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寶德流量計(jì)的測(cè)量原理和計(jì)算公式的推導(dǎo)及應(yīng)用
寶德流量計(jì)量大面廣的產(chǎn)品之一。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀、壓損小、測(cè)量范圍大、運(yùn)行、可測(cè)中小流量及低雷諾數(shù)流量、維護(hù)方便、壽命長(zhǎng),對(duì)儀表前后直管段長(zhǎng)度要求不高等。多年來(lái),金屬管浮子流量計(jì)的各種優(yōu)良和性,以及較的價(jià)格比, 廣泛受到了石化、鋼
鐵、電力、冶金、輕工、食品、制藥、水處理等的青睞。
1 寶德流量計(jì)是變面積式流量計(jì)的一種。浮子流量計(jì)實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的理論基礎(chǔ)是“定壓將,變面積“原理。在流動(dòng)的流體中放置一個(gè)軸線與流向平行的浮子,見(jiàn)圖1。
寶德流量計(jì)本體可以用兩端法蘭、螺紋或軟管與測(cè)量管道連接。當(dāng)流體自下而入錐管時(shí),被浮子截流,這樣在浮子上、下游之間產(chǎn)生壓力差, 浮子在壓力差的作用下上升,這時(shí)作用在浮子上的力有三個(gè):流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力、浮子在流體中的浮力和浮子自身的重力。只有當(dāng)流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力與浮子在流體中所受的浮力之和等于浮子的重力時(shí), 浮子就平穩(wěn)地浮在某一位置上。
實(shí)驗(yàn)證明,在一定雷諾數(shù)的范圍內(nèi),對(duì)于同一口徑浮子流量計(jì),流體流速的大小與浮子的形狀有關(guān)。對(duì)于給定的浮子流量計(jì),浮子大小和形狀已經(jīng)確定,因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力是隨來(lái)流流速的大小而變化的。因此當(dāng)來(lái)流流速變大或變小時(shí),浮子將作向上或向下的移動(dòng),相應(yīng)位置的流動(dòng)截面積也發(fā)生變化,流動(dòng)截面積與浮子的上升高度成比例,即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移動(dòng)時(shí),以磁耦合的形式將位置傳遞到外部指示器,直到流速變成平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的速度,浮子就在新的位置上穩(wěn)定。對(duì)于一臺(tái)給定的浮子流量計(jì),浮子在測(cè)量管中的位置與流體流經(jīng)測(cè)量管的流量的大小成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了使浮子在形管的線上下移動(dòng)時(shí)不碰到管壁,通常采用兩種方法:一種是在浮子裝有一根導(dǎo)向芯棒,以保持浮子在錐形管的線作上下運(yùn)動(dòng),另一種是在浮子圓盤(pán)邊緣開(kāi)有一道道斜槽,當(dāng)流體自下而過(guò)浮子時(shí),一面繞過(guò)浮子,同時(shí)又穿過(guò)斜槽產(chǎn)生一反推力,使浮子繞線不停地旋轉(zhuǎn),就可保持浮子在工作時(shí)不致碰到管壁。浮子流量計(jì)的浮子材料可用不銹鋼、鈦、316L 等制成。
2 寶德流量計(jì)是由浮子、錐管、檢測(cè)器等部件組成。浮子組件裝有磁鋼,其作用把是浮子的位移信號(hào)以磁信號(hào)的形式傳輸給檢測(cè)器。檢測(cè)器把這一檢測(cè)到的信號(hào)再以電信號(hào)的形式遠(yuǎn)距離傳輸,并現(xiàn)場(chǎng)指示瞬時(shí)流量值。浮子流量計(jì)具有小流量值、范圍度大、不用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)部件磨損小、使用壽命長(zhǎng)、壓力損失小、安裝方便、維修量小、使用周期長(zhǎng)、可遠(yuǎn)距離傳輸流量信號(hào),與計(jì)算機(jī)連用可實(shí)現(xiàn)集中管理。但也存在不足, 如對(duì)于高黏度、大流量、以及兩相以體不能測(cè)量。
