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金屬管浮子流量計(jì)的選型與安裝

發(fā)布時(shí)間：2022-11-21 18:50:45來源：www.healthma.cn來源：.. 字體: 大中小

金屬管浮子流量計(jì)是目前工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室中廣泛應(yīng)用的一種小流量測(cè)量?jī)x表，可以連續(xù)測(cè)量封閉管道內(nèi)液體、氣體和蒸汽的體積流量，安裝形式多樣化，適應(yīng)性強(qiáng)，全金屬結(jié)構(gòu)，小型化，適宜各種介質(zhì)的流量測(cè)量,適宜各種惡劣環(huán)境，功能齊全，現(xiàn)場(chǎng)指示，輸出4～20mA、報(bào)警信號(hào)，隔爆型，本安型防爆，測(cè)量構(gòu)件采用經(jīng)典錐管、浮子型，廣泛應(yīng)用于國(guó)防、化工、石油、醫(yī)藥等工業(yè)部門的流量檢測(cè)及工業(yè)過程控制中。但由于對(duì)浮子流量計(jì)的流量修正概念不清，不甚理解，安裝方式不符合要求，用戶在選表和用表時(shí)往往出現(xiàn)差錯(cuò)而影響流量計(jì)的正常選擇和使用。

　　一、選型
　　我公司在進(jìn)行流量設(shè)計(jì)和標(biāo)定時(shí)一般用水和空氣來代表一般的液體和氣體，《選型樣本》所供選擇的流量均是用水和空氣表示的。浮子流量計(jì)用于不同的介質(zhì)和不同的狀態(tài)（比如氣體的壓力和溫度等）。根據(jù)其測(cè)量原理在上述情況下盡管浮子在測(cè)量中停留在同一高度，但其所代表的流量值不同，要想選擇流量計(jì)的規(guī)格、現(xiàn)場(chǎng)使用好儀表，就要知道它們的關(guān)系即進(jìn)行流量換算。（即使是實(shí)流刻度也需要在選表和標(biāo)定時(shí)進(jìn)行流量換算）
　　換算的依據(jù)主要有兩個(gè)：浮子流量計(jì)的理論計(jì)算公式和理想氣體的狀態(tài)方程。
　　浮子流量計(jì)的理論計(jì)算公式：
　　

　　式中：Q—體積流量
　　α—流量系數(shù)
　　F_A—浮子最大直徑與其同高度錐管橫截面之間的環(huán)隙面積
　　g—重力加速度
　　V_f—浮子的體積
　　ρ_f—浮子的密度
　　ρ—被測(cè)流體的密度
　　A—浮子的最大截面積（式中的單位為cm、g、s制）
　　理想氣體的狀態(tài)方程
　　

　　式中：P₀,P₁—兩種狀態(tài)下的絕對(duì)壓力
　　T₀,T₁—兩種狀態(tài)下的絕對(duì)溫度（開爾文溫度）
　　V₀,V₁—兩種狀態(tài)下的體積
　?。ㄔ谶@里忽略壓縮系數(shù)的影響——壓力不高、精度要求不高的情況下。否則在等式兩邊的分母分別乘以壓縮系數(shù)Z₀、Z₁）
　　從理想氣體的狀態(tài)方程又可以演繹以下兩種關(guān)系：
　　a.流量關(guān)系

　　b.密度關(guān)系

　　式中：M—介質(zhì)的質(zhì)量
　　ρ—介質(zhì)的密度
　　Q—介質(zhì)的流量
　　流量換算公式：
　　浮子流量計(jì)的理論計(jì)算公式（1）是流量換算的基本公式，當(dāng)流量計(jì)制造好以后，公式中的諸多項(xiàng)（都將是常數(shù)），如果測(cè)量不同的介質(zhì)浮子停留在相同的位置（即相同），那么它們流量之間的關(guān)系將如下式：
　　

　　因此它們的流量換算僅僅與它們?cè)跍y(cè)量狀態(tài)下的密度有關(guān)，實(shí)質(zhì)是密度換算
　　液體的測(cè)量和換算
　　流量計(jì)用于液體流量測(cè)量時(shí)制造廠是用常溫下清潔的水作為校驗(yàn)液來校準(zhǔn)的，若被測(cè)介質(zhì)的密度與水的密度不同時(shí)，選表時(shí)應(yīng)根據(jù)前述對(duì)被測(cè)介質(zhì)的流量進(jìn)行換算。公式如下：
　　

　　式中：Q₁—被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際流量（工作狀況下的流量）
　　Q₀—換算成水的流量
　　K_P—體積流量的密度修正系數(shù)
　　ρ_f—浮子部件的密度：7900Kg/m3
　　ρ₀—20℃時(shí)水的密度：998.2Kg/m3
　　ρ₁—被測(cè)介質(zhì)的密度：Kg/m3
　　氣體的測(cè)量和換算
　　流量計(jì)用于氣體流量測(cè)量時(shí)制造廠是用空氣校準(zhǔn)的（20℃、101.325kPa）若被測(cè)氣體的參數(shù)和工作狀態(tài)與制造廠規(guī)定的不同時(shí)，流量計(jì)示值讀數(shù)進(jìn)行修正。
　　從公式（）中可以看出由于各種氣體的密度與浮子密度相比可以忽略不計(jì)，公式（6）變?yōu)椋?/span>
　　

