小流量氬氣流量計(jì)

一、小流量氬氣流量計(jì)工作原理

氬氣流量計(jì)與其它差壓式流量計(jì)一樣都遵循伯努利方程：Q=C (△p)1/2，式中Q=管道內(nèi)的體積流量；C=流量常數(shù)；Δp=差壓值。

當(dāng)流體流過(guò)威力巴探頭時(shí)，在其前部(迎流方向)產(chǎn)生一個(gè)高壓分布區(qū)，高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓。根據(jù)伯努利方程原理，流體流過(guò)威力巴探頭時(shí)速度加快，在威力巴探頭后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過(guò)后在威力巴探頭后部產(chǎn)生部分真空，并且在威力巴探頭的兩側(cè)出現(xiàn)漩渦。

威力巴探頭上開(kāi)設(shè)有按一定規(guī)則排列的多對(duì)取壓孔，分別測(cè)量管道軸線上流體每點(diǎn)的壓力，在其前部(迎流方向)測(cè)得流體的多點(diǎn)全壓力即高壓平均值P1(包括每點(diǎn)的動(dòng)壓力又稱速度壓力和靜壓力的平均值)；低壓區(qū)的取壓孔在其側(cè)壁測(cè)得流體多點(diǎn)靜壓力平均即低壓平均值P2。P1-P2=△P，故△P反映了流體平均速度壓力，即平均流速的大小，以此可推算出流體的流量。

二、小流量氬氣流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)

1、用途

適用于氣體、液體和蒸汽的高精度流量測(cè)量。威力巴是一種差壓式、速率平均式流量傳感器，通過(guò)傳感器在流體中所產(chǎn)生的差壓進(jìn)行流量測(cè)量。威力巴反映流體真實(shí)的流速，其精度達(dá)到±10%，重復(fù)性達(dá)±01%。威力巴的突出優(yōu)點(diǎn)是：輸出一個(gè)非常穩(wěn)定、無(wú)脈動(dòng)的差壓信號(hào)

2、探頭的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

截面形狀的探頭能產(chǎn)生精確的壓力分布，固定的流體分離點(diǎn)；位于探頭側(cè)后兩邊、流體分離點(diǎn)之前的低壓取壓孔，可以生成穩(wěn)定的差壓信號(hào)，并且有效防堵。內(nèi)部一體化結(jié)構(gòu)能避免信號(hào)滲漏，提高探頭結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保持長(zhǎng)期高精度。

3、威力巴探頭防堵塞設(shè)計(jì)威力巴流量探頭以其的防堵設(shè)計(jì)，*擺脫了阿牛巴等插入式流量探頭易堵塞的弊端，使均速管流量探頭的防堵水平達(dá)到了*的高度。

探頭高壓取壓孔不會(huì)被堵探頭的前部形成高壓區(qū)，壓力略高于管道靜壓，阻止了顆粒進(jìn)入。請(qǐng)注意：在探頭的高壓取壓孔處流體的速度是零，沒(méi)有物體會(huì)進(jìn)入取壓孔。開(kāi)機(jī)時(shí)，流體在管道靜壓作用下，進(jìn)入彎管，很快形成了壓力平衡的狀態(tài)。當(dāng)壓力平衡狀態(tài)形成以后，流體在彎管進(jìn)口處遇到高壓，繞道而行，不再進(jìn)入彎管中。

威力巴的低壓孔實(shí)現(xiàn)本質(zhì)防堵一般情況下，灰塵、沙子和顆粒在渦街力的作用下，集中在探頭的后部。這就是為什么秋天的樹(shù)葉總是集中在背風(fēng)的房子后面的原因。其它的探頭由于低壓取壓孔取在探頭尾部真空區(qū)，在渦街力的作用下，探頭的低壓取壓孔很快地被渦流帶來(lái)的雜質(zhì)堵死。威力巴的*設(shè)計(jì)，使低壓取壓孔位于探頭側(cè)后兩邊，流體分離點(diǎn)和尾跡區(qū)的前部。這種設(shè)計(jì)從本質(zhì)上防止了堵塞并且能產(chǎn)生一個(gè)非常穩(wěn)定的低壓信號(hào)。

4、探頭的優(yōu)點(diǎn)

●可測(cè)量多種介質(zhì)，應(yīng)用范圍廣泛

●精度高、量程比大

●探頭取壓孔本質(zhì)防堵

●測(cè)量信號(hào)穩(wěn)定、波動(dòng)小

●管道*壓損低

●獨(dú)有高強(qiáng)度的單片雙腔結(jié)構(gòu)

●安裝費(fèi)用低，基本免維護(hù)

●可以在線安裝和檢修

5、威力巴均速管流量傳感器的特點(diǎn)

●穩(wěn)定的信號(hào)

