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壓縮空氣流量計的選型
點擊次數(shù):2022 更新時間:2014-07-01

壓縮空氣流量計選型的正確與否,直接影響到其測量精度,因此在選型時應(yīng)考慮下列因素:
(1)流體的種類
壓縮空氣流量計雖然在測量流體體積流量時可以通用,但在實際生產(chǎn)中,往往要求測出質(zhì)量流量。所以,流體的種類不同,要求壓縮空氣流量計的測量范圍亦不同。
(2)流體的溫度
流體的溫度不同,其密度、粘度等流體參數(shù)亦不同。為了保證壓縮空氣流量計在測量質(zhì)量流量時的測量精度,應(yīng)根據(jù)流體溫度來選型。
(3)模擬信號
壓縮空氣流量計除有脈沖信號輸出外,還有模擬信號輸出,模擬信號的選取應(yīng)根據(jù)所配用的記錄儀或顯示儀所接收的是O~lOmA還是4~20mA的信號來確定。
(4)流體管道的內(nèi)徑
被測流體管道內(nèi)徑的大小決定了通過管道的zui大流量的大小。管道內(nèi)徑不同,要求壓縮空氣流量計的測量范圍亦不同。管道內(nèi)徑是選型時不可忽略的因素。
(5)流體成分
壓縮空氣流量計要求被測流體中不含有大顆粒固體粉塵或纖維狀固體物質(zhì),亦不允許含有油污及凝析物,以免改變漩渦發(fā)生體的形狀,給測量帶來誤差。在實際使用時,被測流體中往往含有這些雜質(zhì),雖然可以在渦街流暈計之前加裝過濾器,但亦不能避免這些雜質(zhì)給漩渦發(fā)生體造成的危害。在流量不允許問斷的場合下,為了便于對漩渦發(fā)生體定期檢查、清洗,應(yīng)選用帶球閥的壓縮空氣流量計。
(6)流體流動狀態(tài)
在考慮了上述因素之后,就可以選定壓縮空氣流量計。然而,由于壓縮空氣流量計要求被測流量呈紊流狀態(tài),這就要求流量計上下游有足夠長的直管段(上游直管段≥15D,下游直管段≥5D,D是流體管道內(nèi)徑)。若在生產(chǎn)現(xiàn)場無法找到足夠長的直管段,則需選擇一整流器,以便獲得充分的紊流場。
壓縮空氣流量計的現(xiàn)場調(diào)校
渦街流帚計雖然在出廠之前已由生產(chǎn)廠家進行了調(diào)校,但由于運輸、安裝過程中一些不良因素或多或少地影響了流量計的精度,而且實際使用條件與流量計要求也不盡相同,所以對安裝好的流量計進行現(xiàn)場調(diào)校尤為重要。
(1)流量儀表常數(shù)的設(shè)置
壓縮空氣流量計出廠前,生產(chǎn)廠家已對漩渦發(fā)生體進行了標定,給出了漩渦發(fā)生體的儀表常數(shù)(一般是在溫度為20~C下得出的),但實際使用時,需根據(jù)條件,將其換算為流量儀表常數(shù)。其換算公式為:

式中:
KQ為流量儀表常數(shù),次/m;
KV為漩渦發(fā)生體的儀表常數(shù),次/m:
α為流量修正系數(shù);
β為阻塞修正系數(shù),β=1一[2d/(πD)],d1為插入桿的直徑:
A為流體管道截面積,m2。
對光滑管:
α=2n2/I(2n+1)(n+1)
對粗糙管:

式中:
r為管道內(nèi)壁突出物平均高度;
ReD為常用雷諾數(shù);
n=1.661gReD
通過式(1)換算出的是20℃下流量儀表常數(shù)KQ,而實際流體的溫度往往不是20℃。漩渦發(fā)生體受熱脹
冷縮的影響,其體積隨流體溫度而變化。為了避免流體溫度變化帶來的附加誤差,需對KQ進行修正。其修正系數(shù)Kt為:
Kt=1-ε(t-20)
式中:
ε為漩渦發(fā)生體膨脹系數(shù),1/℃:
t為流體的實際溫度,℃。
修正后的流量儀表常數(shù)為:
Ko=Kt·Ko(3)
測量氣體時,工藝上往往要求把儀表指示值換算為標準狀態(tài)(P=101325Pa,t=20℃)的流量值,此時還需對流量儀表常數(shù)進行溫度、壓力修正。其修正公式為:

式中:
P為流體的實際壓力(表壓),Pa。
(2)振動噪聲平衡調(diào)整
壓縮空氣流量計在使用時,若無流量時無顯示,小流量時有顯示,則不必進行振動噪聲平衡的調(diào)整。否則,需調(diào)整。
調(diào)整時用示波器,在流量為零或小流量下均可進行調(diào)整。其方法:將濾波器輸出端子接在示波器上,然后一面調(diào)節(jié)振動噪聲平衡電位器,一面觀察濾波器的輸出。
若生產(chǎn)現(xiàn)場無示波器,則可在無流量時進行曲振動噪聲平衡調(diào)整。方法是旋轉(zhuǎn)振動噪聲平衡電位器,使壓縮空氣流量計無脈沖輸出。
(3)靈敏度的調(diào)整
進行了振動噪聲平衡調(diào)整之后,若在無流量時無輸出,小流量時有輸出,則不需進行靈敏度調(diào)整。否則,應(yīng)進行靈敏度調(diào)整。
1)無流量時的調(diào)整
用示波器觀察濾波器及脈沖輸出,若有脈沖輸出,則說明靈敏度太高。此時需調(diào)整靈敏度電位器,直到無脈沖輸出為止。
若生產(chǎn)現(xiàn)場無示波器時,調(diào)整高速靈敏度電位器,使壓縮空氣流量計無脈沖輸出。
在調(diào)整靈敏度電位器時,要緩慢地調(diào)整,以免調(diào)整過渡,使靈敏度太低,從而使壓縮空氣流量計測不出本可測的zui小流量。
若在靈敏度很低時,無流量仍有脈沖輸出,則說明現(xiàn)場振動太強,需減振。
2)小流量時的靈敏度調(diào)整
用示波器觀察濾波器及脈沖輸出信號,若小流量時無脈沖輸出,則需調(diào)高靈敏度。一面調(diào)整靈敏度電位器,一面觀察輸出信號,直到有脈沖輸出為止。在無示波器時,調(diào)整靈敏度電位器,一直調(diào)到流量輸出不為零時為止。若在靈敏度較高時,小流量仍無輸出,則說明常用zui小流量太小,低于壓縮空氣流量計所規(guī)定的zui小流量,要進行縮管處理。
人們早期對渦街的研究主要目的是防災(zāi),如鍋爐及換熱器鋼管固有頻率與流體渦街頻率合拍將產(chǎn)生共振而破壞設(shè)備。應(yīng)該看到,壓縮空氣流量計尚屬發(fā)展中的流量計,無論其理論基礎(chǔ)或?qū)嵺`經(jīng)驗尚較差。至今zui基本的流量方程經(jīng)常引用卡曼渦街理論,而此理論及其一些定量關(guān)系是卡曼在氣體風洞(均勻流場)中實驗得出的,它與封閉管道中具有三維不均勻流場其漩渦分離的規(guī)律是不一樣的。至于實踐經(jīng)驗更是需要通過長期應(yīng)用才能積累。
一般流量計出廠校驗是在實驗室參考條件下進行的,在現(xiàn)場偏離這些條件不可避免。工作條件的偏離到底會帶來多大的附加誤差至今在標準及生產(chǎn)廠資料中尚不明確。這些都說明流量計的迅速發(fā)展需要基礎(chǔ)研究工作必須跟上,否則在實際應(yīng)用中經(jīng)常會出現(xiàn)一些預(yù)料不到的問題,這就是對壓縮空氣流量計存在一些疑慮的原因,亟需探索解決。壓縮空氣流量計具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點,在實際使用時,合理地選型、精心地調(diào)校固然重要,但正確地安裝、合理地進行維護和保養(yǎng),則可大大減少附加誤差,提高壓縮空氣流量計的測量精度。所以,壓縮空氣流量計的安裝、維護和保養(yǎng)也很重要,在使用時應(yīng)引起重視。

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