差壓式流量計(jì)是目前工業(yè)生產(chǎn)中檢測(cè)氣體、蒸汽、液體流量常用的一種檢測(cè)儀表。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在石油化工廠、煉油廠以及一些化工企業(yè)中,所用的流量計(jì)約70%~80%是差壓式流量計(jì)。
它因?yàn)闄z測(cè)方法簡(jiǎn)單,沒(méi)有可動(dòng)部件,工作可靠,適應(yīng)性強(qiáng),可不經(jīng)實(shí)流標(biāo)定就能保證一定的精度等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)流程中。
差壓流量計(jì)主要由三個(gè)部分組成。
第一部分為節(jié)流裝置,它將被測(cè)流量值轉(zhuǎn)換成差壓值;第二部分為信號(hào)的傳輸管線;第三部分為差壓變送器,用來(lái)檢測(cè)差壓并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),由顯示儀顯示出流量。
差壓式流量計(jì)是發(fā)展較早,研究比較成熟且比較完善的檢測(cè)儀表。
目前國(guó)內(nèi)外已把工業(yè)中常用的孔板、噴嘴、文丘利噴嘴和文丘利管四種節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)化,稱(chēng)為“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”。
此外在工業(yè)上還應(yīng)用著許多其他形式的節(jié)流裝置。
流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)時(shí),在節(jié)流裝置前后的管壁處,流體的靜壓力會(huì)產(chǎn)生差異的現(xiàn)象稱(chēng)為節(jié)流現(xiàn)象。
具有一定能量的流體才可能在管道中流動(dòng)。在管道中流動(dòng)的流體所具有的靜壓能和動(dòng)能,在一定條件下互相轉(zhuǎn)換,在忽略阻力損失的情況下參加轉(zhuǎn)換的能量總和不變。
節(jié)流裝置是差壓式流量計(jì)的核心裝置。它包括節(jié)流件、取壓裝置以及前后相連的配管。
當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),將在節(jié)流件的上、下游兩側(cè)產(chǎn)生與流量有確定關(guān)系的差壓。
所謂“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”就是在某些確定的條件下,規(guī)定了節(jié)流件的標(biāo)準(zhǔn)形式以及取壓方式和管道要求,無(wú)需對(duì)該節(jié)流裝置進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)定,也能在規(guī)定的不確定度(表征被測(cè)量的真值在某個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)的一種估計(jì))范圍內(nèi)進(jìn)行流量測(cè)量的節(jié)流裝置。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件包括標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和文丘里管。
差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測(cè)件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測(cè)件形式對(duì)差壓式流量計(jì)分類(lèi),如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。
二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì),差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類(lèi)規(guī)格龐雜的一大類(lèi)儀表,它既可測(cè)量流量參數(shù),也可測(cè)量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。
差壓式流量計(jì)的檢測(cè)件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動(dòng)壓頭式、動(dòng)壓頭增益式及射流式幾大類(lèi)。
檢測(cè)件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類(lèi):標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。
所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用,無(wú)須經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和估算測(cè)量誤差。
非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是成熟程度較差的,尚未列入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的檢測(cè)件。
差壓式流量計(jì)是一類(lèi)應(yīng)用廣泛的流量計(jì),在各類(lèi)流量?jī)x表中其使用量占居首位。近年來(lái),由于各種新型流量計(jì)的問(wèn)世,它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降,但目前仍是重要的一類(lèi)流量計(jì)。
選擇使用差壓式流量計(jì)時(shí),對(duì)于流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須要求滿足以下幾個(gè)條件:
1、流體必須充滿管道和節(jié)流裝置,并連續(xù)地流經(jīng)管道。
2、流體在流經(jīng)節(jié)流件以前,流束是平行于管道軸線的無(wú)旋流。
3、流體必須是牛頓流體,即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的,或者可以認(rèn)為是單相的,包括混合氣體、溶液和分散性粒子小于0、1微米的膠體,在氣體中有不大于2%(質(zhì)量成分)均勻分散的固體微粒,或液體中有不大于5%(體積成分)均勻分散的氣泡,也可認(rèn)為是單相流體,但其密度應(yīng)取平均值 。
4、流體流量不隨時(shí)間變化或變化非常緩慢。
5、流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)不發(fā)生相交。