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德尔塔巴流量计在工业生产中的应用

      德尔塔巴流量计是均速管巴类流量计的一种，可以满足各种通径（小到DN25mm，大到DN9500）、各种腐蚀介质、各种高低温介质（-200～1040℃）、各种高压介质（高达31MPa）、各种安装管道材质，广泛用于各种干燥或者潮湿气体、液体、蒸汽等介质的测量。

一、德尔塔巴流量计的工作原理

      德尔塔巴流量计是匀速管流量计，利用差压式原理测量。德尔塔巴流量计与孔板等差压式流量传感器一样都遵循伯努利方程。在管道中插入德尔塔巴探头，当流体流过探头时，在其前部（迎流方向）产生一个高压分布区，在其两侧后部产生一个低压分布区，如图1所示，在其后部产生部分真空和杂质聚集区，两侧还会产生涡流。

图1 德尔塔巴流量计工作原理图

      德尔塔巴探头上开设有按一定规则排列的多对取压孔（一般来说是两对或多对），分别测量管道轴线上流体每点的压力，在其前部（迎流方向）测得流体的多点全压力即高压平均值P1（包括每点的动压力又称速度压力和静压力的平均值）；低压区的取压孔在其侧壁测得流体多点静压力即低压平均值P₂。P₁－P₂=ΔP，故ΔP反映了流体平均速度压力，即平均流速的大小，以此可推算出流体的流量。同其他差压流量计一样，其计算公式为：

（1）

式中：α为流量系数；ε为压缩系数（当为不可压缩液体时，ε=1）；A为管道横截面积；ΔP为差压；ρ₁为流体平均密度。

      德尔塔巴介质必须充满管道；流体必须是单相流，双相流（如水气混合流）是不能被测量的。探头材料有特殊的1.4528和哈氏C4合金，专门针对各种强腐蚀介质；低压孔径为8mm，防堵性能良好。

二、 德尔塔巴流量计的安装

2.1 开孔位置的选择

        为了使德尔塔巴流量探头能够达到测量的高精度，开孔的位置，需要一定的前后直管段。不同的管道结构将会有不同的直管段要求，如前后为单弯管道，前直管段为7ID，后直管段为3ID，准确度为±0.2%，如图2所示；前直管段为4ID，后直管段为3ID，准确度为±0.5%。不同的厂家产品前后前直管段的要求有差异。

图2 前后为单弯管道示意图

2.2 安装探头套管和引压管的方向

      德尔塔巴流量计有一体式和分体式。无论是何种介质，探头与差压变送器均可以实现一体化连接或分体连接。分体式流量计一般由探头、引压管和差压变送器等组成。探头套管和引压管的方向与被测流体的种类、安装的管道（水平、垂直或者有一定倾斜角度）有关。

       当德尔塔巴流量计测量液体时，差压信号是经过引压管中的液体传递到差压变送器的，如果液体中有气泡将会引起测量的误差，所以在安装时，应使在探头套管、引导管和差压变送器中的气泡能够排回管道中。所以要尽量从下向上安装。水平安装时，探头套管需要向下有一定倾斜，这样使气泡可以自动排出，安装引压管时，需要有一个向下的一定倾斜，这样使气泡可以自动排出。

图3 水平管道，水平安装

      当德尔塔巴流量计测量气体时，德尔塔巴流量探头中的冷凝水会对测量结果带来很大影响，所以在安装时，必须将冷凝水排回管道，尽量从上向下安装。如果必须水平安装，安装探头套管时，需要向上有一定倾斜，使冷凝水可以自动排出，在这种情况下，差压变送器往往会通过多阀组安装在支架上。探头套管和引压管必须保证向上稍微倾斜。如图3所示，向上倾斜的角度最大不能超过3°。引压管的内径至少应为8mm，长度可以根据需要来确定。

2.3 差压变送器的安装

      在德尔塔巴流量探头上标有流体流向以及微差压变送器连接时的标志标牌。流体方向的迎向流为“+”，背向为“－”。安装差压变送器时，注意流体的流向应该与差压变送器的极性相一致。

当测量蒸汽时，德尔塔巴探头中己经配置了冷凝器，差压信号是经过一段冷凝管道传递到差压变送器。安装时，务必要将左右两个冷凝器保持在同一水平的位置（使用水平仪来保证其水平）。在冷凝器之后，有一段管道，用于分体或者一体化连接到差压变送器。

三、德尔塔巴流量计的零点校准

      为了保证德尔塔巴探头在最小流量时，还能保持比较高的精度，建议在差压变送器安装完毕后，对变送器的零点进行校准。由于变送器在运输和安装过程中，环境温度和静压的变化，都会对它们的零点有影响，所以最好安装之后，当介质满管而且达到正常的工作压力时，进行再校准。

若测量的介质是液体或者蒸汽，在零点校准之前，必须保证探头里充满液体介质或者冷凝水，否则，调零的精度和线性将会受到影响。

      如果没有三阀组或者五阀组，在开车过程和零点校准之前，关掉所有通往变送器的阀门，要确保没有介质流入差压变送器。避免高温高压介质将差压变送器损坏。

四、德尔塔巴流量计的故障现象及排除方法

      德尔塔巴流量计是一种高性能低维护的产品，如果严格按照安装程序进行安装并且介质污染度不大，则无需进行任何维护。对于具有高密度的尘埃物质的介质，可以使用在线吹扫装置。多数的故障都是由于安装使用不当或现场工况不能满足安装要求所致。

德尔塔巴流量计现场使用和维护时遇到的一些故障现象及排除故障的方法简要总结如下：

1）故障现象1，测量管道流体有动，变送器无输出。

故障可能原因：一次阀或三阀组不正常；变送器的电源连接有错误或变送器参数设置错误；引压管正压侧堵塞等情况均可造成变送器无输出。

故障处理：检查一次阀是否打开和三阀组是否正常；检查变送器的线路连接或重新设置变送器参数；检查引压管正压侧是否堵塞，如果堵塞打开排污阀进行疏通。

2）故障现象2，流量偏大或偏小。

故障可能原因：引压管负压侧泄漏或引压管正压侧泄漏导致流量偏大或偏小；变送器量程设置不正确；管道尺寸与探头上标注的尺寸不一致，ID偏小流量偏大，ID偏大流量偏小。

故障处理：用肥皂泡检查引压管确定是否泄漏并处理；对着计算书重新设置变送器量程；变更安装位置或更换探头使之一致。

      德尔塔巴流量计具有精度高、可靠性好、安装方便、维护量小、运行成本低的特点。德尔塔巴流量计压力损失比孔板要小得多，只有孔板的5%～10%；一体化或分体安装自由选择；孔大不易堵等特点。德尔塔巴流量计广泛应用于冶金、电力、石油、化工、新能源等各工业领域。