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  行业资讯
靶式流量计特点靶式流量计是差压流量计的一个品种
2012-3-31 10:21:56

靶式流量计特点靶式流量计是差压流量计的一个品种,它在工业上的开发应用已有数十年的历史。我国于20世纪70年代开发电动、气动靶式流量变送器它是电动、气动单元组合仪表的检测仪表。由于当时力转换器直接采用差压变送器的力平衡机构,这种流量计使用时不免带来力平衡机构本身所造成的诸多缺陷,如零位易漂移,测量精确度低,杠杆机构可靠性差等。由于力平衡机构性能不佳的拖累,靶式流量计本身的许多优点亦未能得到有效的发挥,至今用户对旧靶式流量计的不良印象仍未消除。
 

  新型靶式流量计的力转换器采用应变式力转换器,它完全消除了上述力平衡机构的缺点,新型靶式流量计还把微电子技术和计算机技术应用到信号转换器和显示部分,流量计具有一系列优点,相信今后在众多流量计中发挥重要的作用。
 

  二、 原理和结构
 

  1、 工作原理 靶式流量计的原理 在测量管(仪表表体)中心同轴放置一块园形靶板,当流体冲击靶板时,靶板上受到一个力F,它与流速V,介质密度ρ和靶板受力面积A之间关系式如式(1)所示。(1)式中 F ——靶板上受的力,N;CD ——阻力系数;ρ——流体密度,kg/m3;V——流体流速,m/s;A——靶板受力面积,m2。经推导与换算,得流量计算式如下: 式中 qm,qv——分别为质量流量和体积流量,kg/h,m3/h;α——流量系数;D ——测量管内径,mm;β ——直径比,β=d/D;d——靶板直径,mm。其余符号同上。靶板受力经力转换器转换成电信号,经前置放大,AD转换及计算机处理后,可得到相应的流量和总量。 2、 结构形式 靶式流量计结构简图如图2所示它由检测装置,力转换器,信号处理和显示仪几部分组成。检测装置包括测量管和靶板,力转换器为应变计式传感器,信号处理和显示仪可以就地直读显示或远距标准信号传输等。靶式流量计的结构形式可分为管道式,夹装式和插入式等,各类结构形式还可分为一体式和分离式二种。一体式为现场直读显示,而分离式则把数码显示仪与检测装置分离(一般不超过100m)。
 

  三、 流量计主要特点
 

  1、 感测件为无可动部件,结构简单牢固;2、 应用范围和适应性很广泛,一般工业过程中的流体介质,包括液、气和蒸汽,口径范围(DN15以上),各种工作状态(高、低温,常压、高压)皆可应用,可以说其应用范围可与孔板流量计相比美。3、 准确度高,总量测量可达0.2%R;4、 范围度宽,4:1~15:1至30:1;5、 可解决困难的流量测量问题,如测量含有杂质(微粒)之类的脏污流体;原油、污水、高温渣油、浆液、烧碱液,沥青等; 6、 灵敏度高,能测量微小流量,流速可低至0.08m/s;
7、 用于小口径(DN15~DN50),低雷诺数(Red=103~5×103)的流体,它可以弥补标准节流装置难以应用的场合,如小口径蒸汽流量测量等;8、 可适应高参数流体的测量,压力高达数十MPa,温度达450℃;9、 可用于双向流动流体的测量;10、 压力损失较低,约为标准孔板的一半;11、 抗上游阻流件干扰能力强,上游侧直管段长度一般5~10D即可;12、 可采取干式(挂重法)校验,给用户周期校验带来方便;13、 直读式仪表无需外能源,清晰明了,操作简便,亦可输出标准信号(脉冲频率或电流信号);14、 仪表性能价格比高,为经济实惠的流量计;15、 安装简单方便,易维护。

 

随着检测技术和制造工艺的进步和发展,压敏应变片式靶式流量计越来越广泛地应用于工业生产中的各种流体介质的检测。它具有结构坚固,阻力降小,泄漏点较其他流量计少,测量精确度和灵敏度高,维护简便等特点。火炬化工厂工艺介质特殊,对流量计的可靠性和防泄漏要求高,该厂在2001年的扩建工程中使用了70台左右的美国Welkin公司的WFV系列管道式和插人式靶式流量计,主要用于工艺介质,水和蒸汽等介质的测量。

1 误差产生的原因:

在2002年新装置投运过程中,笔者总结了一些靶式流量计的使用经验。靶式流量计按照技术条件安装完毕后(靶式流量计出厂时已按设计要求标定好),按操作步骤投运,发现少数仪表显示误差较大,有的报警显示满量程。在现场拆下来用祛码挂重法校验,发现流量计是好的。经分析,主要原因如下。 1)流体中一些较大杂物缠绕在靶杆上,在有流量的状态下容易指示满量程。这种现象主要存在于测量循环水的工况,是由于直接抽取江水,未经过滤。2)由于安装误差,不能保证所有的插人式靶式流量计的靶板位于管道中心,也不能保证靶板完全垂直于管道。因此产生使用工况和出厂前标定工况的差异,从而造成靶式流量计的测量误差。

2 解决方案:

针对上述原因,考虑到该厂的流量测量点都未安装旁路(减少泄漏点和降低投资),该厂制定了以下解决方案。 1)为防止流体中较大的杂物缠住靶板(杆),在泵出口加设过滤网,滤掉这些较大的杂物。 2)用比较法在生产现场修正靶式流量计的误差。使用的仪器:1台4位半的数字万用表;1台便携式超声波流量计;必要的接线夹和工具。具体操作步骤如下所述:首先按照要求安装好便携式超声波流量计(特别注意安装的电极),并标定和调整好超声波流量计。然后把安装到位的靶式流量计按工厂提供的标定书用数字万用表分别检验和调整零位\量程、阻尼等,最后把工作开关打到测量位置。 1)将阀门开度分别定在。,25%,5000,750o,1000o,记录下两流量计同一时刻的显示值。 2)将阀门开度分别定在10000,7500,5000,25%,0,记录下两流量计同一时刻的显示值。 3)对两流量计的误差进行分析,若两流量计的指示相差太大,就要分别查找原因,检查超声波流量计的安装有无问题(特别是两电极),拆下靶式流量计进行检查(靶杆是否有异物,桥路电阻,桥路接线接好否,设置是否正确等),并重新标定和安装。4)若两流量计相差较小或差一个恒定值,可适当调整靶式流量计的零位和满度,经反复调整直至满足测量要求。5)重复1),2)项操作,比较两表的示值,同时参照生产系统的其他流量进行物料平恒计算,反复调整直至满足生产要求。经这种方法调整和1 a多的生产运行,尤其在2004年的装置开车过程中,证明该靶式流量计在生产过程中稳定可靠,反应灵敏,故障少,维护工作量少,检修,调校简单。在生产中实现了经济运行,完全达到了预期目的。

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