摘要：本文介(jie)紹了幾種冶金工(gong)業常用流量計 的(de)原理結構及它們(men)在選型安裝和維(wéi)護方面的應用,旨(zhi)在🌈探讨工業生産(chǎn)中如何合理選擇(ze)适用又經濟的流(liú)量儀表。
1前言
　　在冶(yě)金工業生産中,會(hui)涉及各類氣體蒸(zhēng)汽和液體的流✍️量(liàng)測量,随着工業自(zi)動化儀表的發展(zhan),流量計✉️儀表不斷(duàn)推陳出新✏️。因此，合(he)理選擇測量方法(fǎ)及功能特性經濟(ji)适用的流量儀表(biǎo)是非常必要的。以(yi)下就幾種工業常(cháng)用流🔞量測量方法(fa)計及儀表選型進(jìn)行一些實用性介(jie)紹。
2差壓式流量計(jì)
　　差壓式流量計 是(shì)目前工業生産中(zhōng)測量氣體、蒸汽液(yè)體流量常用的一(yī)種🧑🏾‍🤝‍🧑🏼儀表,也是發展(zhan)較早,研究比較成(chéng)熟及完善的測🐕量(liàng)儀👈表,目前相⛷️應品(pin)種在國際國内均(jun1)已标準化。
2.1 差壓式(shi)流量計的組成及(jí)原理
　　差壓式流量(liang)計主要包括兩部(bù)分:節流裝置和差(cha).壓計。常用節流裝(zhuang)置有标準孔闆标(biāo)準噴嘴和文丘利(lì)管等💞。其工❤️作原理(lǐ)是🈲:在管道内部裝(zhuāng)有孔闆噴嘴等節(jiē)流件,當流體流經(jīng)節流件時,流束産(chǎn)生局部收.縮,流速(su)增加,靜壓力降低(di),節流件前後就會(huì)産生靜壓力差。根(gēn)據能㊙️量守恒定律(lü)和流動連續性方(fang)程的基本原理,得(dé)出流體的流量與(yǔ)差壓的平方根成(cheng)正比。所以通過測(cè)量流體差壓☔,便可(kě)計算🌈流體流量。
2.2差(cha)壓式流量計的使(shǐ)用範圍及安裝要(yào)求
2.2.1标準節流裝置(zhi)的使用範圍
　　據國(guó)家标準規定，标準(zhǔn)節流裝置的流量(liang)比應等于13,在個别(bie)情況下可取14,當流(liu)量比小于上述值(zhi)時,測小🏃🏻流量時誤(wu)差将增大。使用的(de)節流裝置不同,适(shì)用的管道直🧑🏾‍🤝‍🧑🏼徑D直(zhi)徑比和雷諾數也(yě)不相同，均有相應(ying)标準規定。
2.2.2.安裝要(yào)求
　　節流裝置應安(ān)裝在有恒定截面(miàn)積的兩段圓形管(guan)道之💃間㊙️。爲了保證(zheng)測量精度,要求流(liu)束勻直充分擴😄散(san),且👉無旋渦,所以安(ān)裝條件很重要。節(jiē)流裝置的安裝位(wèi)置前後直拉段長(zhǎng)度均應遵照規定(ding)執行。
2.2.3節流裝置的(de)輔件要求
　　爲避免(miǎn)高溫有腐蝕介質(zhi)對測量造成的影(ying)響,當介質溫度大(da)于70℃時須附加冷凝(níng)器;當介質爲腐蝕(shí)性高粘度以凍結(jie)、以析出固體時須(xu)加隔離器。當介質(zhi)爲氣體時須附加(jia)沉降器;當介質爲(wèi)液體時須附加集(ji)氣器。
　　由于差壓式(shi)流量計具有測量(liang)方法簡單沒有可(ke)動零件💃🏻工作可靠(kao)适應性強,可不經(jing)實流标定而能保(bǎo)證一定的測量精(jing)度等一系列優點(diǎn),從而能廣泛應✏️用(yòng)于生💚産流程中。但(dàn)爲了保證好的使(shi)用效果,應根據需(xū)要增加冷凝器、集(ji)氣器、沉🌍降器和隔(ge)離器等輔🤟件,維護(hu)中要對節流件和(he)輔件定期檢查及(jí)時清除污垢。
3彎管(guǎn)流量計
　　彎管流量(liang)計是最近發展的(de)節能型差壓式流(liu)量測量系統,目⭐前(qián)廣泛應用于冶金(jīn)化工熱電制藥等(deng)部門的液體⛷️氣體(tǐ)、蒸汽的測量,适用(yong)于各種工業現場(chang)📱,可作爲長期監測(cè)流量的測量裝置(zhì)。
3.1彎管流量計的組(zǔ)成及原理