3 寶德流量計(jì)和流量顯示儀兩部分組成的流量?jī)x表,其顯示儀為通用流量顯示儀表。與其它形式流量計(jì)比較,具有以下:流量計(jì)內(nèi)部可動(dòng)部件較少、構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng);范圍度10 : 1;從理論上說(shuō)不需單獨(dú)標(biāo)定即可用于流量測(cè)量;儀表輸出電信號(hào),易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測(cè)量及計(jì)算機(jī)聯(lián)用;測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá)± 1%?，F(xiàn)在內(nèi)外都在積極研究浮子流量計(jì)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
寶德流量計(jì)是一種差壓式流量計(jì)，其原理為：流體流經(jīng)孔板處造成局部收縮，流速增加，在其上下游兩側(cè)產(chǎn)生壓差，由導(dǎo)壓管導(dǎo)出壓力變送器及壓差變送器顯示壓力及壓差，再由流量計(jì)算器建設(shè)得出流量 。所以在中存在以下幾個(gè)問(wèn)題：
1）流體流態(tài)引起的誤差。孔板流量計(jì)可測(cè)量的流體流態(tài)為穩(wěn)定流，而在實(shí)際的中存在由于如壓縮機(jī)與設(shè)備振動(dòng)而引發(fā)的脈動(dòng)流從而引起流量計(jì)計(jì)量失真的情況，所以公司選擇在孔板流量計(jì)前方加裝合適的阻尼（例如：帶限流管的分割容器阻尼器）使脈動(dòng)流變?yōu)榉€(wěn)定流，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量。
2）導(dǎo)壓管布置不合理會(huì)引入誤差。雙龍站孔板流量計(jì)在布置導(dǎo)壓管時(shí)，使導(dǎo)壓管的一端略高于節(jié)流裝置，并且從下方引入變送器。這樣做是為了防止導(dǎo)壓管內(nèi)積液使差壓儀表信號(hào)失真，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差。
3）孔板前積水會(huì)導(dǎo)致誤差。節(jié)流件前積水會(huì)使測(cè)量值偏?。ㄓ绊懖淮螅?。輸送到雙龍站的天然氣在進(jìn)站后會(huì)經(jīng)過(guò)立式分離器脫除天然氣中的水分，但有時(shí)可能會(huì)有脫水不的情況造成上述問(wèn)題。建議在節(jié)流件下部開(kāi)疏液孔，定期排水。
4）取壓點(diǎn)不合理會(huì)引入誤差。雙龍站孔板流量計(jì)的正負(fù)端取壓口均取在節(jié)流件上，這樣會(huì)使測(cè)得正端取壓口壓力偏高，負(fù)端取壓口壓力偏低，從而使測(cè)得的壓差偏高。建議采用徑距取壓，即正端取壓口距節(jié)流件距離為D（管徑），負(fù)端取壓口距節(jié)流件0.5D，并且正負(fù)取壓點(diǎn)開(kāi)口高度應(yīng)相同。
5）寶德流量計(jì)組在冬季的防凍問(wèn)題。目前雙龍站的五閥組未做保溫措施，在冬季五閥組會(huì)出現(xiàn)凍堵情況，而在閥組外部纏繞電伴熱會(huì)影響閥組的正常使用，建議使用保溫箱對(duì)其進(jìn)行加熱保溫。
寶德流量計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)情況及問(wèn)題
寶德流量計(jì)是一種應(yīng)用渦輪感受平均流速來(lái)導(dǎo)出流量的流量計(jì)。由渦輪流量變速器（包括渦輪、磁電轉(zhuǎn)換裝置）前置放大器和顯示計(jì)算機(jī)構(gòu)組成。當(dāng)被測(cè)流體通過(guò)裝在管內(nèi)渦輪葉片時(shí)，渦輪受流體作用而旋轉(zhuǎn)，在量程范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速與流量成正比。渦輪轉(zhuǎn)數(shù)是通過(guò)磁電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，再被前置放大器放大，由顯示計(jì)算裝置顯示及計(jì)數(shù)。在中存在以下問(wèn)題：
