影響節(jié)流式差壓流量計(jì)幾個(gè)因素
發(fā)布時(shí)間：2022-04-12 00:00:36
隨著渦街流量計(jì)的推廣應(yīng)用，差壓流量計(jì)的一部分領(lǐng)域被渦街流量計(jì)占據(jù)。然而，在高溫高壓流體、大管徑測(cè)量對(duì)象和環(huán)境振動(dòng)不適合渦街流量計(jì)的場(chǎng)合，尤其是在火電等行業(yè)，差壓流量計(jì)仍然是不可替代的然而，差壓流量計(jì)也存在一些不盡如人意的方面。例如，范圍不夠大。早期文獻(xiàn)一直認(rèn)為它只能達(dá)到3∶ 1.近十年來(lái)，許多文獻(xiàn)都討論過(guò)它可以達(dá)到10∶ 1.以下是對(duì)這個(gè)問(wèn)題的一些看法，以及差壓流量計(jì)的一些新發(fā)展。節(jié)流差壓流量計(jì)量程不足的原因
差壓測(cè)量度的限制；節(jié)流差壓流量計(jì)量程不足主要受幾個(gè)因素的限制，其中之一是壓差計(jì)**度的限制節(jié)流式壓差流量計(jì)的輸出信號(hào)與流量呈平方關(guān)系。當(dāng)百分比流量（表示為相對(duì)于滿量程流量的百分比）很小時(shí)，差壓信號(hào)的相對(duì)值很小，這導(dǎo)致測(cè)量誤差相應(yīng)增加。例如，當(dāng)流量為滿量程的20%時(shí)，壓差信號(hào)的理論值僅為滿量程的4%。如果選擇的差壓變送器為0.1**，差壓測(cè)量不確定度高達(dá)±2.5%，引入的流量測(cè)量不確定度為±1.25%。如果是舊的1.5級(jí)差壓計(jì)，測(cè)量不確定度將非常大。因此，在壓差測(cè)量**度完全提高之前，不可能擴(kuò)大流量測(cè)量范圍
非線性流出系數(shù)的限制；傳統(tǒng)的節(jié)流式壓差流量計(jì)將流出系數(shù)C視為常數(shù)，這是當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展階段的*后手段。事實(shí)上，C不是一個(gè)非常數(shù)。對(duì)于特定的節(jié)流裝置，其流出系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化而變化
膨脹系數(shù)的限制；測(cè)量蒸汽或氣體流量時(shí)，也受膨脹系數(shù)的限制。當(dāng)蒸汽和氣體流經(jīng)節(jié)流部件時(shí)，總有一定的壓降，導(dǎo)致蒸汽和氣體密度降低。膨脹系數(shù)ε是對(duì)流體流經(jīng)節(jié)流閥時(shí)密度變化引起的流量系數(shù)變化的修正在節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)中，解決了常見流量條件下的節(jié)流問(wèn)題。1011如果儀器在其他條件下不使用，則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。然而，在偏離普通流量后，必須產(chǎn)生額外的誤差
平均管流量計(jì)；引入了一些平均管流量計(jì)，其范圍為10:1，這取決于它們的結(jié)構(gòu)。平均速度管測(cè)量管流截面上的平均速度，因此它不受雷諾數(shù)的明顯影響；顯示了管道中的速度分布與管道雷諾數(shù)之間的關(guān)系[2]。當(dāng)雷諾數(shù)大到一定值時(shí)，為了充分發(fā)展湍流，管道中心與其他部件之間的速度差很小。
當(dāng)雷諾數(shù)較?。▽恿鳎r(shí)，管道的中心速度遠(yuǎn)高于其他部件的中心速度，而一些平均管的靜壓和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的壓差信號(hào)則從管壁中取出，因此，負(fù)誤差隨著雷諾數(shù)的減小而增大平均管流量計(jì)的膨脹系數(shù)也受到較小的影響，因?yàn)椴迦霚y(cè)量管的檢測(cè)桿對(duì)流體的阻力較小，因此輸出壓差信號(hào)非常小，這使得ε始終接近1平均管流量計(jì)在這兩點(diǎn)上優(yōu)于節(jié)流差壓流量計(jì)。它應(yīng)該比標(biāo)準(zhǔn)孔板有更高的測(cè)量**度和更大的范圍。
