差压流量计简介
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差压流量计工作原理一、差压流量计概述差压流量计是一种广泛应用于工业自动化控制领域的流量计,它利用管道中的差压来测量流体的流量。
差压流量计主要由测量管、静压孔、差压变送器和转换器等组成。
二、测量原理1. 流体作用力原理当液体通过管道时,由于惯性作用和黏滞阻力,液体在管道中形成了一个速度分布不均匀的速度场。
在这个场中,液体对管壁产生了一定的作用力。
根据牛顿第二定律,这个作用力与液体质量和加速度成正比。
因此,在一个固定时间内通过管道的质量越大,则作用力也越大。
2. 费努伊方程原理费努伊方程是描述不可压缩流体运动状态的基本方程之一。
它表明,在不可压缩条件下,液体在管道中运动时,其速度与截面积成反比例关系。
3. 差压原理当液体通过测量管时,由于截面积的改变,导致了液体在测量管中的流速变化。
根据费努伊方程,流速变化会导致压力变化。
差压流量计利用了这个原理,通过测量管中的差压来计算液体的流量。
三、差压变送器差压变送器是差压流量计中最核心的部分,它负责将测量管中的差压转换为电信号输出。
差压变送器通常由感应器和放大器两部分组成。
1. 感应器感应器通常采用金属弹片或陶瓷膜作为敏感元件。
当液体通过测量管时,产生的差压会使弹片或膜片发生形变,并产生相应的电信号输出。
2. 放大器放大器主要负责对感应器输出的微弱信号进行放大和处理,并将其转换为标准信号输出。
常见的标准信号有4-20mA、0-5V等。
四、测量管测量管是差压流量计中最重要的组成部分之一,它直接决定了测量精度和可靠性。
常见的测量管有较长直径为D1和较短直径为D2两种类型。
1. 较长直径为D1的测量管较长直径为D1的测量管通常采用标准节流装置或喷嘴装置,其原理是通过改变流道中的截面积来产生差压。
这种测量管精度高,但对流体粘度和密度变化较为敏感。
2. 较短直径为D2的测量管较短直径为D2的测量管通常采用皮托管或多孔板装置,其原理是在管道中设置静压孔和差压孔,通过比较两点之间的静压差和动压差来计算流量。
关于差压式流量计的工作原理介绍差压式流量计工作原理差压式流量计是目前工业生产中检测气体、蒸汽、液体流量常用的一种检测仪表。
据统计,在石油化工厂、炼油厂以及一些化工企业中,所用的流量计约70%~80%是差压式流量计。
它由于检测方法简单,没有可动部件,工作牢靠,适应性强,可不经实流标定就能保证确定的精度等优点,广泛应用于生产流程中。
差压流量计紧要由三个部分构成。
第一部分为节流装置,它将被测流量值转换成差压值;第二部分为信号的传输管线;第三部分为差压变送器,用来检测差压并转换成标准电流信号,由显示仪显示出流量。
差压式流量计是进展较早,讨论比较成熟且比较完善的检测仪表。
目前国内外已把工业中常用的孔板、喷嘴、文丘利喷嘴和文丘利管四种节流装置标准化,称为“标准节流装置”。
此外在工业上还应用着很多其他形式的节流装置。
流体在有节流装置的管道中流动时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压力会产生差异的现象称为节流现象。
具有确定能量的流体才可能在管道中流动。
在管道中流动的流体所具有的静压能和动能,在确定条件下相互转换,在疏忽阻力损失的情况下参加转换的能量总和不变。
节流装置是差压式流量计的核心装置。
它包括节流件、取压装置以及前后相连的配管。
当流体流经节流装置时,将在节流件的上、下游两侧产生与流量有确定关系的差压。
所谓“标准节流装置”就是在某些确定的条件下,规定了节流件的标准形式以及取压方式和管道要求,无需对该节流装置进行单独标定,也能在规定的不确定度(表征被测量的真值在某个测量范围内的一种估量)范围内进行流量测量的节流装置。
标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和文丘里管。
差压式流量计引起测量误差的原因孔板差压式流量计是工业企业测量流量的能源管理的紧要手段,它具有结构简单,安装便利,价格低的特点。
差压式流量计在现场实际应用时,它的测量误差往往会增大,有时可达到10%——20%,特别是在接受差压式流量计作为工艺生产过程的物料(水、蒸汽、煤气及原材料)的计量,进行经济核算和物料平衡时,削减测量误差尤为紧要。
差压式流量计的原理差压式流量计(DP流量计)是一种常用的流量测量仪表,通过测量流体两点之间的压差来确定流体的流量。
它广泛应用于各个行业的流体控制和测量中。