威力巴的低壓取壓孔位于探頭側(cè)后兩邊、流體與探頭分離點(diǎn)之間，遠(yuǎn)離渦流波動(dòng)區(qū)域。

●的長(zhǎng)期高精度

⑴它不受磨損、污垢和油污的影響。

⑵結(jié)構(gòu)上沒(méi)有可移動(dòng)部件。

⑶設(shè)計(jì)上排除了堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。在探頭前部，高靜壓區(qū)圍繞著探頭，使高壓取壓孔不會(huì)被堵塞。zui重要的是，低壓孔取在探頭側(cè)后兩邊，流體從表面斜掠而過(guò)，保護(hù)了低壓孔不會(huì)被掠動(dòng)，而其它的探頭容易堵塞，因?yàn)樗鼈兊牡蛪喝嚎自陔s質(zhì)聚集的低壓波動(dòng)區(qū)域。

●zui低的安裝費(fèi)用

⑴只需要進(jìn)行幾英寸的線條焊接，完成安裝是非常簡(jiǎn)單和快捷的。

⑵應(yīng)用工具，可以實(shí)現(xiàn)帶壓在線安裝。

⑶全部的閥和各種儀器的接口只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的裝配，需要非常低的裝配費(fèi)用。

●非常低的運(yùn)行費(fèi)用

⑴它是一種非收縮節(jié)流的設(shè)計(jì)，作為一種插入式流量探頭，威力巴的運(yùn)行費(fèi)用是zui低的。

⑵威力巴只產(chǎn)生非常低的*性壓力損耗，典型的少于07KPa

⑶一個(gè)孔板元件所產(chǎn)生的*性壓力損耗超過(guò)14KPa

⑷與孔板比較，威力巴的能量損耗降低了95%。

●連續(xù)工作的威力巴從根本上杜絕了堵的可能，但是在以下情況下，威力巴仍要注意防堵：

⑴當(dāng)引壓管泄漏，探頭高壓平衡區(qū)遭到破壞，雜質(zhì)中直徑較小的顆粒就有可能進(jìn)入取

壓孔。

⑵當(dāng)管道處于停產(chǎn)時(shí)，由于分子的布朗運(yùn)動(dòng)，顆粒小的雜質(zhì)有可能進(jìn)入取壓孔。

⑶系統(tǒng)頻繁開(kāi)停機(jī)，在高壓區(qū)形成的瞬間，顆粒小的雜質(zhì)有可能進(jìn)入取壓孔，日積月累，就有可能造成探頭的堵塞。

⑷介質(zhì)中含有大量的焦油、藻類生物，或者含有纖維狀的物質(zhì)，也有可能造成探頭的堵塞。

6、應(yīng)用新技術(shù)

●*的設(shè)計(jì)帶閥門的接頭威力巴全新的設(shè)計(jì)理念提供一個(gè)全新的概念，在儀器的接頭處內(nèi)置儀表截止閥使安裝和維護(hù)更加簡(jiǎn)單。

●減少裝配部件的數(shù)量，使硬件連接成本降低。

●快捷的安裝系統(tǒng)，快捷插入和拔出

●密封驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠避免損壞元件

●能夠分別應(yīng)用于多個(gè)探頭的安裝

●全部安裝不超過(guò)1小時(shí)

三、氬氣流量計(jì)參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)

1、威力巴流量測(cè)量系統(tǒng)性能指標(biāo)

測(cè)量精度：±1%

重復(fù)精度：±01%

適用壓力：0～40MPa

適用溫度：－180℃～＋550℃

測(cè)量上限：取決于探頭強(qiáng)度

測(cè)量下限：取決于測(cè)量zui小差壓要求

量程比：大于10∶1

適用管徑：38mm～9 000mm圓管、方管

適用介質(zhì)：滿管、單向流動(dòng)的、單向的氣體、蒸汽和粘度不大于10厘泊的液體

2、威力巴的使用范圍及其廣泛，它大量用于各種氣體、液體和蒸汽的測(cè)量，以下為典型應(yīng)用介質(zhì)。

●天然氣/冷卻水/飽和蒸汽

●壓縮空氣/鍋爐水/過(guò)熱蒸汽

●燃?xì)?除鹽水

●氣體碳?xì)浠衔?液體碳?xì)浠衔?/span>

●熱空氣/低溫液體

●發(fā)生爐氣體/導(dǎo)熱液體

將流量計(jì)安裝在管道上請(qǐng)遵循以下要點(diǎn)：
◇流量計(jì)入口和出口的管道條件
◇為了確保達(dá)到*的運(yùn)行效果，流量計(jì)入口的規(guī)則流速發(fā)布應(yīng)不受干擾。
◇入口直管長(zhǎng)度應(yīng)不小于15倍管徑。
◇入口側(cè)有彎頭、縮管或截止閥時(shí)，入口直管長(zhǎng)度應(yīng)不小于25倍管徑。
◇出口直管長(zhǎng)度應(yīng)不小于5倍管徑（圖4）