但對(duì)于整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這個(gè)結(jié)論并不一定正確。由于差壓信號(hào)也很小，對(duì)減小ε的影響有積極作用，但對(duì)差壓測(cè)量有負(fù)面影響均流管流量計(jì)常用于測(cè)量靜壓低、流量小、直徑大的氣體流量。在此類應(yīng)用中，差壓信號(hào)通常只有幾十PA，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員無(wú)法像節(jié)流差壓流量計(jì)那樣選擇均壓管流量計(jì)的滿量程差壓。
微差壓變送器**級(jí)只能達(dá)到0.5級(jí)，不太可能獲得大范圍。即使是高密度、高流量的流體，在一般流動(dòng)條件下的壓差也只有幾千帕斯卡。如果被測(cè)流體為干氣，則條件良好；如果是濕氣或蒸汽，在從均壓管傳輸?shù)讲顗鹤兯推鞯倪^(guò)程中，差壓信號(hào)容易產(chǎn)生傳輸失真，增加系統(tǒng)誤差。一位用戶曾經(jīng)報(bào)告說(shuō)，使用了一種新型差壓流量計(jì)來(lái)測(cè)量蒸汽流量。整卷是程差壓8kPa 。流量計(jì)投入運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)指示值明顯偏低。當(dāng)流量為零時(shí)，差壓變送器的輸出遠(yuǎn)低于4mA（差壓計(jì)的零位準(zhǔn)確）。經(jīng)分析，這種反向壓差是由于脈沖管線安裝不合理造成的。
然而，滿量程差壓太小，使得差壓信號(hào)的傳輸失真嚴(yán)重影響系統(tǒng)。3.拓寬節(jié)流差壓流量計(jì)的量程與均壓管差壓流量計(jì)相比，節(jié)流差壓流量計(jì)的滿量程差壓可以根據(jù)測(cè)點(diǎn)情況選擇一個(gè)好的值，這是其優(yōu)點(diǎn)。然而，流出系數(shù)的非線性和膨脹系數(shù)變化的巨大影響是其固有的缺點(diǎn)。如果我們簡(jiǎn)單地更換高**度差壓變送器，而不考慮C和ε的影響，當(dāng)百分比流量很小時(shí)，系統(tǒng)的**度仍然無(wú)法提高，因此范圍仍然無(wú)法擴(kuò)大。幸運(yùn)的是，自從儀器智能化以來(lái)，人們獲得了強(qiáng)大的工具，因?yàn)閮x器的計(jì)算功能大大增強(qiáng)?？筛鶕?jù)方程式（1）在線計(jì)算出流出系數(shù)，以修正雷諾數(shù)對(duì)流出系數(shù)的影響。
結(jié)束語(yǔ)；節(jié)流式差壓流量計(jì)由于受差壓計(jì)**度流出和系數(shù)C非線性的制約以及可膨脹性系數(shù)ε1變化影響,在引入**的校正方法之前,范圍度一般只能達(dá)到3∶1。均速管差壓流量計(jì)由于其原理和結(jié)構(gòu)的特殊性,使其受雷諾數(shù)和可膨脹性系數(shù)變化影響可忽略不計(jì),但因均速管輸出的差壓信號(hào)值往往很小,差壓信號(hào)傳送失真和差壓測(cè)量**度的矛盾突出,系統(tǒng)**度和范圍度仍然提不高。節(jié)流式差壓流量計(jì)實(shí)現(xiàn)智能化后,流量系數(shù)非線性和可膨脹性系數(shù)影響可得到恰到好處的校正,差壓變送器所固有的誤差也可用折線法得到校正,因而系統(tǒng)**度大大提高,范圍度可提高到10∶1以上。智能一體化節(jié)流式差壓流量計(jì)由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使其安裝簡(jiǎn)單,工程量減小,工程費(fèi)用降低。而且因?yàn)橐龎汗芫€短,不會(huì)產(chǎn)生差壓信號(hào)傳送失真,因而系統(tǒng)**度和范圍度均得以提高。
181-5507-8261
