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压缩空气流量计的选型

发布时间:2014-07-03  浏览:1124次  字号:  

压缩空气流量计选型的正确与否,直接影响到其测量精度,因此在选型时应考虑下列因素:
(1)流体的种类
压缩空气流量计虽然在测量流体体积流量时可以通用,但在实际生产中,往往要求测出质量流量。所以,流体的种类不同,要求压缩空气流量计的测量范围亦不同。
(2)流体的温度
流体的温度不同,其密度、粘度等流体参数亦不同。为了保证压缩空气流量计在测量质量流量时的测量精度,应根据流体温度来选型。
(3)模拟信号
压缩空气流量计除有脉冲信号输出外,还有模拟信号输出,模拟信号的选取应根据所配用的记录仪或显示仪所接收的是O~lOmA还是4~20mA的信号来确定。
(4)流体管道的内径
被测流体管道内径的大小决定了通过管道的最大流量的大小。管道内径不同,要求压缩空气流量计的测量范围亦不同。管道内径是选型时不可忽略的因素。
(5)流体成分
压缩空气流量计要求被测流体中不含有大颗粒固体粉尘或纤维状固体物质,亦不允许含有油污及凝析物,以免改变漩涡发生体的形状,给测量带来误差。在实际使用时,被测流体中往往含有这些杂质,虽然可以在涡街流晕计之前加装过滤器,但亦不能避免这些杂质给漩涡发生体造成的危害。在流量不允许问断的场合下,为了便于对漩涡发生体定期检查、清洗,应选用带球阀的压缩空气流量计。
(6)流体流动状态
在考虑了上述因素之后,就可以选定压缩空气流量计。然而,由于压缩空气流量计要求被测流量呈紊流状态,这就要求流量计上下游有足够长的直管段(上游直管段≥15D,下游直管段≥5D,D是流体管道内径)。若在生产现场无法找到足够长的直管段,则需选择一整流器,以便获得充分的紊流场。
压缩空气流量计的现场调校
涡街流帚计虽然在出厂之前已由生产厂家进行了调校,但由于运输、安装过程中一些不良因素或多或少地影响了流量计的精度,而且实际使用条件与流量计要求也不尽相同,所以对安装好的流量计进行现场调校尤为重要。
(1)流量仪表常数的设置
压缩空气流量计出厂前,生产厂家已对漩涡发生体进行了标定,给出了漩涡发生体的仪表常数(一般是在温度为20~C下得出的),但实际使用时,需根据条件,将其换算为流量仪表常数。其换算公式为:

式中:
KQ为流量仪表常数,次/m;
KV为漩涡发生体的仪表常数,次/m:
α为流量修正系数;
β为阻塞修正系数,β=1一[2d/(πD)],d1为插入杆的直径:
A为流体管道截面积,m2。
对光滑管:
α=2n2/I(2n+1)(n+1)
对粗糙管:

式中:
r为管道内壁突出物平均高度;
ReD为常用雷诺数;
n=1.661gReD
通过式(1)换算出的是20℃下流量仪表常数KQ,而实际流体的温度往往不是20℃。漩涡发生体受热胀
冷缩的影响,其体积随流体温度而变化。为了避免流体温度变化带来的附加误差,需对KQ进行修正。其修正系数Kt为:
Kt=1-ε(t-20)
式中:
ε为漩涡发生体膨胀系数,1/℃:
t为流体的实际温度,℃。
修正后的流量仪表常数为:
Ko=Kt·Ko(3)
测量气体时,工艺上往往要求把仪表指示值换算为标准状态(P=101325Pa,t=20℃)的流量值,此时还需对流量仪表常数进行温度、压力修正。其修正公式为:

式中:
P为流体的实际压力(表压),Pa。
(2)振动噪声平衡调整
压缩空气流量计在使用时,若无流量时无显示,小流量时有显示,则不必进行振动噪声平衡的调整。否则,需调整。
调整时最好用示波器,在流量为零或小流量下均可进行调整。其方法:将滤波器输出端子接在示波器上,然后一面调节振动噪声平衡电位器,一面观察滤波器的输出。
若生产现场无示波器,则可在无流量时进行曲振动噪声平衡调整。方法是旋转振动噪声平衡电位器,使压缩空气流量计无脉冲输出。
(3)灵敏度的调整
进行了振动噪声平衡调整之后,若在无流量时无输出,小流量时有输出,则不需进行灵敏度调整。否则,应进行灵敏度调整。
1)无流量时的调整
用示波器观察滤波器及脉冲输出,若有脉冲输出,则说明灵敏度太高。此时需调整灵敏度电位器,直到无脉冲输出为止。
若生产现场无示波器时,调整高速灵敏度电位器,使压缩空气流量计无脉冲输出。
在调整灵敏度电位器时,要缓慢地调整,以免调整过渡,使灵敏度太低,从而使压缩空气流量计测不出本可测的最小流量。
若在灵敏度很低时,无流量仍有脉冲输出,则说明现场振动太强,需减振。
2)小流量时的灵敏度调整
用示波器观察滤波器及脉冲输出信号,若小流量时无脉冲输出,则需调高灵敏度。一面调整灵敏度电位器,一面观察输出信号,直到有脉冲输出为止。在无示波器时,调整灵敏度电位器,一直调到流量输出不为零时为止。若在灵敏度较高时,小流量仍无输出,则说明常用最小流量太小,低于压缩空气流量计所规定的最小流量,要进行缩管处理。
人们早期对涡街的研究主要目的是防灾,如锅炉及换热器钢管固有频率与流体涡街频率合拍将产生共振而破坏设备。应该看到,压缩空气流量计尚属发展中的流量计,无论其理论基础或实践经验尚较差。至今最基本的流量方程经常引用卡曼涡街理论,而此理论及其一些定量关系是卡曼在气体风洞(均匀流场)中实验得出的,它与封闭管道中具有三维不均匀流场其漩涡分离的规律是不一样的。至于实践经验更是需要通过长期应用才能积累。
一般流量计出厂校验是在实验室参考条件下进行的,在现场偏离这些条件不可避免。工作条件的偏离到底会带来多大的附加误差至今在标准及生产厂资料中尚不明确。这些都说明流量计的迅速发展需要基础研究工作必须跟上,否则在实际应用中经常会出现一些预料不到的问题,这就是对压缩空气流量计存在一些疑虑的原因,亟需探索解决。压缩空气流量计具有其它流量计不可兼得的优点,在实际使用时,合理地选型、精心地调校固然重要,但正确地安装、合理地进行维护和保养,则可大大减少附加误差,提高压缩空气流量计的测量精度。所以,压缩空气流量计的安装、维护和保养也很重要,在使用时应引起重视。

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