性能稳定可靠
1、质量式流量计
目前常见的直接式质量流量计有双涡轮质量流量计、动量矩式质量流量计、惯性力式质量流量计、科里奥利式质量流量计以及热式质量流量计等。此次我们介绍燃气行业上牵涉到的科里奥利式质量流量计以及热式质量流量计。
A、 科里奥利式质量流量计
工作原理:如图一所示,截取一根支管流体在其内以速度V从A流向B,将此管置于以角速度ω旋转的系统中。设旋转轴为X,与管的交点为O,由于管内流体质点在轴向以速度V、在径向以角速度ω运动,此时流体质点受到一个切向科氏力Fc。这个力作用在测量管上,在O点两边方向相反,大小相同,为:
δFc = 2ωVδm
因此,直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的科氏力就可以测得质量流量。这就是科里奥利质量流量计的基本原理。
科里奥利式流量计精度和稳定度较高,量程比也比较大,但是其性能价格比太高。近年来国内对Coriolis质量流量计的期望过高,认为它可以用到任何地方上。这是误解。科里奥利式流量计存在价格贵,结构复杂等特点。在平衡选择的仪表的一次性投资和常年维护费用的条件下,选用投资{zj0}的情况。就采用Coriolis质量流量计而言,凡是能用其它型式的流量仪表进行测量,就选用其它仪表,而不用Coriolis质量流量计,因为一般情况下,前者总比后者便宜。
B、热式质量流量计
工作原理:这种流量计的基本原理是在一很小直径(4毫米)的薄壁金属管(常用不绣钢、纯镍或蒙乃尔台金等耐蚀合金)的外壁,对称绕上四组电阻丝,相互联接组成惠斯顿电桥(见下图),其守桥留绕组l与绕组3分内、外两层平绕于管了左侧(上游),绕组2与6则同样地绕于管子的右侧(下游)。如图接上值电流的直流电源后,电流通过绕组而致升温,沿金属导管轴向形成一个对称分布的温度场(图中实线所示)。当气体流经导管时因气体吸热而使上游管壁温度下降,通过下游时气体放热,管壁温度上升,导致了温度场的变异,即温度{zg}点位置向右偏移(图中虚线所示)。电阻丝采用电阻温度系数较大的材料能灵敏地反映温度的变化而使电桥失去平衡。{zh1},将电桥的不平衡电压讯号放大或者转换成电流讯号。
使用范围:使用于气体比热稳定、气体成分单一、压力较稳定的气体,同时该设备开机时必须先预热。并且由于发热元件暴露在被测量气体中,要求气体成分高度清洁。所以,一般不适用天然气。
2、孔板式流量计
在管道内部装上孔板或喷咀等节流件,由于节流件的孔径小于管道内径,当流体流经节流件时,流速截面突然收缩,流速加快。节流件后端流体的静压力降低,于是在节流件前后产生静压力差(差与流见图1),该静压力的流体流量之间有确定的数值关系,符合Q=K.△P 。用差压变送器( 或差压计) 测量节流件前后的差压,实现对流量的测量。
特点:孔板流量计的主要特点为结构易于复制,简单牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉等,整套流量计由节流装置,差压变送器和流量显示仪(或流量计算机)组成。它们可以分别由不同厂家生产,易于形成规模生产,经济效益高,各部分组合非常灵活,但是孔板流量计亦有一些重大缺点:输出信号为模拟信号,重复性不高,对整套流量计的xx度影响因素多且错综复杂,因此xx度提高的难度很大。其它缺点为范围度窄,压损大,现场安装条件要求高等。
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