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超聲波氣體流量計
閱讀�1852時間�2022-05-25 14:29:54

    超聲�氣體流量�利用超聲波傳播的聲速差原理,即通過測量超聲波氣流順向和逆向傳播的聲速差算出氣體的流速和流量�

概述

    超聲波氣體流量計利用超聲波傳播的聲速差原理,即通過測量超聲波氣流順向和逆向傳播的聲速差算出氣體的流速和流量。流量計還可以采集現(xiàn)場壓力和溫度,計算標準狀�(tài)下流速和流量。設計生�(chǎn)和檢定標準依�(jù)國家標準GB/T18604-2001�

 

特點

    � 精度�,單通道精度可達1級�

    � 測量范圍�,在一級精度下可以保證流速范�0.3-30m/s,達到1:100�

    � 無阻流器�,管道無壓損�

    � 不受流體物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的影�,具有廣泛適應��

    � 無移動部件系�(tǒng)的穩(wěn)定性好,無磨損,可以長期工作,維護量低�


技�(shù)參數(shù)

管徑范圍(mm�

DN50�300

流速范圍(m/s�0,1�30
準確�±,1%
工作�(huán)�溫度-40�80�,壓力0�1,96MPa(特殊情況請說明�
信號輸出4-20mA@,HART RS-485,Modbus
工作電源AC85�265V,50/60Hz,�,DC12~42V
測量介質(zhì)天然�,氯氣,氫氣,氧氣,空氣,氮氣,�

安裝和調(diào)�

    1.超聲波氣體流量計的安裝需要遠離噪聲干擾源,比如蝶閥或者減壓閥等在大流速情況下會產(chǎn)生很強的超聲波噪聲可能會影響儀表的測量精度,安裝位置應距離�50D。如果空間限�,可使用我們提供的專用消音��

    2.如果氣體中含有油、水分、灰塵等雜質(zhì)需要在上游�(cè)加裝分離��


應用�(lǐng)�

    ●天然氣,火炬氣,等氣體流量測量

    ●壓縮空氣測量�

    ●氧�、氮�、氫�、氯氣及多組分氣體測量�

    ●沼�、水處理中的曝氣和氯氣測��


氣體流量計公�

    大致分為容積�、速度式、差壓式、面積式、質(zhì)量式�。各種類型的流量計量原理、結(jié)�(gòu)不同既有獨到之處又存在局限�。為達到較好的測量效��

    需要針對不同的測量�(lǐng)域,不同的測量介�(zhì)、不同的工作范圍�

    選擇不同種類、不同型號的流量計。工�(yè)氣體流量計量中常用的幾種

    �1)差壓式流量�

    差壓式流量計是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù),根�(jù)節(jié)流原��

    當流體流�(jīng)節(jié)流件時(如標準孔板、標準噴�、長徑噴嘴、經(jīng)典文丘利�、文丘利噴嘴等)�

    在其前后�(chǎn)生壓差,此差壓值與該流量的平方成正�。在差壓式流量計中,因標準孔板節(jié)流裝置差壓流量計�(jié)�(gòu)簡單、制造成本低、研究充�、已標準化而得到廣泛的應用??装辶髁坑嬂碚摿髁坑嬎愎綖�?/p>

    式中,qf為工況下的體積流量�

    m3/s;c為流出系�(shù),無量鋼;�=d/D,無量鋼;d為工況下孔板�(nèi)�,mm;D為工況下上游管道�(nèi)徑�

    mm;ε為可膨脹系�(shù),無量鋼;Δp為孔板前后的差壓�,Pa;�1為工況下流體的密�,kg/m3�

    對于天然氣而言,在標準狀�(tài)下天然氣積流量的實用計算公式為:

    式中,qn為標準狀�(tài)下天然氣體積流量�

    m3/s;As為秒計量系數(shù),視采用計量單位而定,此式As=3.1794×10-6;c為流出系�(shù);E為漸近速度系數(shù);d為工況下孔板�(nèi)�,mm;FG為相對密度系�(shù)�

    ε為可膨脹系數(shù);FZ為超壓縮因子;FT為流動濕度系�(shù);p1為孔板上游側(cè)取壓孔氣流靜壓�

    MPa;Δp為氣流流�(jīng)孔板時產(chǎn)生的差壓,Pa�

    差壓式流量計一般由節(jié)流裝置(節(jié)流件、測量管、直管段、流動調(diào)整器、取壓管路)和差壓計組成,對工況變化、準確度要求高的場合則需配置壓力計(傳感器或變送器�、溫度計(傳感器或變送器)流量計算機,組分不�(wěn)定時還需要配置在線密度計(或色譜儀)等�

    �2)速度式流量計

    速度式流量計是以直接測量封閉管道中滿管流動速度為原理的一類流量計。工�(yè)應用中主要有�

    ①渦輪流量計:當流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時�

    在流體推力作用下渦輪受力旋轉(zhuǎn)。[2]

    其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,渦輪轉(zhuǎn)動周期地改變磁電�(zhuǎn)換器的磁阻�,檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變�,產(chǎn)生周期性的電脈沖信號。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi)�

    該電脈沖信號與流�(jīng)渦輪流量傳感器處流體的體積流量成正比。渦輪流量計的理論流量方程為�

    式中n為渦輪轉(zhuǎn)�;qv為體積流量;A為流體物性(密度、粘度等��

    渦輪�(jié)�(gòu)參數(shù)(渦輪傾�、渦輪直�、流道截面積等)有關(guān)的參�(shù);B為與渦輪頂隙、流體流速分布有�(guān)的系�(shù);C為與摩擦力矩有關(guān)的系�(shù)�

    ②渦街流量計:在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體,流體在旋渦�(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列�(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),旋渦的分離頻率與流�(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。渦街流量計的理論流量方程為�

    式中�

    qf為工況下的體積流��

    m3/s;D為表體通徑,mm;M為旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面積之�;d為旋渦發(fā)生體迎流面寬度,mm;f為旋渦的�(fā)生頻率,Hz;Sr為斯特勞哈爾�(shù),無量綱�

    ③旋進渦輪流量計:當流體通過螺旋形導流葉片組成的起旋器后,流體被強迫圍繞中心線強烈地旋轉(zhuǎn)形成旋渦�,通過擴大管時旋渦中心沿一錐形螺旋形進動。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),旋渦流的進動頻率與流�(jīng)旋進渦流量傳感器處流體的體積流量成正比。旋進旋渦流量計的理論流量方程為�

    式中,qf為工況下的體積流�,m3/s;f為旋渦頻�,Hz;K為流量計儀表系�(shù),P/m3(p為脈沖數(shù))�

    ④時差式超聲波流量計:當超聲波穿過流動的流體時�

    在同一傳播距離�(nèi),其沿順流方向和沿逆流方向的傳播速度則不�。在較寬的流量(雷諾�(shù))范圍內(nèi),該時差與被測流體在管道中的體積流量(平均流速)成正�。超聲波流量計的流量方程式為�

    式中,qf為工況下的體積流�,m3/s;V為流體通過超聲換能器皿1�2之間傳播途徑上的聲道長度,m;L為超聲波在換能器1�2之間傳播途徑上的聲道長度,m;X為傳播途徑上的軸向分量,m;t1為超聲波順流傳播的時�,s;t2為超聲波逆流傳播的時�,s�

    速度式氣體流量計一般由流量傳感器和顯示儀組成,對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計(傳感器或變送器�、溫度計(傳感器或變送器�、流量積算儀(溫壓補償)或流量計算機(溫壓及壓縮因子補償�;對準確度要求更高的場合(如�(mào)易天然氣�,則另配置在線色譜儀連續(xù)分析混合氣體的組分或物性值計算壓縮因子、密�、發(fā)熱量等�

    �3)容積式流量�

    在容積式流量計的�(nèi)�,有一�(gòu)成固定的大空間和一組將該空間分割成若干個已知容積的小空間的旋轉(zhuǎn)體,如腰�、皮�、轉(zhuǎn)筒、刮�、橢圓齒�、活�、螺桿等。旋�(zhuǎn)體在流體壓差的作用下連續(xù)�(zhuǎn)�,不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根�(jù)一定時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動的次數(shù),即可求出流體流過的體積�。容積式流量計的理論流量計算公式�

    式中,qf為工況下的體積流�,m3/s;n為旋�(zhuǎn)體的流��

    �/s;V為旋�(zhuǎn)體每�(zhuǎn)一周所排流體的體積�

    m3/��

    氣體流量計算公式在標準狀�(tài)下�

    容積式流量計的體積流量計算公式與速度流量計相�。氣體流量計屬機械式儀�,一般由測量體和積算器組成,對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計(傳感器或變送器�、溫度計(傳感器或變送器�、流量積算儀(溫壓補償)或流量計算機(溫壓及壓縮因子補償)�


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