差压式流量计的原理是根据伯努利方程和潜在能量原理。
伯努利方程是描述流体压力和速度之间关系的基本方程,即P + 1/2ρV^2 + ρgh = 常数,其中P代表压力,ρ代表密度,V代表速度,g代表重力加速度,h代表高度。
差压式流量计的主要构件是一个流体流经的节流装置。
当流体通过节流装置时,流道的截面积变小,流体的速度增加,伯努利方程中的速度项增加,从而压力降低。
根据伯努利方程,流体的速度越高,压力越低。
差压式流量计一般由三个部分组成,即差压产生器、差压变送器和显示仪表。
差压产生器通常采用节流装置,如孔板、喷嘴或者或ifice板。
当流体流过节流装置时,产生的压差与流量成正比。
差压变送器用于测量流体流经差压产生器后的压差,并将压差转换为相应的电信号。
压差变送器通常采用荷重式弹簧,受压差作用时产生的弹性形变通过敏感元件(如电阻应变器)转换为电信号。
这个电信号的大小与流体的流量成正比。
显示仪表将差压变送器输出的电信号转换为相应的流量数值,并显示在仪表上。
显示仪表通常采用数字显示器或者模拟仪表,可以直接读取流量数值。
可以根据差压的变化情况来确定流体的流量。
一般情况下,差压式流量计的标定曲线是提前绘制好的,通过查表或者数学曲线拟合可以得到流量值。
根据测得的差压值和标定曲线,可以准确地计算出流体的流量。
差压式流量计的优点是测量范围广、精度高、体积小、结构简单、维护方便并且成本较低。
但也有一些局限性,例如易受到测量介质密度变化的影响,要求管路对称且无空气或气泡等。
总结起来,差压式流量计的原理是通过测量流体在节流装置处产生的压差来确定流体的流量。
主要由差压产生器、差压变送器和显示仪表组成。
通过测量差压并转换为电信号,得到流体的流量数值。
差压式流量计具有测量范围广、精度高、结构简单等优点,在工业生产和流体控制中得到广泛应用。
姓名:见习单位:论文指导:主要内容:差压式流量计在天然气产销厂的应用分析差压式流量计的应用分析1.差压式流量计介绍1.1结构差压式流量计主要由差压装置、差压变送器和流量积算仪组成。
1.2测量原理当流体流经管道内的节流件时,流速将在节流件处形成局部收缩,因而流速增加,静压力降低,于是在节流件前后便产生了压差。
流体流量愈大,产生的压差愈大,这样可依据压差来衡量流量的大小。
1.3理论基础差压式流量计是以伯努利方程和流动连续性方程为依据,当被测介质流经差压件时,在其两侧产生差压,由差压与流量的关系,通过测量差压确定流体的流量。
1.4差压式流量计与其他类型流量计的比较2.常见差压式流量计2.1常用节流装置标准节流装置:按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差。
①孔板:具有测量精度高、安装方便、使用范围广、造价低、无需实流校准等特点,广泛应用于各种介质的流量测量。
适用介质:各种液体、气体、蒸汽等在管道中安装一个孔板(节流板),流体流经孔板时,速度增加,压强减小。
孔板两侧的静压头之差正好是管中动压头之差:(P1-P0)/ρ=(U02-U12)/2。
②喷嘴和文丘里喷嘴是一个以管道中心线为旋转轴的对称体。
具有结构简单、牢固,稳定可靠,寿命长,价格低廉、无须实流校准等特点。
很适用于高压、大流量工况的测量。
长颈喷嘴见图2-1,文丘里喷嘴见图2-2。
图2-1长颈喷嘴图2-2文丘里喷嘴2.2 FloBoss103智能流量管理器2.2.1关于 Floboss103的介绍FloBoss103是一台小型的一体化的流量计算机,不仅具有静压、差压、温度等信号的直接测量功能,通过具有瞬时流量和累积流量等计算功能,还能实现各种报表所需数据的数字化远传功能,被称作“流量管理器”。
但与传统的流量积算仪系统(流量积算仪和压力、差压变送器、温度传感器)相比。
称其为“一体化智能流量积算仪”更为合适。
2.1.2 Floboss103的特点作为替代传统的流量积算仪系统的新产品,现已在天然气流量计量领域中被广泛的应用,与传统的流量积算仪系统相比,具有以下几个方面的特点: (1)数据管理高效数据管理包括瞬时流量、日累计流量、月累计流量、总累计流量等数据记录、存储功能,还可以对部分数据进行历史查询,其高效的报表功能代替了原有的人工报表,大大降低了数据管理的成本。
差压流量计参数
差压流量计,是一种常用的流量测量仪器,它通过测量流体在管道中产生的差压来计算流量。
差压流量计的参数是指用于描述其性能和特点的各项指标。
差压流量计的最重要的参数就是量程。
量程是指差压流量计能够测量的最大流量范围。