　　彎管流(liú)量計主要由彎管(guan)傳感器二次表差(chà)壓變送器及一些(xie)管⛹🏻‍♀️道閥門組件組(zu)成。其工作原理如(rú)圖1所示,當🛀🏻流體通(tong)過🐇彎管傳感器時(shí),由于流體受到傳(chuán)感器的束縛,被迫(pò)作圓周圍運動🌈(即(jí)強制旋流),彎管與(yu)流體之間産生相(xiàng)互作用力。流體按(an)照彎管的曲率😄作(zuo)圓周運動産生離(li)心力，該離心力的(de)大小與流體的流(liú)速v密度ρ及所作圓(yuan)周運動的曲率半(ban)徑R有關,其🏃🏻‍♂️表現爲(wei)流✨體對傳感器的(de)内外側形成壓力(lì)差δP,該壓力差的大(dà)小通過差👅壓變送(sòng)器檢測轉化爲4~20mA信(xin)号,送入二次儀表(biao),經标準電阻将電(dian)流信号轉換成電(diàn)壓信号,通過80C552内部(bù)模拟開關和A/D轉換(huàn)器轉換成數字信(xin)号，然後進行必要(yào)的計算😍和👉邏輯分(fèn)析,将結果分别👨‍❤️‍👨送(song)到顯示存儲輸出(chū)等單元。
 
3.2彎管流量(liang)計的特點及應用(yòng)
　　彎管傳感器能測(ce)量φ25~1000mm管道中各種流(liú)體的流量。其特點(diǎn)有以下幾種。
3.2.1彎管(guǎn)傳感器沒有任何(he)插入件和感測件(jian),是沒有附加阻力(li)🔴損失的節能型流(liú)量傳感器。結構簡(jian)單,工作可靠,節能(néng)降耗,節約運行費(fèi)用,适合壓力低,大(da)管徑,大流量的流(liu)量測量系🌈統使用(yong)。
3.2.2耐磨性能好,使用(yòng)壽命長,傳感器使(shǐ)用壽命等同于所(suǒ)🌈替代的标準彎頭(tóu)。長期運行管徑的(de)微小磨損對彎管(guan)🚩傳感器的測量精(jīng)度影響甚微。
3.2.3安裝(zhuāng)方便,免維護,傳感(gan)器采用直接焊接(jie)的方法安裝在工(gong)藝🌂管道上,簡便經(jīng)濟,不會産生洩漏(lou)問題。
3.2.4适應性強,測(cè)量範圍寬,傳感器(qi)不受工作現場的(de)高溫粉塵🥰潮🧑🏾‍🤝‍🧑🏼濕震(zhen)動、電磁場等不利(lì)因素的影響，,可在(zai)任何複雜☔的環境(jing)中工作。适用于中(zhong)25~2000mm管道中,液體流速(sù)0.3~5m/s,蒸汽或氣體流速(su)7~70m/s的廣闊範圍。
3.2.5傳感(gan)器對直管段的要(yao)求較低,隻要滿足(zu)前5D後2D就可以獲得(de)🔞足夠的測量精度(dù)。
4電磁流量計
4.1電磁(cí)流量計的測量原(yuan)理
　　電磁流量計 的(de)測量原理基于法(fǎ)拉第電磁感應定(ding)律,如圖2所示㊙️，即導(dao)電液體在磁場中(zhong)作切割磁力線運(yun)動時,導體中産生(shēng)感應電壓U,其🚩感應(yīng)電壓信号通過兩(liǎng)個與流體直接接(jie)觸的🛀電極檢出,并(bing)通過電纜傳送至(zhì)放大器,然後轉換(huan)成統一輸出信号(hào)。
 
4.2電磁流量計的特(tè)點及應用
　　電磁流(liú)量計發展至今在(zai)關鍵性技術上有(you)了較大🏒突破,主要(yao)特點體現在以下(xià)方面。
4.2.1将50Hz交流勵磁(ci)改進爲低頻矩形(xing)波勵磁,大大消除(chu)了工頻及現場各(gè)種雜散電磁場幹(gan)擾的影響,可免去(qu)原來的要求的電(dian)極引線嚴格接地(dì)的條件,工作2穩定(ding)可靠。
4.2.2電極安裝的(de)密封技術和勵磁(cí)線圈的防潮技術(shù)有了可靠保證避(bi)免因滲漏和受潮(cháo)而造成儀表損.壞(huài)。
4.2.3接觸被測介質的(de)隻有襯裏和電極(jí),可達到良好的耐(nài)腐蝕性和耐磨性(xìng),因此可測量各種(zhǒng)強酸強堿化工溶(róng)液。
4.2.4電磁流量計測(cè)量管内無阻流及(ji)活動部件,不會造(zào)成額外的能🆚量損(sun)失,也不會堵塞,節(jie)能效果顯著。但要(yào)求被測介質是導(dǎo)💛電性的液體或液(yè)固相介質,因此一(yī)般的自來水各種(zhǒng)🌈酸堿鹽溶液污水(shuǐ)泥漿礦漿紙漿等(deng)都可以用電磁流(liu)量計測量,而非導(dao)電的介質如酒精(jing)純丙酮汽油等油(you)類物質不能用電(dian)磁流量計測量。
