v锥流量计概述
v锥流量计是2000 年左右才在国内出现的流量计, v 锥流量计是一种通过节流取差压以反映流量大小的节流装置。节流件是一个悬挂在管道的锥形体, 正压p1 取自锥体前流体未扰动(即未形成节流, 流体未加速)的管壁; 负压p 2 取自后锥体, 并通过引压管引至管外, 其差压..p 的平方根与流量成正比[ 1] 。计算与孔板、喷嘴等类似。
v 锥流量计外观
v 型锥差压式流量计的关键部件即节流件为*的v 型圆锥体, 与其它差压式流量计相比, 克服了其他节流装置的缺点。虽然测量原理与其它差压式仪表相似, 但几何结构却*不同, 悬挂在管线中心的v 型锥体具有*的..整流..功能。流体在节流元件的作用下, 流场将经过.. 非稳定流.. 稳定流.. 恒(常)流..的变化过程, 在节流元件的上游部分达到差压式流量计测量原理所需要的理想前提条件, 从而本质上保证了测量的精度。
测量原理
自动化系统结构
v 锥流量计属于自动化仪表系统的现场一次检测元件, 直接安装于工艺管道上。在(营口)中试基地担负着煤气流量计量的重要作用。v 锥流量计、差压变送器、plc和hm i画面是煤气流量计量*的四部分。v锥流量计测量流量的自动化系统结构为: 由v 锥流量计节流煤气产生差压, 而后由导压管引出, 后经三阀组连接差压变送器将差压信号转换为两线制( 4~ 20) ma 电流信号送到plc 模拟量输入模块, 经plc 程序运算后传送到hm i画面上显示为工艺使用的流量值。
v锥流量计测量原理
v锥流量计属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样, 也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。在同一密闭管道内, 当压力降低时, 速度会增加, 当介质接近锥体时, 其压力为p 1 (正压) , 在介质通过锥体的节流区时速度会增加, 压力会降低为p 2 (负压), 如图3所示。p1 和p2 都通过v锥流量计的取压口引到差压变送器上, 流速发生变化时, 差压值会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体, 流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时, 锥体节流面积越大, 则产生的差压值也越大。对于蒸汽、煤气等可压缩介质, 需加装压力变送器、热电阻进行温压补偿。
超量程使用的理论依据及处理方法
流量参数q 与v锥流量计前后差压..p 的关系
根据式( 1)对于同一v锥流量计测定同体时, 式中的k、z、..为常数, 显然流量参数的平方与孔板前后的差压成正比q2 .. ..p。
v锥流量计超量程使用的理论依据因流量参数qm 的增大会造成差压指示值超过差压变送器的量程(即流量计超量程) , 从而使仪表无法再进行测量。根据v 锥流量计测量流量的原理, 通过理论分析可知, 一般qm in是qmax的1 /3, 因而qm in*受qmax的限制, 在超量程后最终的处理方法实质上是通过调整qmax而达到目的。不过对于qmax的调整, 既要使之符合流量公式中与差压..p 的数学关系, 又要使之符合国家标准的有关规定。国家标准gb 1314.. 77 规定: 流量上限值应符合下式规定, 即: a = 10 a n ( 4) 式中a 的取值见表1; n 为的自然数, 取值范围视设计流量上限的单位大小而定。国家标准gb 1314.. 77 同时规定: 差压上限需符合下式规定, 即: b = 10 b n ( 5) 式中b的取值见表2; n 为自然数, 取值范围视设计流量上限的单位大小而定。
v锥流量计超量程使用的处理方法
根据具体情况, 采取了两种不同的方法分别进行处理。
1) 当a、b 前后两数的倍率值b1 /b2 = ( a1 /a2 ) 2 时, 其处理方法较为简单, 只要将原设计差压升(降)一级, 其对应的流量也升(降)一级即可, 而级差依gb 1314.. 77规定, v 锥流量计无需变动, 基本不会产生误差。而后调整差压变送器的量程及plc 中程序量程。
2) 当a、b 前后两数的倍率值b1 /b2 .. ( a1 /a2 ) 2 时, 其处理方法较为复杂, 这时的具体处理步骤。.. 先算出扩大或缩小量程的比值..p1 /..p 2; .. 利用式( 6) , 根据原流量值qmax1算出对应于原设计差压..p 的流量值qmax2; .. qm ax2与gb 1314.. 77 所规定的系列值a 一定有差距, 选取qm ax2的一个系列值, 也就是对应于原设计差压..p 在扩大或缩小量程后的一个流量系列值qmax2;
调整差压变送器的量程;调整plc 中程序的流量量程与差压量程。