摘要;介紹了金屬管浮子流量計(jì)的工作原理,溫壓補(bǔ)償算法,溫壓補(bǔ)償技術(shù),溫壓補(bǔ)償型金屬管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)組成、特點(diǎn)及應(yīng)用，指出了金屬管浮子流量計(jì)溫壓補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
0引言
金屬管浮子流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)流量計(jì))又稱(chēng)變面積式流量計(jì)或恒壓降式流量計(jì),是以流體流動(dòng)時(shí)的節(jié)流原理為基礎(chǔ)的一種流量測(cè)量?jī)x表。具有可測(cè)量多種介質(zhì)流量,特別適用于測(cè)量中小管徑雷諾數(shù)較低的中小流量;壓力損失小且穩(wěn)定;反映靈敏,量程較寬(10:1),示值清晰，近似線性刻度;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,使用維護(hù)方便;通過(guò)選用不同測(cè)量管及零部件材質(zhì),還可以測(cè)量具有腐蝕性的介質(zhì)流量等特點(diǎn)�；谏鲜鎏攸c(diǎn),流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、制藥、釀造、環(huán)保、發(fā)電等領(lǐng)域中的流量控制與測(cè)量系統(tǒng)。
金屬管浮子流量計(jì)根據(jù)用戶(hù)提供的設(shè)計(jì)工況參數(shù)(如操作溫度.操作壓力操作密度等)進(jìn)行用水或氣體流量換算、校準(zhǔn)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)工況參數(shù)與設(shè)計(jì)工況參數(shù)相同或偏離極小時(shí)方可進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。但是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)介質(zhì)工況參數(shù)往往偏離設(shè)計(jì)參數(shù)較大,造成儀表測(cè)量精度嚴(yán)重下降,尤其對(duì)于氣體介質(zhì),由于其操作密度受壓力、溫度影響較大,儀表測(cè)量精度下降尤其嚴(yán)重。為解決此問(wèn)題,一般采取重新采購(gòu)、加工儀表的措施,增加了成本,影響了正常開(kāi)車(chē)生產(chǎn)。因此，如何提供一種金屬管浮子流量計(jì),適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)偏離設(shè)計(jì)參數(shù)的情況下,保證現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)不會(huì)造成儀表測(cè)量精度下降,是目前需要迫切解決的技術(shù)問(wèn)題。金屬管浮子流量計(jì)的溫壓補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用溫壓補(bǔ)償算法,對(duì)儀表采集到的流量信號(hào)、溫度信號(hào)壓力信號(hào)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償綜合計(jì)算,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量,很大程度.上解決了上述問(wèn)題。
1工作原理
流量計(jì)工作原理如圖1所示:
流量計(jì)垂直安裝在管道上,流體自下向，上流經(jīng)錐管,浮:子在P1、P2差壓作用下產(chǎn)生上升或下移，當(dāng)浮子此差壓(P2-P1)與浮子重力G、浮力F、粘滯力合力平衡時(shí),處于平衡狀態(tài)。建立方程并推導(dǎo)(可參考相關(guān)專(zhuān)業(yè)資料,此處省略),忽略粘滯力影響，假設(shè)流量系數(shù)為常數(shù),可得出浮子位移與流量成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。浮子流量計(jì)的流量方程為:
2溫壓補(bǔ)償算 法
流量計(jì)在測(cè)量氣體介質(zhì)時(shí)，當(dāng)氣體溫度、壓力不穩(wěn)定,造成被測(cè)氣體工況密度變化較大時(shí)，流量指示誤差增大，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償計(jì)算,恢復(fù)儀表測(cè)量的準(zhǔn)確性。具體推導(dǎo)、計(jì)算如下:
3溫壓補(bǔ)償 技術(shù)
由溫壓補(bǔ)償算法推導(dǎo)可知,當(dāng)實(shí)際被測(cè)氣體介質(zhì)工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)(即壓力P、溫度T偏離設(shè)計(jì))通過(guò)采集氣體介質(zhì)的壓力、溫度信號(hào),通過(guò)公式(5)、(6)、(7)、(8)計(jì)算，即可實(shí)現(xiàn)溫度壓力在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償計(jì)算,得到準(zhǔn)確的流量信號(hào),此即為金屬管浮.子流量計(jì)溫壓補(bǔ)償技術(shù)。
4溫壓補(bǔ)償型金 屬管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)組成、特點(diǎn)及應(yīng)用
4.1分體式結(jié)構(gòu)
流量計(jì)、溫度變送器、壓力變送器單獨(dú)安裝,流量信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)分別輸人DCS或控制計(jì)算器進(jìn)行流量的溫度、壓力補(bǔ)償計(jì)算,完成流量、壓力、溫度各參數(shù)的顯示、輸出、打印等功能。此種結(jié)構(gòu)安裝靈活,特別適用于現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)的升級(jí)改造,如圖2所示。
4.2一體式結(jié)構(gòu)
流量計(jì)、溫度傳感器器、壓力傳感器集成一體化設(shè)計(jì),流量信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)輸人到溫壓補(bǔ)償功能設(shè)計(jì)的流量計(jì)轉(zhuǎn)換器中,進(jìn)行流量的溫度、壓力補(bǔ)償計(jì)算,完成流量、壓力、溫度各參數(shù)的顯示、輸出、打印等功能。此種結(jié)構(gòu)測(cè)量精度高,體積小,安裝方便,如圖3所示:
金屬管浮子流量計(jì)由傳感器(包括法蘭、測(cè)量管、上導(dǎo)向器、浮子、錐管或孔板、下導(dǎo)向器、連接支架、連接螺釘?shù)?和溫壓補(bǔ)償型指示器及其內(nèi)部零部件等構(gòu)成。
5結(jié)束語(yǔ)
金屬管浮子流量計(jì)溫壓補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了溫度壓力在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償計(jì)算,提高了流量計(jì)的測(cè)量精度,降低用戶(hù)的開(kāi)車(chē)、維護(hù)成本。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,溫度、壓力傳感器結(jié)構(gòu)的微型化,一體式溫壓補(bǔ)償型流量計(jì)必然成為金屬管浮子流量計(jì)溫壓補(bǔ)償技術(shù)分發(fā)展的趨勢(shì)。在越來(lái)越重視節(jié)約能源，測(cè)量控制的社會(huì)大環(huán)境下,溫壓補(bǔ)償技術(shù)也必將得到廣泛的應(yīng)用。
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