一.概述
靶式流量计是在传统靶式流量计的基础上,随着新型传感器、微电子技术的发展研制开发成的新型力感应式流量计,它既有孔板、涡街等流量计无可动部件的特点,同时又具有很高的灵敏度、与容积式流量计相媲美的准确度,量程范围宽。 采用芯片级的力传感器、高效的抗过载结构设计是该新型产品真正实现高精度、高稳定性的关键核心,加之其特有的抗干扰、抗杂质性能,除能替代常规流量所能测量的流量计量问题,尤其在高粘度、脏污介质、易凝易堵、高温、低温、强腐蚀等流量计量困难的工况中具有很好的适应性,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、制药、环保、食品等领。
●适用管径范围宽:中10~Ф2000至更大: ●适用高/低压力工况:0~42MPa;
●适用于低流速介质,其可测量最低流速为0.08m/s。 ●适用温度范围广:-196°C~500°C;适用各种介质:
●气体、液体(包括高粘度液体、浆体)蒸汽;
二.原理特性
1.结构
靶式流量计主要由测量管(外壳)、传感器(含阻流元件)积算显示和输出部分组成。根据不同的介质和工况,必须选用相适应的传感器,因此用户提供准确的计量对象及参数,生产厂家选用合适的力传感器是产品能否计量准确的关键。其结构如右(图1)
2.工作原理
靶式流量计的工作原理主要是利用流体动力学中的伯努利方程和牛顿第二定律来测量流体的流量。下面是靶式流量计详细的工作原理:
流体冲击靶标:当流体通过管道时,它会撞击位于管道内的靶标(也称为靶板)。靶标通常是扁平的,并且垂直于流体流动方向放置。
产生力的作用:流体冲击到靶标上会产生一个力,这个力的大小取决于流体的速度和密度。根据牛顿第二定律(F=ma),流体的质量(m)乘以其速度的变化率(a)等于作用在靶标上的力(F)。
力的测量:靶式流量计内部装有传感器(如应变片传感器或电容传感器),用于精确测量这个力。传感器将力转化为电信号输出。
计算流量:由于作用在靶标上的力与流体的平均速度成正比关系,因此通过测量该力,就可以间接得知流体的平均速度。再结合管道截面积的信息,即可通过连续性的原理计算得到体积流量。
补偿修正:实际应用中,为了提高测量精度,靶式流量计还会考虑流体的温度和压力变化对密度的影响,进行相应的补偿和修正,确保在不同工况条件下获得稳定的流量读数。
靶式流量计因其结构简单、适应性强、维护方便等特点,在石油、化工、电力等行业中有广泛的应用。尤其对于高粘度、脏污流体的流量测量,靶式流量计表现出较好的适用性和可靠性。
三.流量计测量范围选择
(1).流量计测量精确度与流量测量范围度的选择
精确度:流量计在一定流量范围内测量误差百分数%a、范围度:同一公称口径的流量计可适用于很宽的测量范围,但如果在要求精确度的条件下,其测量范D、围就受到相应的限制,
(2).规格与流量范围的选择
流量计流量测量范围涉及多个因素,如结构形式、工艺要求、工况压力、状态流量等。在工艺流量确定以后,由于适用于工艺流量的流量计规格有多个,这就需要选择一种规格最适合工艺流量的流量计。以下为各种规格流量计在工况状态下标准水、饱和水蒸气及标准干空气流量测量范围。
1.标准水流量测量范围表
称口径DN(mm) | 流量计测量范围(m3/h) | 建议测量范围(m3/h) | 靶径比范围 | 最大压降(kPa) |
15 | 0.1~3 | 0.18~1.8 | 0.8~0.5 | 75.53 |
20 | 0.17~5 | 0.3~3 | 0.8~0.5 | 55.12 |
25 | 0.3~9 | 0.5~5 | 0.8~0.4 | 34.45 |
32 | 0.5~14 | 0.8~8 | 0.8~0.3 | 24.12 |
40 | 1.0~24 | 1.3~13 | 0.8~0.3 | 17.23 |
50 | 1.5~40 | 2.0~20 | 0.8~0.3 | 6.89 |
65 | 2.5~60 | 3.5~35 | 0.7~0.35 | 5.51 |
80 | 3.5~90 | 5.0~50 | 0.7~0.35 | 4.31 |
100 | 5~140 | 8.0~80 | 0.7~0.3 | 2.76 |
125 | 6~200 | 12~120 | 0.7~0.3 | 2.07 |
150 | 10~300 | 18~180 | 0.6~0.25 | 1.38 |
200 | 18-560 | 30~300 | 0.6-0.25 | 0.89 |
250 | 25~800 | 50~500 | 0.5~0.25 | 0.56 |
300 | 40~1200 | 70~700 | 0.5~0.2 | 0.35 |
350 | 50~1500 | 100~1000 | 0.5~0.2 | 0.10 |
400 | 65~-2000 | 130~1300 | 0.5-0.2 | 0.07 |
450 | 90~2600 | 150~1500 | 0.4~0.2 | 0.06 |
500 | 110~3300 | 200~2000 | 0.4~0.2 | 0.05 |
550 | 140~4100 | 230~2300 | 0.35~0.2 | 0.04 |
600 | 170--5000 | 280-2800 | 0.3--0.15 | 0.03 |
700 | 230~6800 | 350~3500 | 0.3~0.15 | 0.011 |
800 | 300~9000 | 500~5000 | 0.3~0.15 | 0.0083 |
900 | 370~11000 | 600~6000 | 0.3~0.15 | 0.0062 |
1000 | 470~14000 | 750~7500 | 0.2~0.1 | 0.0055 |
1100 | 560~16000 | 900~9000 | 0.2~0.1 | 0.0041 |
1200 | 670~20000 | 1100~11000 | 0.2~0.1 | 0.0034 |
1300 | 780~23000 | 1200~12000 | 0.2~0.1 | 0.0028 |
1400 | 900-27000 | 1400~14000 | 0.2~0.1 | 0.0018 |
1500 | 1050~31000 | 1600~16000 | 0.2~0.1 | 0.0016 |
1600 | 1200~32500 | 1900~19000 | 0.2~0.1 | 0.0014 |
1700 | 1350~36500 | 2200~22000 | 0.2~0.1 | 0.0012 |
1800 | 1510-40800 | 2400~24000 | 0.2-0.1 | 0.0011 |
1900 | 1680~45500 | 2600~26000 | 0.2~0.1 | 0.0010 |
2000 | 1850~50000 | 3000~30000 | 0.2~0.1 | 0.0009 |
2100 | 1980~55800 | 3300~33000 | 0.2~0.1 | 0.0008 |
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