通常,差压流量计的量程会根据具体的应用需求而确定,以确保在正常工作范围内能够准确测量流体的流量。
精度是差压流量计的另一个重要参数。
精度是指差压流量计测量流体流量时的误差范围。
一般来说,精度越高,测量结果越准确。
因此,在选择差压流量计时,需要根据实际需求确定所需的精度要求。
响应时间也是差压流量计的一个关键参数。
响应时间是指差压流量计对流体流量变化的反应速度。
对于一些需要实时监测流量变化的应用场景,较短的响应时间是非常重要的。
差压流量计的稳定性也是需要考虑的一个参数。
稳定性是指差压流量计在长时间使用过程中的性能变化情况。
一般来说,稳定性越好,差压流量计的使用寿命越长。
差压流量计的安装和维护也是需要考虑的因素。
一般来说,差压流量计需要在管道中安装压力传感器和温度传感器,以便对流体进行更精确的测量。
此外,定期的维护保养也是确保差压流量计正常工作的关键。
差压流量计的参数包括量程、精度、响应时间、稳定性以及安装和维护等。
在选择差压流量计时,需要根据具体的应用需求和环境条件综合考虑这些参数,以确保差压流量计能够准确可靠地测量流体的流量。
差压式流量计1. 简介差压式流量计是一种常用的流体测量设备,它通过测量流体流经管道时产生的差压来计算流量。
差压式流量计结构简单、使用方便,并且具有较高的精度和稳定性,因此被广泛应用于工业生产中的流量计量。
2. 工作原理差压式流量计根据伯努利定律和流体动量守恒定律,利用管道中的差压来测量流体的流量。
其工作原理如下:•流体经过流量计时,会受到流速的影响,导致管道内部产生差压。
•流量计通常由两个并列的管道和一个测量元件组成。
测量元件之间的差压用于计算流量。
•流体流过管道时,由于管道截面积变化或流道内有孔洞等原因,会产生速度和压力的变化。
•测量元件可通过测量差压来推断流体的流量,并将结果显示在指示器上。
3. 主要部件差压式流量计主要由以下几个部件组成:3.1 测量元件测量元件是差压式流量计的核心部件,它通常由孔板、喷嘴或流体节流装置等组成。
测量元件的选用取决于应用场景和流体性质。
•孔板:孔板是一种常用的测量元件,具有结构简单、成本低、适应性广等优点。
它通过在管道内设置一个孔洞,引起流体的压力变化。
•喷嘴:喷嘴测量元件具有高精度和较小的压力损失。
通过喷嘴内部的流道减小流体流速,产生差压。
•流体节流装置:流体节流装置通过在管道内设置节流装置,改变流体的速度和流道截面积,从而引起差压变化。
3.2 压力传感器压力传感器用于测量差压,并将其转化为电信号。
常见的压力传感器有压阻式传感器、电容式传感器和压电式传感器等。
•压阻式传感器:压阻式传感器是一种具有压阻特性的传感器,它通过测量电阻的变化来计算差压。
•电容式传感器:电容式传感器是一种利用电容的变化来测量差压的传感器。
差压引起电容的变化,从而测量差压。
•压电式传感器:压电式传感器是一种利用压电材料的特性来测量差压的传感器。
压电元件受到差压作用后,产生电荷变化,从而测量差压。
3.3 指示器指示器用于显示测量到的流量数值。
常见的指示器有机械指示器和电子指示器。
•机械指示器:机械指示器是一种通过机械结构显示数值的指示器,通常包括指针和刻度盘。
煤气流量计种类1.差压流量计差压流量计是一种基于伯努利原理的流量计。
它利用流经煤气管道的流体运动状况,根据柯西公式计算出流体速度,进而计算流量。
差压流量计有多种类型,如歧管流量计、喷嘴流量计、孔板流量计和环形流量计等。
它们的主要区别在于结构和测量范围。
2.电磁流量计电磁流量计是一种测量导电液体流量的仪器。
它利用法拉第电磁感应定律,测量在磁场中移动的液体中的电势差,进而计算出流量。
电磁流量计具有缺点,如容易受到外界磁场的干扰和需要使用许多电子元件。
但是它们的测量范围广泛,可以在高温高压的环境中工作。
3.超声波流量计超声波流量计是一种利用超声波探测液体或气体流动状态的仪器。
它利用超声波在介质中传播的速度与介质的密度、压力和温度等参数有关的特性,测量煤气或气体的速度和体积流量。
超声波流量计的测量范围广泛,但是在高温高压的环境下不太适用。
4.涡街流量计涡街流量计是一种基于Kelvin-Helmholtz涡的流量计。
它可以测量液体或气体的流量和瞬时流量,具有准确性高、测量范围宽、安装简单等优点。
涡街流量计的工作原理有两种方式:一是反向压力法,即利用反向压力引起的涡街感应信号进行测量;另一种是龙门涡街法,即利用龙门流动引起的涡街感应信号进行测量。
5.质量流量计质量流量计是一种直接测量流体质量流量的仪器。
它利用热能或者湿度比测量流体的密度或者测量水分含量,进而得出流体的质量流量。
