標準氣體流量計說明書/中偉測控

一、儀表概述：
標準氣體流量計是運用差壓式的工作原理，插入式的安裝方法設計而成的一種流量傳感器。就工作原理，這是一種特殊的節(jié)流裝置，其輸出是差壓。該傳感器通過探頭取壓，探頭前后有兩排不均勻分布的若干個引壓孔（取壓管直徑約Φ20，取壓孔低壓孔徑Φ8）。通過兩排引壓孔將管道從上到下（從左到右）的不同壓力（流速）平均后形成了差壓，進而可以計算出質(zhì)量流量或體積流量。
二、工作原理：
標準氣體流量計是通過管道的平均流速及管道的有效截面積的乘積來確定流量。一般管道中的流速分布是不均勻的。如果是充分發(fā)展的流體，其速度分布為指數(shù)規(guī)律。為了準確計量，將整個圓截面分面多個單元面積相等的多個半圓及多個半環(huán)。傳感器的檢測桿是由一根中空的金屬管組成，迎流面鉆多對總壓孔，它們分別處于各單元面積的中央，分別反應了各單元面積內(nèi)的流速大小。由于各總壓孔是相通的，傳至檢測桿中的各點總壓值平均后，由總壓引出管引至高壓接頭，送到傳感器的正壓室。
當?shù)聽査驼_安裝在有足夠長的直管段的工藝管道上時，流量截面上應沒有旋渦，整個截面的靜壓可認為是常數(shù)，在傳感器的背面或側面設有檢測孔，代表了整個截面的靜壓。經(jīng)靜壓引出管由低壓接頭引至傳感器的負壓室。正、負壓室壓差的平方與流量截面的平均流速成正比，叢而獲得差壓與流量成正比的關系。在此關系的基處上，可由伯努利方程和連續(xù)性方程推導得到均速管流量計的流量計算公式
Qv=α﹒ε﹒（π／4）﹒D2﹒（2?P／ρ1）0.5
Qm=α﹒ε﹒（π／4）﹒D2﹒（2?P﹒ρ1）0.5
其中：Qv： 體積流量 Qm： 質(zhì)量流量
α：傳感器結構系數(shù)
P：差壓值ε：流體膨脹系數(shù)
ρ：流體工況下的密度 ε：流體膨脹系數(shù)
對于不可壓縮性流體ε=1，對于可壓縮性體ε﹤1，若式中D、P、ρ1都使用SI單位，則QV的單位為M3∕S，Qm的單位為㎏∕S。傳感器的流量系數(shù)α和可膨漲性系數(shù)ε，由標準裝置上標定得知，并在出廠時在合格證書上注明。

三、應用范圍：

1、工業(yè)生產(chǎn)過程
標準氣體流量計是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護及人民日常生活等國民經(jīng)濟各個領域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。
2、能源計量
能源分為一次能源(煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣)、二次能源(電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽)及載能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫、水)等。能源計量是科學管理能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經(jīng)濟核算*的工具。
3、環(huán)境保護工程
煙氣，廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源，嚴重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護將是21世紀的zui大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?，必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制。
我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是*污染的重要項目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。
4、交通運輸
有五種方式：鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運輸?shù)奶攸c引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟核算的*工具。
5、生物技術
21世紀將迎來生命科學的世紀，以生物技術為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術中需監(jiān)測計量的物質(zhì)很多，如血液，尿液等。儀表開發(fā)的難度極大，品種繁多。
6、科學實驗
科學實驗需要的流量計不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計流量計100多種中很大一部分是應科研之需用的，它們并不批量生產(chǎn)，在市面出售，許多科研機構和大企業(yè)皆設專門小組研制的流量計。
7、海洋氣象，江河湖泊
這些領域為敞開流道，一般需檢測流速，然后推算流量。流速計和流量計所依據(jù)的物理原理及流體力學基礎是共通的但是儀表原理及結構以及使用條件有很大差別。

