁、节流装置死区和流速低的位置,边缘孔的设计使节流装置前后边缘流速增加,减少了死区,保证脏物介质顺利通过流体孔,减少流体孔被堵塞的概率。
a+k平衡流量计工作原理
一、测量原理
a+k平衡流量计是一种基于科氏力的质量流量测量仪表,其工作原理是利用振动管式传感器的振荡器使管路产生机
械振动,而将此振动信号送入与之相连接的差动变压器,从而得到与流速成正比的电压信号。
当流体流经传感器时,由于科氏力的作用,会使管路振动频率发生变化,通过测量这个频率变化,就可以得到流体的流速。
二、传感器测量
a+k平衡流量计的传感器采用振动管式结构,由一根弹
性管作为测量管,当流体流经测量管时,由于科氏力的作用,会使管路振动频率发生变化。
这个频率变化可以通过差动变压器转换为电信号输出。
三、计算体积流量
通过测量得到的流速信号,可以计算出流体的体积流量。
体积流量可以通过以下公式计算:体积流量= 流速× 管道截面积。
四、校准和标定
为了确保a+k平衡流量计的准确性和可靠性,需要进行定期的校准和标定。
校准和标定可以通过标准流体进行,以确定流量计的准确性和精度。
五、维护和保养
为了保持a+k平衡流量计的正常运行和使用寿命,需要进行定期的维护和保养。
维护和保养包括清洁传感器、检查连接件是否松动、更换损坏的零部件等。
以上是a+k平衡流量计的工作原理的介绍,希望能对您有所帮助。
如有需要更多信息,请咨询相关领域的专家或查阅相关的文献资料。
流量计工作原理流量计是一种用于测量流体流动速度、流量和质量的仪器,它在工业生产中起着至关重要的作用。
流量计的工作原理主要包括物理原理和传感器技术两个方面。
首先,我们来看一下流量计的物理原理。
流量计的物理原理是基于流体动力学定律和质量守恒定律。
根据质量守恒定律,流体通过管道时,管道截面积的变化会导致流速的变化,但流体的质量流量保持不变。
而根据流体动力学定律,流体通过管道时会产生压力损失和速度分布,这些参数的变化可以用来计算流体的流速和流量。
基于这些原理,流量计可以通过测量流体的压力、速度、流通面积等参数来计算流体的流量。
其次,流量计的工作原理还涉及传感器技术。
传感器是流量计的核心部件,它可以将流体的物理参数转化为电信号,再通过电路进行处理和分析。
常见的流量计传感器包括涡街传感器、涡轮传感器、超声波传感器等。
涡街传感器利用流体通过涡街时产生的旋涡频率与流速成正比的原理来测量流速和流量;涡轮传感器则是通过流体流过涡轮时的旋转来测量流速和流量;超声波传感器则是利用超声波在流体中传播的速度与流速成正比的原理来测量流速和流量。
这些传感器技术的应用使得流量计在测量精度、响应速度和适用范围上都有了显著的提升。
总的来说,流量计的工作原理是基于流体动力学定律和质量守恒定律,通过测量流体的压力、速度、流通面积等参数来计算流体的流量。
同时,流量计还依赖于传感器技术,利用涡街传感器、涡轮传感器、超声波传感器等将流体的物理参数转化为电信号进行测量和分析。
这些原理和技术的结合使得流量计成为了工业生产中不可或缺的重要仪器,为流体流动的测量和控制提供了可靠的技术支持。
江苏荣丰自动化仪表有限公司
简介:
平衡流量计是第三代节流装置,这种流量计的测量精度是传统节流装置的5~10倍,流动噪声降低到1/15,永久压力损失约为1/3,压力恢复快2倍,最小直管段可以小至0.5D,没有活动的部件,安装和使用非常方便简单,可省去大直管段,大大减少流体运行所需的能量消耗,是一种具有广阔应用前景的节能仪表。
特点:
1.测量精度高