质量流量计的优点在于测量结果不受温度、压力和构成成分的影响。
质量流量计主要用于石油化工、电力和气体工业等领域。
总之,不同种类的煤气流量计都有各自的优势和限制。
选择适当的煤气流量计应该考虑到测量范围、温度、压力、精度等因素。
差压式流量计工作原理
差压式流量计是一种新型的流量计,它具有高精度、可靠性强等优点,是普遍应用于各种流量测控中的标准设备。
原理是利用爱克斯——贾朗斯力学(即流体运动和能量守恒定律),在流体液体流经计量管段时根据流量大小,产生的压力差来衡量差压式流量计的流量。
差压式流量计在体积流量测量方面具有很高的精度,能够可靠检测出微小的流量变化。
与气动流量计相比,它不仅具有高性能、高精度,而且不需要仪表室和控制系统,可以节约成本。
差压式流量计管路主要由探头、管道和计量管段三部分组成,将流体引入管道后,穿过探头,形成一组测压孔,利用压力变化来计算流量,然后发送信号。
此外,从传感器的角度来看,差压式流量计的传感芯片具有稳定性、鲁棒性、尺寸小、功耗低等优点,同时也可以应用在恶劣环境中,有效提升流量计的工作效果。
综上所述,差压式流量计是一种高性能、高可靠性的测量仪器,其精度、灵敏性、稳定性和易操作性等优点为它在各行各业中得到普遍应用奠定了坚实的基础。
差压式流量计原理
差压式流量计是一种常见的流量测量仪器,它通过测量流体在管道中产生的压力差来计算流体的流量。
它的原理基于伯努利方程和流体力学定律。
差压式流量计通常由管道、孔板、差压传感器和显示器组成。
当流体通过管道时,流体的速度会增加或减少,这会导致压力的变化。
差压式流量计将管道中的流体通过一个孔板,该孔板会引起流体的压力降低,从而产生差压。
差压传感器位于孔板的上下游位置,它测量上游和下游压力之间的差值。
这个差值与流体的速度和体积流量成正比。
差压传感器将差压信号转换成电信号,然后传送给显示器。
显示器接收到电信号后,会根据预先设定的参数和流体性质计算出实际的流量值并显示出来。
差压式流量计通过测量差压来间接地测量流量,而不需要直接接触流体,因此适用于各种不同的流体和应用场景。
总之,差压式流量计利用了流体在管道中流动过程中压力的变化来测量流体的流量。
它是一种简单有效的流量测量原理,广泛应用于化工、石油、制药等领域。
差压式流量计的应用与发展一、概述差压式流量计(节流式、变压降式)是一类历史悠久、应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位(约70%)。
近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。
在充满流体的管道内,安装一个节流件(如孔板、喷嘴等),当流体流过时,由于管道面积突然减小,流束成局部收缩,部分位能转化为动能,收缩截面处流体的平均流速增加该处的静压就降纸,节流件的上游侧和下游测(或喉部)之间产生一个静压差,根据连续性方程和伯努利方程,就可以进行流量测量。
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
但必须满足流体条件。
如下:1)根据GB/T262450mm≤D≤1000mm,0.1≤β≤0.75(推荐0.4≤β≤0.65)2)流体必须充满管道,并连续流动。
3)流体必须是牛顿,流体如水、蒸汽、酸碱溶液各种气体大多数化工气、液体、流体在节流装置附近4)不应发生物态变化(单相流)5)流体流束必须与管道轴平行,不得有旋转流或偏心流。
二、分类差压式流量计品种较多,目前市场上经常使用的差压式流量计有:孔板流量计、楔式流量计、V锥流量计、阿牛巴流量计、威力巴流量计、托巴管流量计、弯管流量计、明渠流量计等。
标准孔板是一块具有圆形开孔的金属薄板,圆孔壁与孔板前端面成直角,安装时孔板轴心与管道轴线同心。
孔板已有国际标准(ISO 5167)。
测出孔板两端压差,按此标准即可算出具有一定精确度的流量值。
孔板取压方式在国际标准中规定为径距取压、法兰取压和角接取压(取压孔紧靠孔板)3种。
标准孔板可以采用角接取压、法兰取压或径距取压;标准喷嘴采用角接取压;长颈喷嘴采用径距取压;文丘里喷嘴上游采用角接取压,下游采用理论取压;经典文丘里管上游采用管接取压,下游采用理论取压;当测量含有少量固体的液体或含有少量液体的气体时,为便于少量固体或液体通过,孔板的开孔可制成扇形的,或制成与管道的轴线是偏心的。
差压式流量计差压式流量计是一种常见的流量测量工具,其原理是根据管道中的流体在流动时所产生的差压,进而计算出流量大小。