四、*優(yōu)勢：
1、廣泛用于各種干燥或者潮濕氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)的測量；
2、探頭材料有特殊的1.4528和哈C4合金，專門針對各種強腐蝕介質(zhì)；
3、低壓孔徑為8mm，防堵性能良好；
4、探頭截面對稱，可以雙向測量。
五、性能指標：
1、量程比：在差壓滿足的情況下量程比1：10；
2、通用管徑：8mm～15000mm；
3、直管段要求：通常情況下前7D、后3D保證測量精度0.5％～1.0％；
4、測量精度：±0.5％～±1.0％；
5、重復精度：±0.1％；
6、適用壓力：0～25Mpa，特殊應用可達40Mpa；
7、適用溫度：-100℃～500℃,特殊應用可達800℃；
8、適用介質(zhì)：空氣、煤氣、煙氣、自來水、鍋爐給水、含腐溶液、蒸汽等各種氣液介質(zhì)；
9、參照標準：ISO 3966-197、JB/T5325-1991及GB/T2624-2006
10、連接方式：插入式法蘭連接，插入式螺紋連接、管道式法蘭連接、管道式螺紋連接。
六、配套方案選擇：
1、 是根據(jù)測量介質(zhì)和用戶使用的管道內(nèi)徑、工作溫度、工作壓力及流量變化設計生產(chǎn)。 
2、ZW-3051/1151DP系列差壓變送器或其它型號的差壓變送器
3、ZW-308系列壓力變送器或其它型號的壓力變送器
4、溫度變送器或其它型號的溫度變送器
5、ZW-XMJA系列流量積算儀或其它型號的流量積算儀
6、以此組成的智能型均速管流量計，可帶溫壓補償，并能顯示瞬時流量、累計流量、管道內(nèi)介質(zhì)溫度、管道內(nèi)介質(zhì)壓力及差壓等值，備有通訊接口和4～20MA輸出。
七、裝置成套性：
1、均速管流量傳感器 1臺；
2、均速管流量傳感器使用說明書 1份；
3、合格證 1份；
4、配套的變送器儀表及說明書和合格證（可由用戶自行定購）。
八、使用要求：
1、被測流體應充滿管道且流動穩(wěn)定。
2、被測的流體應當是單相的，其相態(tài)不變，對于成分復雜的流體須與單一成分的流體類似時方能使用。
3、被測流體在實際工況下的ReD應大于3×104。
4、應保證傳感器前后直管段長度的要求。
5、管道內(nèi)徑大于100㎜為好。
6、在傳感器前2D的管道內(nèi)表面上，應清潔光滑。

九、結構形式：
流量傳感器是檢測桿、取壓口組成，它橫穿管道內(nèi)部與管軸垂直，在檢測桿迎流面上設有多個總壓檢測孔，在檢測桿背流面上設有多個靜壓檢測孔，分別由總壓導壓管和靜壓導壓管引出，根據(jù)總壓與靜壓的差壓值，計算流經(jīng)管道流量。
理論基礎
德爾塔巴是基于皮托管測速原理上發(fā)展起來的，它是通過管道的平均流速及管道的有效截面積的乘積來確定流量的。
1、探頭截面形狀：威力巴為子頭形，德爾塔巴為類菱形，類菱形截在能使高、低區(qū)的分界更明顯。
2、探頭桿取壓孔的位置：威力巴的全壓孔在桿前端，靜壓孔在桿兩側壁；德爾塔巴流量計的全壓孔也在桿前端，但靜壓孔卻在桿的后端，測量背壓力（負壓）。
因此，在相同管徑和流速條件下，德爾塔巴探頭產(chǎn)生的差壓，較威力巴探頭的要大一些，約大20%—40%。這是德爾塔巴流量計的顯著優(yōu)點。
十、傳感器的幾種安裝方式：

十一、安裝要求：
1、 安裝檢測桿的測量段應是直的，其上下游直管段長度參照下表所規(guī)定的長度。 

注：D為管道標稱直徑，所給出數(shù)據(jù)為距離第二個彎頭的長度。
2、檢測桿插入位置的角度允許偏差范圍見圖。

3、對于垂直管道，檢測桿可安裝在管道水平面沿管道圓周360°的任何位置上，高低壓引壓管接頭應處于同一水平面上。對于水平管道，在測量液體時檢測桿插入位置應位于管道橫截面水平面中心線45°以下的范圍內(nèi)；測量氣體時檢測桿插入位置應位于管道橫截面水平面中心線45°以上的范圍內(nèi)；測量蒸汽時檢測桿應水平插入，見圖：
4、管道上開孔尺寸Φ35。
5、補償用壓力變送器在前直管段上，溫度變送器（或鉑電阻）裝在后直管段上距離節(jié)流裝置2D處。

十二、在線安裝拆卸型德爾塔巴：
對于部分無法停產(chǎn)安裝的測點和含有雜質(zhì)的介質(zhì)可選用在線安裝拆卸型德爾塔巴。在線安裝拆卸型德爾塔巴可在不停產(chǎn)的情況下安裝或檢修探頭，特別適用于無法停產(chǎn)安裝的測點或介質(zhì)很臟需定期檢修的測點。它備有單桿驅動型和應用在高壓的雙桿驅動型。
特點：可以在不停產(chǎn)的情況下進行安裝、拆卸、檢修、清洗。
適用條件：通常用于低壓空氣、水、煤氣、蒸汽等介質(zhì)。
注意：在線安裝或拆卸時要滿足t≤120℃    P≤2.5MPa
十三、結構形式如圖所示 ：

十四、產(chǎn)品維護：
流量傳感器應在工藝管道大修時進行定期清洗，清洗的辦法很多，例如用氣源吹除檢測管內(nèi)積存污穢；用煤油和軟絲刷洗凈，使各取壓孔保持通暢?？赡墚a(chǎn)生故障的原因及清除辦法 ：序號 故障現(xiàn)象 產(chǎn)生的原因 清除辦法。
1、無差壓信號輸出 ：高低壓閥未打開 ，打開高低壓閥。
2、高低壓平衡閥未旋緊：旋緊平衡閥。
3、差壓信號輸出過小:導壓系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象 ;認真查找，排除泄露。
4、二次表量程選配不當 :調(diào)小差壓變送器上限值。
5、差壓信號輸出過大 :二次表量程選配不當 ,調(diào)大差壓變送器上限值,背壓孔堵塞 ,清洗均速管，排除堵塞。