由于平衡流量传感器具有多孔结构的特点,能对流场进行平衡,降低涡流、振动和信号噪声,流场稳定性大大的提高,表体采用特制的精密管道和专用取压装置,使精确度比传统节流装置提升了5-10倍。
经过实流标定,传感器精确度可达±0.3%、±0.5%,适用于贸易计量场合。
几何尺寸检验,传感器精确度可达±0.5%、±1.0%,适用于过程控制场合。
平衡流量计加工重复性极高,与传统节流装置一样,在实流标定数据基础上,可以实现几何尺寸检定。
2.直管段要求低
平衡流量传感器能将流场平衡,调整稳定,且压力恢复比传统节流装置快两倍,大大缩短了对直管段的要求。
大多数情况下直管段可以小至0.5D~2D,尤其对于特殊或昂贵的管道,采用平衡流量计可以省去大量的直
管段。
3.永久压力损失低
平衡流量计的对称平衡设计,减少了涡流的形成和紊流摩擦,降低了动能的损失,在同样的工况下,与传统节流装置比较,压力损失较少了70%,接近文丘里管,从而节省了相当大的运行成本,值得大量推广。
4.量程比宽
与传统节流装置相比,平衡流量计极大提高了测量量程比.研究结果显示,雷诺数大于50000时,选择合适的孔径参数,平衡流量计无上限,根据工业测量实际应用的需要,常规测量量程比为10:1,选择合适的参数可以做道30:1或更高。
5.重复性和长期的稳定性好
平衡流量传感器能将流场平衡稳定,使重复性大大提高,可达到±0.1%。
平衡流量计多个流通孔分散受力,无锐角磨损,其β值长期保持不变,长期稳定性非常好;整个仪表无可动部件,使用寿命比传统节流装置延长了5-10倍。
6.耐脏污不宜堵
多孔对称的平衡设计,减少了紊流剪切力和涡流的形成,从而大大降低了死区的形成,保证脏污介质顺利通过多个孔,减少了流体孔被堵塞的机会。
7.测量范围宽
根据实验结果,我们知道:平衡流量计的性能,使其流速可以从最小
到音速,其最小雷诺数可低于200,最大雷诺数大于107;β值可选0.25~0.9。
8.适用范围
平衡流量计工作温度,压力取决于管道和法兰的材质和等级,工作温度最高可达到850℃,42MPa。
适合极低温流体LNG,液空气,液氮,液氧,液氩,液化乙烯,液氢,液氯等,能有效防止气化,测量效果最佳。
平衡流量计可以测量汽液两相、浆料、甚至固体颗粒测量,还可以测量双向流。
平衡流量计左右完全对称,因此可以十分方便地测量双向流。
技术指标:
管径范围:DN15~DN3000
精度:±0.3%、±0.5%、±1%
直管段要求:0.5D~2D
永久压损:孔板的1/3~1/4
量程比:10:1,合适的工况数据可以做到更宽。
重复性:0.1%
Re范围:200~107
β范围:0.25~0.9
温度范围:金属管道能承受的温度,最高可达850℃。
压力范围:金属管道能承受的压力,最高可达42MPa。
耐脏污:特殊的设计和计算
可以测量双向流
应用范围:
可应用于气体、液体、气液两相,液态气体、双向流、脏污介质、浆料的测量。
安装直管道要求(数值以管径D 倍数表示)
孔板上游侧入口
β
0.20 0.40 0.65 单个 90° 弯头或 T 型三通
2
2 2 两个或两个以上 90° 弯曲在同一面上 2
2 2 两个或两个以上 90° 弯曲在不同面上 2 2 2 漩涡流体偏离达 10° 2 2 2 减压阀(管线尺寸的 1 倍) 2 2 2 蝶阀(75% 开)
2 2 2 流量计下游侧入口
2
2
2
安装方式及介质流向:
系统安装示意图:
平衡流量计测量系统安装示意图
5.平衡阀与三阀组的安装要求
平衡阀或三阀组的作用
⑴调整差压变送器的零点
⑵防止差压变送器的正负、压室过压请按下图所示方法与引压管路连接。
6.差压变送器的安装要求