本文将详细介绍差压式流量计的工作原理、分类、应用及优点。
一、差压式流量计的工作原理差压式流量计通过测量管道中液体或气体在运动过程中产生的压阻差来算出流量大小。
差压流量计通常由一个测量管和一个压力传感器组成。
测量管是一个塑料或金属管道,通常呈直管形,中间被分成两部分,为分离的压力孔。
其中一个压力孔被连接到管道的上部,另一个被连接到下部。
管道的两部分之间的压力差与流量有直接关系,因为流体流过增压腔时,它的速度会加快,流过降压腔时,其速度又会降低。
差压式流量计通过测量管道中两部分间的压力差,进而计算出流量大小。
全压式差压流量计是最基本的差压流量计类型,它可以测量绝大多数气体和液体的流量。
它的主要构件是一个截面面积缩小的锥形管,其宽度和深度不相等。
流体通过锥形管时,其速度增加,压力则降低,然后继续通过需要流量测量的管道。
测量管道安装在挡板式流量计、调整蓝、插入板式流量计中等流动部件的闭合位置。
平板式差压流量计通过一对正方形平板来实现流量测量。
平板被安装在管道的流动方向上,平板之间形成缝隙或夹缝,流体流过该缝隙或夹缝时,其速度增加,压力降低。
采用压力传感器测量差压,从而计算出流量大小。
环形差压流量计分为均压式和斜井式,前者适用于低速流体,后者适用于较高速流体。
环形差压流量计通过将管道压降转换为气体的压降,即通过轴向正压侧槽和轴向负压侧槽的联合作用,来计算流体的流量大小。
V型差压流量计是一种适用于高温、高压、高粘度、腐蚀性气体、液体以及热力传导油等场合的流量计。
其工作原理是利用特有的双V结构,让流体从两个不同角度出发,通过不同角度射出的流体通过两个大肚子和收缩管,并通过测量处理成标准信号。
差压式流量计被广泛应用于化工、电力、石油、天然气工业中的流量测量。
在化工行业,在对于水的测量中广泛使用。
此外,差压流量计还广泛用于供水、采矿、污水处理等领域。
差压流量计原理差压流量计是一种常用的流量计,它通过测量流体在管道中产生的压差来计算流量。
其原理基于伯努利定律和连续方程。
伯努利定律指出,在不受外力作用的情况下,流体在管道中沿着流动方向速度越快,压力越低。
这是因为速度增加时,动能增加,而静压则减少。
因此,在管道中存在速度梯度时,会形成压差。
连续方程则表明,在稳态条件下,通过一个截面的质量流率等于通过另一个截面的质量流率。
即:ρ1A1v1 = ρ2A2v2其中,ρ为密度,A为截面积,v为速度。
根据这个公式可以推导出以下式子:Q = Av其中,Q为单位时间内通过截面的质量或体积流率。
差压流量计利用这个原理来测量管道中的质量或体积流率。
它通常由两个测压孔和一个测量元件组成。
测压孔位于管道两侧,在垂直于管道轴线的平面上对称布置。
当液体通过管道时,由于伯努利定律的作用,两侧的压力会不同。
测压孔测量到的压力差就是差压信号。
测量元件通常是一个孔板、喷嘴或流量管。
它们在管道内部引起流动阻力,使得液体速度变化。
根据连续方程,速度变化会导致密度和截面积的变化。
因此,在测压孔两侧的密度和截面积也会发生变化。
根据上述公式,可以推导出以下式子:Q = KΔP/√ρ其中,K为常数,ΔP为测得的差压信号,ρ为液体密度。
这个式子表明,质量或体积流率与差压信号成正比,与密度成反比。
因此,在使用差压流量计时需要知道液体密度,并进行修正。
同时,在实际使用中还要考虑流动状态、粘性、雷诺数等因素对测量精度的影响。
总之,差压流量计通过测量管道中产生的压差来计算流量。
其原理基于伯努利定律和连续方程,并且需要考虑多种因素对测量精度的影响。
差压式流量计介绍差压式流量计介绍1 概述差压式流量计(以下简称DPF或流量计)是根据安装于管道中流量检测件产⽣的差压、已知的流体条件和检测件与管道的⼏何尺⼨来测量流量的仪表。
DPF由⼀次装置(检测件)和⼆次装置(差压转换和流量显⽰仪表)组成。
通常以检测件的型式对DPF分类,如孔扳流量计、⽂丘⾥管流量计及均速管流量计等。
⼆次装置为各种机械、电⼦、机电⼀体式差压计,差压变送器和流量显⽰及计算仪表,它已发展为三化(系列化、通⽤化及标准化)程度很⾼的种类规格庞杂的⼀⼤类仪表。
差压计既可⽤于测量流量参数,也可测量其他参数(如压⼒、物位、密度等)。
DPF按其检测件的作⽤原理可分为节流式、动压头式、⽔⼒阻⼒式、离⼼式、动压增益式和射流式等⼏⼤类,其中以节流式和动压头式应⽤最为⼴泛。
节流式DPF的检测件按其标准化程度分为标准型和⾮标准型两⼤类。
所谓标准节流装置是指按照标准⽂件设计、制造、安装和使⽤,⽆须经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差,⾮标准节流装置是成熟程度较差,尚未列⼊标准⽂件中的检测件。
