錐形流量計(jì)工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)
錐形流量計(jì)工作原理
錐形流量計(jì)是一種差壓型的流量儀表。以差壓原理設(shè)計(jì)的流量儀表已經(jīng)有了一百多年的應(yīng)用歷史了,差壓型流量計(jì)是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理,也就是說對于穩(wěn)定流體,管道壓力與管道中的介質(zhì)流速的平方根成反比:速度增加壓力會下降,當(dāng)介質(zhì)接近錐體時(shí),其壓力為P1,在介質(zhì)通過錐體的節(jié)流區(qū)時(shí),速度會增加壓力會降低為P2,如圖1所示,P 1和P2都通過錐形流量計(jì)的取壓口引到后接差壓變送器上,流速發(fā)生變化時(shí),錐形流量計(jì)的兩個取壓口之間的差壓值會增大或縮小。當(dāng)流速相同時(shí),若節(jié)流面積大,則產(chǎn)生的差壓值也大, β值等于錐體的節(jié)流面積除以管道內(nèi)徑的截面積(可換算成兩者之間的直徑比)。
(一)錐形流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
①錐形流量計(jì)的準(zhǔn)確度可以達(dá)到O.5%。
根據(jù)國外資料報(bào)導(dǎo),在CEESI的依阿華(IOWA)的天然氣大流量測試裝置上曾對一批口徑從457mm至71lmm的錐形流量計(jì)進(jìn)行了測試,其不確定度從±0.118%到士0.203%不等.對兩個相同口徑(660mm)的錐形流量計(jì)測試后,所有測試點(diǎn)的總離散度在±O.55%以內(nèi)。該不確定度水平可與其他各種氣體流量計(jì)相比。
②錐形流量計(jì)的重復(fù)性優(yōu)于±0.1%。
③錐形流量計(jì)的量程比優(yōu)于孔板流量計(jì)。
④錐形流量計(jì)安裝時(shí)所要求直管段很短,上游要求O至3D,下游要求0 至1D:不需要在錐形流量計(jì)的上游安裝流動調(diào)整器。大大的節(jié)約了固定工況下的費(fèi)用和安裝空間。
⑤流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是流體掃過型結(jié)構(gòu),不可能截留流體中任何夾帶的氣,液或固相污物,非常適用于臟污流體的流量測量,如焦?fàn)t煤氣,濕氣體等;特殊設(shè)計(jì)的錐體可以減弱被測壓力(差壓)場中脈動(振蕩)的幅值,從而減小差壓信號中的噪聲。
⑥錐形節(jié)流裝置中無可動部件,不易產(chǎn)生卡死。
⑦當(dāng)流體流經(jīng)具有特殊廓形的內(nèi)錐體時(shí),會在其周邊形成邊界層并疏導(dǎo)流體離開錐體尾部的邊緣,從而減少它被磨損的可能性,從而保證其性能的穩(wěn)定。
⑧由于壓損小,錐形流量計(jì)適用于低靜壓流體流量測量的使用場合,如煙道氣。
(二)錐形流量計(jì)的缺點(diǎn):
①當(dāng)要求錐形流量計(jì)具有優(yōu)于O.5%的準(zhǔn)確度,對每一臺流量計(jì)都要求在盡可能接近于使用條件的校準(zhǔn)裝置上對它進(jìn)行實(shí)流校定,即標(biāo)定它的流出系數(shù)C。由此產(chǎn)生標(biāo)定費(fèi)用過大,特別是大口徑時(shí)候。
②錐形流量計(jì)尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的程度,無法象孔板流量計(jì)一樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),因而產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造成本教高。
③由于結(jié)構(gòu)上原因,無法用一臺錐形流量計(jì)適應(yīng)雙向流的流量測量要求。