差压式流量计概述
时间:2022-01-06 阅读:316
差压式流量计概述
差压式流量计(简称DPF或流量计)是根据管道中流量检测件产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表。DPF由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件的型式对DPF分类,如孔扳流量计、文丘里管流量计及均速管流量计等。二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器和流量显示及计算仪表,它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的种类规格庞杂的一大类仪表。差压计既可用于测量流量参数,也可测量其他参数(如压力、物位、密度等)。
标准型节流式DPF的发展经(含文丘里管流量计):早在20世纪20年代,美国和欧洲即开始进行大规模的节流装置试验研究。用得的节流装置--孔板和喷嘴开始标准化。现在标准喷嘴的一种型式ISA l932喷嘴,其几何形状就是30年代标准化的,而标准孔板亦曾称为ISA l932孔板。节流装置结构形式的标准化有很深远的意义,因为只有节流装置结构形式标准化了,才有可能把国际上众多研究成果汇集到一起,它促进检测件的理论和实践向深度和广度拓展,这是其他流量计所不及的。1980年ISO(国际标准化组织)正式通过国际标准ISO 5167,至此流量测量节流装置个国际标准诞生了。ISO 5167总结了几十年来国际上对为数有限的几种节流装置(孔板、喷嘴和文丘里管)的理论与试验的研究成果,反映了此类检测件的当代科学与生产的技术水平。但是从ISO 5167正式颁布之日起,它就暴露出许多亟待解决的问题,这些问题主要有以下几个方面。
1)ISO 5167试验数据(含文丘里管流量计)的陈旧性 ISO 5167中采用的数据大多是30年代的试验结果,今天无论节流装置制造技术,流量试验设备及实验技术都有巨大的进步,重新进行系统地试验以获得更高精确度及更可靠的数据是必要的。进入80年代美国和欧洲都进行大规模的试验,为修订ISO 5167打下基础。
2) ISO 5167中关于直管段长度规定的问题(含文丘里管流量计) 在ISO投票通过ISO 5167时,美国投了反对票,其主要原因是对直管段长度的规定有不同意见,这个问题应是ISO 5167修订的主要问题之一。
3) ISO 5167中各项规定的科学性问题(文丘里管流量计) 影响节流装置流出系数的因素特别多,主要有孔径与管径的比值β、取压装置、雷诺数、节流件安装偏心度、前后阻流件类型及直管段长度、孔板入口边缘尖锐度、管壁粗糙度、流体流动湍流度等,众多因素影响错综复杂,有的参数难以直接测量,因此标准中有些规定并非科学地确定,而是为了取得一致,不得不人为地确定。流量专家斯宾塞(E.A.Spencer)提出一系列应重新检讨的问题,如孔板平直度、同心度、直角边缘尖锐度、管道粗糙度、上游流速分布及流动调整器的作用等。
DPF按其检测件的作用原理可分为节流式、动压头式、水力阻力式、离心式、动压增益式和射流式等几大类,其中以节流式和动压头式应用广泛。
节流式DPF的检测件按其标准化程度分为标准型和非标准型两大类。所谓标准节流装置是指按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差,非标准节流装置是成熟程度较差,尚未列入标准文件中的检测件。