标准型节流式DPF的发展经过漫长的过程,早在20世纪20年代,美国和欧洲即开始进⾏⼤规模的节流装置试验研究。
⽤得最普遍的节流装置--孔板和喷嘴开始标准化。
现在标准喷嘴的⼀种型式ISA l932喷嘴,其⼏何形状就是30年代标准化的,⽽标准孔板亦曾称为ISA l932孔板。
节流装置结构形式的标准化有很深远的意义,因为只有节流装置结构形式标准化了,才有可能把国际上众多研究成果汇集到⼀起,它促进检测件的理论和实践向深度和⼴度拓展,这是其他流量计所不及的。
1980年ISO(国际标准化组织)正式通过国际标准ISO 5167,⾄此流量测量节流装置第⼀个国际标准诞⽣了。
ISO 5167总结了⼏⼗年来国际上对为数有限的⼏种节流装置(孔板、喷嘴和⽂丘⾥管)的理论与试验的研究成果,反映了此类检测件的当代科学与⽣产的技术⽔平。
但是从ISO 5167正式颁布之⽇起,它就暴露出许多亟待解决的问题,这些问题主要有以下⼏个⽅⾯。
差压式流量计一.流量1.概念:单位时间内流过管道横截面积的流体数量。
以体积(m3)表示时称为体积流量;以质量(Kg或T)表示时称为质量流量。
例如:每小时流过60立方米水表示流量为600m3/h.每小时流过1吨水表示流量为1T/min.2.体积流量的一种算法:Q V=uAQ V:体积流量 u:流体流速 A:流体横截面积例如:u=5m/s A=0.4m2则Q V=5m/s ×0.4m2=2m3/s=7200m3/h对于液体,由于压力和温度变化对密度的影响极小,所以一般情况下在实际使用时都忽略不计。
对于气体,压力和温度变化对密度的影响比较大(在常温常压附近,温度变化10℃,或压力变化10KPa,密度都变化约3%),所以测量气体流量时需要根据实际的温度压力对测量结果进行修正,将各种温压工况下的体积流量换算成常温常压下的体积流量——标准体积流量。
标准体积流量:压力在101325Pa,温度为20℃时的体积流量。
3.质量流量与体积流量的关系:Q m=Q vρQ m:质量流量 Q v:体积流量ρ:流体密度例如水流量每小时600方。
即Q v=60m3/h ρ=1T/m3则Q m=60m3/h×1T/m3=60T/h=1T/min二.差压式流量计1、概念:通过测量差压来得出流体流量的仪表。
2、测量范围:从每秒几毫升到每小时几吨。
3、测量原理:能量守恒和质量守恒流体在截面A和截面B处具有的动能和压力势能相互转化,但是机械能总量保持不变。
½mu12+P1V1=½mu22+P2V2即½u12+P1/ρ1=½u22+P2/ρ2 ①单位时间内,从截面A 流出的流体和截面B 处流出的流体质量相等。
即 ρ1u 1S 1=ρ2u 2S 2 ②将 ② 带入①解方程求u 2得u 2=∆P •-)1(22A ρ 故体积流量Q VQ V =u 2S 2=∆P ••-4)1(2222d A πρ 由此可知流量值与差压值是开平方关系。
第六节差压式流量计1、概述差压式流量计(如下简称流量计)是根据安装于管道中流量检测件产生旳差压、已知旳流体条件和检测件与管道旳几何尺寸来测量流量旳仪表。
流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)构成。
一般以检测件旳型式对流量计分类,如孔板流量计及均速管流量计等。
二次装置为多种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器和流量显示及计算仪表,它已发展为三化(系列化、通用化及原则化)限度很高旳种类规格庞杂旳一大类仪表。
差压计既可用于测量流量参数,也可测量其他参数(如压力、物位、密度等)。
在目前使用旳各类流量计量仪表中,对差压式流量计旳研究最为进一步,积累了大量旳实验数据,使其成为目前唯一可以进行“干标”(即无需进行实流标定)旳流量计,大大节省了检定费用,为其推广应用开辟了广阔前景。
据有关记录,20世纪90年代中后期世界范畴内各式差压式流量计销售量在流量仪表总量中台数占50%~60%(每年约百万台),金额占30%左右。
我国销售台数约占流量仪表总量(不涉及家用燃气表和家用水表及玻璃管浮子流量计)旳35%—42%(每年6万-7万台)。
2、差压式流量计旳分类流量计按其检测件旳作用原理可分为节流式、动压头式、水力阻力式、离心式、动压增益式和射流式等几大类,其中以节流式应用最为广泛,本文重点对节流式流量计进行阐明。
节流式流量计旳检测件按其原则化限度分为原则型和非原则型两大类。
