隨著工業的日益發展對于現在所用的管道口徑逐漸增大。采用以往的流量計不僅起不到很好的效果也更加的費時費力。而采用型的流量計成本又太高。所以對于加個適中又能起到很好效果的流量計理所當然的受到人們的關注與選用。而我們今天就為大家介紹一下這款產品——插入式渦街流量計，關于它的產品度。

一、插入式流量計的種類與特點      

1、種類      

對流量儀表的劃分一般是按原理進行的如節流渦街電磁超聲等這些儀表大多通過法蘭安裝在管道上。而插入式流量計顧名思義是以插入形式安裝的流量儀表通過測量管道中的一點(或幾點)的流速來推算流量的。可以說凡是可以測量流速大小的儀表均可以測量流速大小的儀表均可成為插入式流量計(本文只討論測一點流速的插入式流量計)這類流量計目前常用的有      

(1)皮托管是一種經典較為準確的流速計幾十年前常用于現場測量由于易于堵塞輸出差壓小現很少用于工業現場但仍常用于校驗。      

(2)皮托—文丘里管也稱為雙喇叭管或雙文丘里管也是基于皮托管測速原理只是結構上采取了加速降壓措施在相同流速條件下可較皮托管獲得更大的差壓且不易堵塞可耐高溫但度不高。      

(3)其他如渦街渦輪電磁等流量儀表均可反映流速的大小。可將其做成精小的測量頭通過測量管道中某點的流速來推算流量      

2.優、缺點      

(1)結構簡單輕便制造成本較低。      

(2)壓損小運行費用低是一種節能儀表。      

(3)一種結構可用于多種口徑(限于點速式)可減少用戶備用數量。      

(4)便于包裝運輸安裝維護。      

(5)可不斷流進行安裝拆卸避免了斷流造成的經濟損失。      

(6)管道中的流速分布對測量度影響太大要求直管段長達30D~50D。      

(7)現場情況復雜對其應用有很大影響難以標準化。 

(8)度很難提高一般只能達到±(3~5%)。      

二工業管道中的流速分布      

1.充分發展紊流      

按定義管道中的流量qv等于管道截面積A乘以通過此截面的軸向流速V即qv=AV。但由于管道上游的各種阻力件(彎頭變徑管岐管閥門等)的影響流速分布十分復雜不僅不是常數還有徑向分速漩渦及二次流所幸在實際流體的黏性作用下通過30—50倍管徑長度的直管段后流速分布將趨于一種較為固定的形式這種流動稱為充分發展流。幾十年來工程界約定將這種流動作為流量測量的標準流動      

早在1932年Nikuradse就對光滑管中的這種流動進行了系統測試并用(1)進行了描述V=Vm(y/R)1/n(1)式中V——在測量點的流速Vm——管道中心的大流速y——測量點至管壁的距離R——管道半徑n——指數取決于雷諾數Re。Re4×1032.3×1041.1×1051×1062×106N66.678.810表一雷諾數Re與指數n的關系盡管后來不少人認為在管壁Y=0及中心Y=(0.8—1)R處式(1)與實際情況有些出入但因其簡單至今仍常用于描述充分發展紊流。      

2.平均流速點yc 由于充分發展紊流的流速旋轉對稱于軸心則流量qv可用積分表示      

三、影響流量度的因素      

1.流速分布      

以上分析的前提是測量頭必須處于充分發展紊流中要滿足這個條件其上游直管段的長度就應達到所示的要求。由于插入式流量計多用于大口徑管道在實際應用中很難達到所示的要求由此將帶來較大的誤差。初步測試表明這種以測點速確定流量的插入式流量計當直管段不足8D時流速誤差將達到±(10-15)%L達到15D后可減小大±(5-8)%而如果直管段長度達到表2所示的要求時僅受雷諾數Re及粗糙度的影響可控制在±(0.7-1)%。附帶說如采用測多點流速插入式流量計(如均速管即使直管段只有8D—10D度也將會提高不少。 

2.阻塞度      

插入式流量計的插入桿及測量頭將減少測量截面改變流速大小及分布由此帶來流量測量的偏差用來表示。      

阻塞系統S可表示為四流量度的估算      

1.誤差的傳遞      

流量qv是一些獨立參數X1X2……Xn的綜合推導量如σX1σX2……σXn是對各獨立參數標準偏差的估計值。      

2.度的估算      

(1)測量頭位于平均流速點處      

如上所述當插入式流量計測量頭位于截面平均流速點處時影響度的因素有速度分布阻塞度截面積速度階梯流速。      

五、幾點說明和建議      

(1)評估的度僅供參考      

本文對插入式流量計的度進行了量的評估估計了各種影響因素的大小雖有一定的依據且就低不就高也僅供參考并非不可變更的。在今后的實用中如減少了某些因素的偏差總的度當然可能提高。但要達到±1%目前還是不可能的。      

(2)流速分布式決定因素      

當直管段長度L達到表2的要求時管內流動的為充分發展紊流流速分布帶來的偏差σV/V僅取決于雷諾數Re及粗糙度ε大致為0.007~0.01與其他因素的偏差接近而其他偏差仍將起作用。而當L達不到表2的要求時σV/V將可能達到0.05~0.15大于其他偏差近10倍如平方后則大于百倍成為影響度的決定性因素。它說明了即使生產廠家將測量頭的度提的再高由于使用條件達不到要求對提高流量度將無濟于事難以奏效。      

(3)流場調整器(FlowConditioners)的作用      

為解決現場直管段短又要獲得理想流場的矛盾40年來不少人為此努力并研制了不少流場調整器如Zanker,Sprenkle,AGA,ASME,AMCA等。它們的結構基本有管束及多孔板組成實用中將帶來壓損大安裝煩瑣增加成本等弊端使采用插入式流量計的優點蕩然無存。因此在采用插入式流量計的應用中并未被廣泛推廣采用。是否可研制一種擺脫管束多孔板結構的新型流場調整器呢 

(4)應該重視流場的基礎研究      

迄今為止以上討論都基于無論管內是否為充分發展紊流測量頭都必須安裝在平均流速點0.242R或管道中心處到達不到要求時測量度將非常低、設想如果對一典型阻力件后的流場進行系列的詳細測試研究即或只是粗略的描述能在不同阻力件后不同長度上找到平均流速點的相應位置或是軸心流速與平均流速的修正函數就有可能大大提高插入式流量計的度擺脫直管段長度不足度過低的困擾。      

(5)檢測與計量是不同的概念    

在自控系統中檢測儀表是系統的信息源頭它的輸出信息與被檢參數的函數關系應單一穩定是簡單的線性而并不要求測出被檢參數的確切值。而計量則不它往往用于經濟核算必須知道所測參數的確切值。檢測與計量可以說采用基本相同的手段(儀表)而要達到的目的卻有所側重。作為自控系統中信息源頭的檢測儀表往往更關心其重復性也確有人把它說成度顯然這是有區別的。對插入式流量儀表來說只要在距離阻力件后一段距離流動不再有旋渦迥流區它的重復性一般較好可以用于自控系統中特別是在較大口徑管道難以采用其他流量計的場合。

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本文來自：

渦街流量計   

電磁流量計