⑴将平衡流量计正压则引压管导入三阀组接至差压变送器的正压室,将平衡流量计负压侧引压管导入三阀组接至差压变送器的负压室
⑵差压变送器在工艺管道上的安装位置与被测介质有关,为了获得较好的安装效果,应注意考虑下面情况
A 防止变送器与腐蚀性或过热的被测介质直接接触
B 防止渣滓在引压管内沉积,堵塞
C 正负压两侧引压管的长度应尽量相同
D 正负压两侧引压管内的液柱压头应保持平衡
E 引压管安装在温度梯度和温度波动最小的地方
⑶测量液体流量时,差压变送器应安装在被测管道的旁边或下面,以便气泡排入管道中
⑷测量气体流量时,差压变送器应安装在被测管道的旁边或上面,以便积聚的液体容易流入管道中
⑸测量蒸汽流量时,差压变送器应安装在被测管道的下面,以便冷凝水能充满在引压管中。
应特别注意,测量蒸汽或其它高温介质时,要防止差压变送
器接触介质的温度超过变送器使用的极限温度。
7.温度、压力变送器的安装要求
1、测量过热蒸汽介质时,必须要加温度一体化变送器和压力变送器,进行动态补偿。
测量饱和蒸汽介质时,必须要加压力变送器,进行动态补偿。
2、测量天然气、煤气介质时,必须要加压力变送器进行动态补偿,而且要用加安全栅及防爆装置的变送器。
3、测量热水介质,需要有热量显示时,必须要加温度一体化变送器,否则可省去温度一体化变送器。
4、温度一体化变送器安装在被测管道上,必须再平衡流量计前5D 只管段或或后2D 直管段以外温度探头顶端应插入超过管径二分之一,以保证测量精度。
5、差压变送器的压力取压点,必须在平衡流量计前5D 直管观段或后2D 直管段以外,其间安装开关阀。
对于温度一体化变送器和压力变送器的安装,原则上只要符合常规的安装规范就可以满足本系统的要求,其具体的安装要求可分别参见各自的安装说明书。
调试及运行
按安装原则和程序安装完成后,在系统调试之前要检查所有设备、管道、阀门、接头、导线、接线端子、信号插头等是否齐全、正确、牢靠,管道和设备有无堵塞、泄露现象,导线和信号接插点有无接错、短路、断线、接触不良等问题,经检查确认无误后方可进行系统调试,其调试步骤如下:
1、引压管排污:
(1)将平衡流量计两侧取压阀打开(注意:必须讲阀全部打开);
(2)将三阀组两侧的正负压阀关闭、中间的平衡阀打开;
(3)将引压管两侧正负压派无阀打开,进行排污。
清洁引压管。
2、引压管冷凝:
(1)关闭排污阀,让介质在引压管中自然冷凝,直到整个管道内全部充满冷凝水为止(大概需要4个小时)。
(2)当引压管中已有足够的冷凝水时,可将三阀组两侧的正负压阀打开(此时中间的平衡阀仍处于开启状态),让冷凝水分别进入差压变送器正负压室中。
由于冷凝水的积沉需要一定的时间,因此开始差压变送器的显示值不会准确,等冷凝水完全充满整个测量系统(包括取压体、引压管和差压变送器的正负压室)后,差压变送器的指示机会趋于正常(大概需要2个小时)。
3、差压变送器的排气:
为保证差压变送器正负压腔中的残余空气排除干净,将变送器正负压室上的排气气。
4、差压变送器调零:
a) 关闭差压变送器正负压室上排气阀。
b) 将三阀组两侧的正负压阀关闭(此时中间的平衡阀仍处于开启状态)。
(见下图)
差压变送器调零时三阀组状态图:
注:差压变送器调零注意事项:
(1)零位调整螺钉和量程调整螺钉切勿搞混、搞错。
安装现场切勿
进行差压变送器的量程调整;
(2)变送器调零时正负压室及两侧引压管温度必须相同,如果两侧
有温差则调整的零点会随时间产生漂移;
(3)若在现场用变送器进行正、负迁移补偿,则应在偷运状态下做零位调整。
若迁移量过大,则不能再差压变送器上进行迁移补偿。
5、流量测量:
将三阀组两侧的正负压阀打开,中间的平衡阀关闭,进入测量状态。