所谓原则节流装置是指按照原则文献设计、制造、安装和使用,不必经实流校准即可拟定其流量值并估算流量测量误差,非原则节流装置是成熟限度较差,尚未列入原则文献中旳检测件。
原则型节流式流量计旳发展通过漫长旳过程,早在20世纪代,美国和欧洲即开始进行大规模旳节流装置实验研究。
用得最普遍旳节流装置——孔板和喷嘴开始原则化。
目前原则喷嘴旳一种型式ISA 1932喷嘴,其几何形状就是30年代原则化旳,而原则孔板亦曾称为ISA1932孔板。
节流装置构造形式旳原则化有很深远旳意义,由于只有节流装置构造形式原则化了,才有也许把国际上众多研究成果汇集到一起,它增进检测件旳理论和实践向深度和广度拓展,这是其他流量计所不及旳。
差压气体流量计分类概述说明以及解释1. 引言1.1 概述差压气体流量计是一种常用的测量装置,用于定量测量气体在管道中的流量。
它通过测量流体通过管道时产生的压力差,来计算气体的流速和流量。
差压气体流量计广泛应用于化工、石油、制药、电力等领域,并且在工业自动化控制系统中起着至关重要的作用。
1.2 文章结构本文将详细介绍差压气体流量计的分类、概述以及解释。
文章结构分为五个部分:引言、差压气体流量计分类、概述说明差压气体流量计、解释差压气体流量计分类的重要性以及结论。
1.3 目的本文旨在提供对差压气体流量计分类进行全面了解,并阐明其实际应用场景和优势。
我们将介绍差压流量计的基本原理和常见设计类型,深入探讨测量误差与校准方法。
同时,我们还会解释不同分类方法对应的适用场景,并提供选择合适分类方法的依据和注意事项。
最后,我们将展望未来差压气体流量计分类研究的发展趋势与挑战,并提出进一步深入研究的方向和方法。
以上是“1. 引言”部分的内容,供参考。
2. 差压气体流量计分类2.1 定义和原理差压气体流量计是一种常用于测量气体流量的仪器。
它基于差压原理进行工作,通过测量管道中产生的压力差来确定气体流量。
其工作原理可以简单描述为:当气体通过管道时,在流动过程中会产生速度、密度和粘度等物理特性的变化,从而导致不同位置上存在压力差。
差压气体流量计利用这些压力差的变化,通过测定两个位置之间的压力差来计算气体的流量。
2.2 主要分类方法根据不同的分类标准,差压气体流量计可以被分为以下几种主要类型:1. 厄米托管(Orifice Plate):厄米托管是一种常用且经典的差压流量计类型。
它采用一个孔板,将其安装在管道截面上游,并通过测定管道两侧不同位置上产生的压力差来确定气体流量。
由于其结构简单、成本低廉,广泛应用于工业领域。
2. 爱森菲希季曼管(Venturi Tube):爱森菲希季曼管也是一种常见的差压流量计类型。
与厄米托管不同的是,爱森菲希季曼管采用了比厄米托管更加复杂的形状来改变气体流动状态,从而提高测量精度。
智能差压流量转换器
-----------多参数变送器
电池供电差压流量多参量变送器AX100温度压力传感器一体化自动温压补偿
差压流量计的发展现状
差压流量计占有流量仪表的市场的比例是非常之大的,市场中应用比较多的是孔板、喷嘴、文丘里、弯管、阿牛巴、威力巴、楔形、V锥等流量计。
差压流量计有很多的优点,机构简单、长期稳定、抗干扰性好、抗振动能力强等。
但是也有许多的缺点。
主要就是使用起来比较麻烦,安装麻烦、一般都是安装差压变送器,然后配二次仪表或者计算机等。
必然就造成了用户使用麻烦、容易出错,操作难度增加。
成本也必然的增加。
一般输出是电流,没办法做到每个表实流标定。
国内没有一家做到每台差压流量仪表出厂前进行标定,都是靠计算来实现。
必然造成理论和实际有一些出入而带来误差。
还有一个重要的缺点就是不能电池自供电,实现微功耗。
因为好多地方是无法提供电源的。
针对这些情况,我们研发了一个微功耗电池供电的差压流量多参量变送器。
流量和差压传感器一体化设计,直接显示流量信号,可以不接电源的情况下进行流量的计量。
全隔离的脉冲输出,可以直接在标定台子上实流标定,把系数反馈到多参量变送器。
大大提高仪表的实际准确性。
摆脱了差压流量计靠计算的这个操作办法。
一、差压流量计计算系统的组成
1、传统的差压变送器的性能
●适用于所有差压流量传感器
●可输出电流(4-20mA)
●量程比1:10,进口的1:100
●精度0.1级0.2级
●可现场显示单一流量
2、传统差压变送器和差压流量传感器组成的计量系统
(1)普通型的(测量液体)
(2)温度压力补偿型(测量低温气体)
(3)温度压力补偿型(测量蒸汽)
a、饱和蒸汽
b、过热蒸汽
多参量差压流量计计量系统的组成
1、AX100多参数变送器的性能