圖4  入口和出口直管段

流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡可能安裝在流量計(jì)下游側(cè)（圖5）。

圖5  調(diào)節(jié)閥的安裝位置

 四，外形和安裝尺寸
當(dāng)介質(zhì)溫度大于100℃時(shí)，下表中H加高200mm。
6.1 管接頭式

6.2 無(wú)法蘭式

表4

注：①以上參數(shù)僅適用于法蘭夾持式2.5MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
②安裝法蘭為法蘭，出廠時(shí)已配備，安裝法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推薦使用。
說(shuō)明：
①以上尺寸僅供設(shè)計(jì)選型時(shí)參考，實(shí)際尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
②常用無(wú)縫鋼管直徑為公制鋼管直徑，如采用英制鋼管，需在定貨時(shí)注明。
③管道對(duì)焊式、螺紋連接式、卡箍連接式、固定插入式、球閥插入式的結(jié)構(gòu)外形尺寸，以及高溫型、超低溫型的外形尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
④流量計(jì)安裝法蘭采用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9119-2000，也可根據(jù)用戶需要采用國(guó)家其他部門或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，或采用其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)等），如需特殊標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)?jiān)诙ㄘ洉r(shí)注明。
6.3 法蘭式

表5

注：①以上參數(shù)僅適用于法蘭連接式1.6MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
②儀表長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)型尺寸，帶一體化溫壓補(bǔ)償型儀表長(zhǎng)度相應(yīng)加長(zhǎng)50mm。
③法蘭連接式渦街流量計(jì)出廠時(shí)不配帶管道法蘭和螺栓，用戶需另行購(gòu)買，連接法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T9119-2000突面板式平焊鋼制管法蘭。

6.4插入式
表6  L2和G2為配球閥時(shí)桿長(zhǎng)及重量

五，氬氣流量計(jì)參數(shù)選型表

：    

六、氬氣流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域

●氧氣、氮?dú)?、氫氣及多組分氣體測(cè)量。

●高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣測(cè)量。

●煙道氣測(cè)量。

●沼氣、水處理中的曝氣測(cè)量。

●壓縮空氣測(cè)量。

●天然氣，液化氣，火炬氣，等氣體流量測(cè)量

●電廠高爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)流量測(cè)量

●礦井下通風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)流量測(cè)量

●燃?xì)膺^(guò)程中空氣流量測(cè)量

●煙囪排出的煙氣流量（速）測(cè)量（CEMS）

●煅燒爐煙道氣流量測(cè)量

●水泥、卷煙、玻璃廠生產(chǎn)過(guò)程中氣體流量測(cè)量

●溶劑回收系統(tǒng)中氣體流量測(cè)量

●半導(dǎo)體芯片制作過(guò)程中氣體流量測(cè)量

●啤酒生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳?xì)怏w流量測(cè)量

●加熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的氣體流量（速）測(cè)量

●燃煤鍋爐中燃燒氣體流量測(cè)量

●礦井下通風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)中流量（速）實(shí)時(shí)檢測(cè)

七、安裝位置及對(duì)管道的要求

1、選取合理的安裝位置，避免彎頭、閥門、變徑等產(chǎn)生流體流型剖面發(fā)生變化的組件。一般要求有一個(gè)較長(zhǎng)的上下直管道，前直管段長(zhǎng)大于10D，后直管段長(zhǎng)大于5D。遇到特殊情況，請(qǐng)參照以下安裝圖標(biāo)選取zui理想的安裝位置，保證傳感器的前后直管段距離，獲得zui理想的測(cè)量效果。

2、現(xiàn)場(chǎng)滿足不了直管段要求時(shí)，可以串接氣體整流器，以便大幅度降低對(duì)直管段要求。

3、在直管段很短，有彎頭及閥組等工況，采用熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，需要一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)具體問(wèn)題具體解決，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)共同探討。

（1）傳感器外殼上的箭頭指向“→"要與氣體的流動(dòng)方向相同。傳感器的插入方向與氣體流動(dòng)方向垂直

（2）傳感器插入深度：當(dāng)管內(nèi)徑DN≤2000mm時(shí)，傳感器插入到圓心；當(dāng)管內(nèi)徑DN﹥2000mm時(shí)，傳感器插入深度1m。

（3）管道溫度較高時(shí)，盡量避開(kāi)熱氣流，必要時(shí)在管道加裝保溫層，使一體式轉(zhuǎn)換器的工作環(huán)境溫度低于60℃。

（4）當(dāng)一體式轉(zhuǎn)換器選用DC24V供電時(shí)，要考慮電纜的電壓降，應(yīng)保證一體式轉(zhuǎn)換器接線端的電壓為24V±10%

（5）如果轉(zhuǎn)換器安裝在室外，需加裝儀表箱避免雨淋、日曬。

（6）禁止安裝在強(qiáng)烈振動(dòng)的場(chǎng)合。