4.2.5安(an)裝要求低,前置直(zhi)管段隻要5D,後置直(zhi)管段爲2D(D爲所選🌈管(guǎn)☂️道的内📧直徑)。
4.2.6測量(liàng)精度高，能達到測(cè)量值的±0.2%,而且可測(ce)正/反二個💋方向的(de)流量。
4.2.7量程比大,最(zui)大爲15001,能夠較好、全(quan)面.地追蹤流量,正(zheng)确地測量🏃夜間小(xiǎo)流量。
4.2.8具有良好互(hù)換性,傳感器轉換(huàn)器可以互換,不必(bi)重新進行實☀️流标(biāo)定就可達到精度(dù)。由于具有以上一(yī)系列優點,電磁流(liu)量計工業生産中(zhong)得到非常廣泛的(de)應用,成爲導電液(ye)體流量測量的首(shou)選儀表。
5.渦街流量(liàng)計
5.1渦街流量計的(de)測量原理
　　渦街流(liú)量計 工作原理以(yǐ)卡曼渦街爲基礎(chǔ),當流體流經非流(liú)線型📧檔體時,在檔(dàng)體兩側交替産生(shēng)旋渦信号。當雷諾(nuò)數大于一定值㊙️時(shí)，旋渦的雷諾數與(yǔ)平均流量成正比(bi),因而也與流🌈量成(cheng)正比。有旋渦引起(qi)的交替壓力變化(huà),通過發生體側🙇🏻孔(kong)傳遞給❌差動電容(róng)⭐傳感器,差動電容(rong)傳感器檢測到這(zhe)些壓力脈沖并轉(zhuan)換成電信号,前置(zhì)放大器将這些正(zhèng)弦信号處理成爲(wèi)與流量成正比.的(de)方波脈沖輸出。
5.2渦(wo)街流量計的技術(shu)特點與應用
5.2.1具有(yǒu)高的測量精度,電(dian)子信号變換器采(cai)用微處理器控制(zhì)技術,配合精度高(gao)的信号處理方法(fa),使得測量系統能(néng)夠達到較高的🐅精(jing)度。
5.2.2具有較寬的測(ce)量範圍,量程比可(ke)達130。
5.2.3較寬的溫度使(shǐ)用範圍,流體溫度(du)範圍爲.50℃~+400℃;環境溫度(du)範圍爲-30℃~+80℃.
5.2.4增強的抗(kàng)震動性能,采用差(chà)動電容傳感器，抗(kàng)震動性能好,達🙇‍♀️到(dào)1g。
5.2.5高可靠性,無運動(dòng)部件,無機械磨損(sun),無須機械維修,電(dian)路⛷️元件采用表面(miàn)貼裝工藝,結構緊(jin)湊,可靠性高🔴。
基于(yú)以.上特點,渦街流(liú)量計可方便地實(shi)現液體、氣體和蒸(zhēng)汽的質量流量的(de)測量,并能适應工(gong)業上較髒的煤氣(qì)流量的測量。
6.超聲(sheng)波流量計
6.1超聲波(bo)流量計的測量原(yuan)理
　　超聲波流量計(ji) 利用聲波在流動(dong)介質中傳播時，其(qí)方向與介質運動(dòng)方向相同時傳播(bo)速度加快,相反時(shí)傳播速度減💞低的(de)這一特性，通過測(ce)出🍉這個速度差從(cóng)而求出管道内相(xiang)應的流🍓量。測量速(sù)度差的方法常采(cai)用時差法相差法(fǎ)。
6.2超聲波流量計的(de)特點及應用
　　與其(qi)它類型流量計相(xiàng)比,其優點有:可以(yi)實現非接觸測量(liang)，對測量管道無插(chā)入零件,沒有流體(tǐ)附加阻力,不受介(jie)質粘度導電性和(he)腐蝕性影響,測量(liàng)方式🐅爲線性特性(xing),易于實現數字化(huà)輸出及🌈流量的積(ji)算💜。其主要缺點有(yǒu):精度不太高,約±1%,另(ling)外溫度對聲波影(ying)響較大，故一般不(bú)适于溫度波動大(da),介質物理特性變(bian)化大的流體✏️測量(liang),其次也不适于小(xiǎo)流速小🏃🏻‍♂️管徑的流(liu)量測量,因爲這時(shí)相👉對誤差将增加(jiā)。
7結束語
　　在冶金工(gong)業生産中,需要根(gēn)據現場環境被測(ce)介質✔️特性及實用(yòng)性等方面合理選(xuǎn)擇流量儀表,應用(yòng)合理則能達到預(yu)期的🔞測量🔞精度,反(fǎn)之則不能取得好(hao)的效果,甚至會很(hěn)差。另☁️外,正确的使(shi)用和維護方法也(yě)是良好測量效果(guo)的保證。

以上内容(rong)源于網絡，如有侵(qin)權聯系即删除!