●适用与所有差压流量传感器
●可电池供电现场显示无需外接电源
●全隔离输出超强干扰性设计,屏蔽一切干扰
●可输出脉冲、电流(4-20mA)、485(modbu-rtu)信号(需外
接电源)
●自带温度压力传感器
●气体、蒸汽自动温度压力补偿
●量程比1:100 1:200 1:400
●精度0.1级0.2级0.5级
●气体可显示温度、压力、工况流量、标况流量等参数
●蒸汽可显示温度、压力、密度、质量流量等参数
2、AX100和差压流量传感器组成的计量系统
(1)A X100-A普通型的(测量液体)
(2)→AX100-B温度压力补偿型(测量低温气体)
(3)→AX100-C温度压力补偿型(测量蒸汽)
a、饱和蒸汽
b、过热蒸汽
二、多参数差压流量系统和传统差压流量系统相比较的优势
·可电池供电现场显示无须外接电源
这种设计主要是针对很多地方不能提供电源,而又需要有仪表计量的现场,譬如油田这种情况就比较多,如果不能解决微功耗,差压流量计就没有办法在这种现场应用。
考虑到这些复杂的现场环境AX100设计之初就立足微功耗,将流量、温度、压力的采集计算,使用一个内置锂电池,可以独立工作2-3年,国内、国外目前还没有能力到这样的设计性能的变送器,处于领先地位。
·全隔离输出超强抗干扰性设计,屏蔽一切干扰
内部、外部电源完全隔离设计。
大大提高了仪表的抗干扰性。
仪表带来的干扰。
有90%是电源供电系统通过仪表供电电源线进入到仪表,对仪表造成干扰,这样完全隔离的设计,完全阻断了这种干扰进入仪表的途径,极大的提高了仪表的抗干扰性。
·可输出脉冲、电流(4-20MA)、485(modbu-rut)信号(需外接
电源)
普通的差压变送器只能输出电流信号,AX100可以输出脉冲、电流、485信号可选择。
485信号能同时把工况瞬时流量、工况累积流量、标况瞬时流量、标况累积流量、温度、压力等信号传输到上位机。
只需要一条总线。
传统的需要差压信号、温度变送信号、压力变送器信号等多条线。
脉冲信号的输出,解决了传统差压流量转换器无法在线标定的问题,目前国内大部分标定系统都是以脉冲信号输入作为标定的,而电流输出就造成了流量计不能输入到大部分的标定系统,进行有效的在线标定。
通过在线标定,会大大提高了仪表的精度,而不是传统的仅仅是靠理论计算。
·自带温度压力传感器气体、蒸汽自动温度压力补偿
AX100所参量变送器,自身集成了微功耗的温度和压力传感器。
对温度压力传感器信号进行采集。
对气体能够自动进行温度补偿气态方程的计算,换算到标方;蒸汽会根据饱和蒸汽或者过热蒸汽自动查表运算,转换成质量流量。
传统的变送器,不具备这些功能,要同时安装温度变送器,压力变送器,差压变送器,二次仪表或者计算机系统才能实现。
同时需要大量的布线工作,还有设置工作。
造成了仪表的使用麻烦、工作量大,操作困难等。
多参数变送器不需要接线、设置等。
非常简单的操作,提高了现场的易用性。
·高精度范围内0.1级超宽量程比1:100 1:200 1:400
传统的差压变送器的量程比一般不超过1:10,开放后流量
的量程比只有1:3,这也是造成差压流量传感器量程比的一个瓶颈。
目前进口的一般能达到1:100,微差压的1:10. AX100变送器,差压量程范围达到1:400,大大的扩宽了差压流量计的量程比,突破了这个瓶颈,使用量程比开放后可以达到1:20.在微差压方面也可以达到1:100的量程比。
这样传统量程自适应,或者调整量程等不需要。
而是这个量程都可以使用的。
以前人们解决这个问题的方法是通过安装两个量程的变送器来达到这个效果。
即大流量一个变送器,小流量一个变送器,但这样就增肌了使用成本和操作难度。
而现在不需要一个变送器就可以完全实现。
·气体可显示温度、压力、工况流量、标况流量等参数
对气体这些可压缩的介质。
AX100会自动采集温度和压力,并进行温度压力补偿气态方程的运算。
就流量转换成标准方。
而传统的变送器是要靠安装差压变送器、温度变送器、压力变送器、二次仪表或者计算机来实现的。
成本高,施工强度大,操作困难。
·国际标准开放的通讯协议modbus-rtu
AX100 485通讯采用国际标准开放的通讯协议,modbus-rtu模式,可以和一些PLC、装有组态软件的上位机无缝通讯。
简化了远传通讯的使用难度。
三、总结
AX100的推出,大大方便了差压流量计的推广,极大的方便了用户的使用,有效的提高了差压流量计的计量精度,给差压流量计带来一种革命的进步。
注:可配V锥、阿巴牛、楔形、威力巴、德尔塔吧、孔板、喷嘴、弯管、A+K平衡、皮托管等各种差压类的传感器。