　　這里所表示的是工作狀態(tài)下的流量和密度，為方便應(yīng)將單位統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，用公式（）和（）將其轉(zhuǎn)化成和（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。因此選表時(shí)應(yīng)根據(jù)前述對(duì)被測(cè)介質(zhì)的流量用下列公式進(jìn)行換算：（公式中和前面的含義不一樣）
　　

　　式中：Q₁—被測(cè)氣體工作狀況下的流量換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量(Nm3/h)
　　Q₀—換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的流量(Nm3/h)
　　ρ₁—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下被測(cè)氣體的密度(Kg/m3)
　　ρ₀—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度：(1.205Kg/m3)
　　P₁—被測(cè)氣體工作狀況下的絕對(duì)壓力(表壓+大氣壓)MPa
　　P₀—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的壓力(0.101325MPa)
　　T₁—被測(cè)氣體工作狀況下的開爾文溫度
　　T₀—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的開爾文溫度（293.15K）
　　K_P—?dú)怏w的密度修正系數(shù)
　　K_F—?dú)怏w的壓力修正系數(shù)
　　K_r—?dú)怏w的溫度修正系數(shù)
　　應(yīng)用實(shí)例
　　根據(jù)換算公式在選用儀表時(shí)實(shí)質(zhì)的問題就是求，求出再將其靠在相應(yīng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)流量規(guī)格上,選出合適的儀表型號(hào)。
　　例題1已知用戶現(xiàn)場(chǎng)待測(cè)介質(zhì)密度為,其流量為,計(jì)算應(yīng)選取何種規(guī)格的儀表？
　　解:根據(jù)上式將數(shù)值代入有
　　

　　由此可選用標(biāo)準(zhǔn)刻度(AM系列) 500L/h。
　　通過換算，我們對(duì)應(yīng)相關(guān)廠家的選型樣本就可看出用DN15口徑的浮子流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量比較合適。
　　例題2 若用戶的被測(cè)氣體為乙炔(密度為1.091kg/Nm3)壓力為3kgf/cm2，溫度為25℃，流量為10m3/h時(shí)，其換算為空氣的流量是多少？
　　解：被測(cè)氣體的絕對(duì)壓力=3×98.1+101.325=395.625kPa
　　

×38.39=18.64Nm3/h
　　通過換算，我們對(duì)應(yīng)相關(guān)廠家的選型樣本就可看出用DN15口徑的浮子流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量比較合適。
　　二、為了提高流量計(jì)的測(cè)量精度，流量計(jì)在使用前必須正確安裝
　　1、安裝使用流量計(jì)之前一定要將管道內(nèi)的焊渣、雜物吹掃清洗干凈！
　　2、流量計(jì)豎直安裝，傾斜度不大于 2°，以免影響測(cè)量的準(zhǔn)確度，進(jìn)口前應(yīng)有五倍公稱口徑以上長(zhǎng)度的直管段。
　　3、若流量計(jì)的自重在一般安裝情況下能引起過大的應(yīng)力或震動(dòng)時(shí)，應(yīng)增加固定流量計(jì)的支撐。
　　4、流體在錐管內(nèi)的流動(dòng)方向由下而上不得倒流，如有可能，特別是有水錘作用時(shí)，應(yīng)在流量計(jì)下游安裝單向逆止閥。為便于觀察和維修，一般最好裝有旁通管路。
　　5、若被測(cè)流體為大的脈動(dòng)流，應(yīng)在流量計(jì)的上游安裝適當(dāng)尺寸的緩沖器或定值器以消除或減弱脈動(dòng)，同時(shí)流量計(jì)最好采用阻尼型。
　　6、用于測(cè)量氣體是，為使流量計(jì)穩(wěn)定工作，被測(cè)氣體壓力一般應(yīng)大于0.1Mpa，流量計(jì)上游側(cè)閥門全開，用下游閥門調(diào)節(jié)流量，而且下游閥門應(yīng)安裝在流量計(jì)出口直徑5倍長(zhǎng)度的直管段內(nèi)，不得遠(yuǎn)離。
　　7、若被測(cè)流體較臟或含有導(dǎo)磁顆粒時(shí)，應(yīng)在流量計(jì)的上游安裝過濾器或磁過濾器。
　　8、流量計(jì)的指示器和指示轉(zhuǎn)換器嚴(yán)禁大于1000高斯的強(qiáng)磁場(chǎng)接觸，本型號(hào)流量計(jì)集中使用時(shí)他們的間距不得小于0.3米！
　　三、結(jié)束語
　　金屬管浮子流量計(jì)作為過程控制儀表，可以適應(yīng)高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕、劇毒等多種苛刻環(huán)境，較少的可動(dòng)部件、便于維護(hù)，解決了生產(chǎn)中的許多難題。金屬管浮子流量計(jì)以其卓越的性能被越來越多的用戶所青睞。而熟練掌握浮子流量計(jì)的流量換算對(duì)正確選表和用表至關(guān)重要。因此只有掌握了浮子流量計(jì)的儀表選型和正確安裝，才能正確選擇性能和價(jià)格比較高的類型。

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