孔板多級(jí)流量計(jì) 鉆孔多級(jí)流量計(jì) 型號(hào)： ZLD-2
用途：
用于井下直接測(cè)定采掘工作面，石門揭煤工作面和煤層區(qū)域性突出危險(xiǎn)性配套儀器。
主要技術(shù)指標(biāo)：
量程：0-1.6Kpa；
流量測(cè)定范圍：0-100L/min；
儀器重量：0.8㎏。
產(chǎn)品使用說明書：
一．用途
ZLD-2型鉆孔多級(jí)流量計(jì)用以測(cè)定煤層鉆孔瓦斯涌出初速度，以預(yù)測(cè)工作面前方煤體的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性和檢驗(yàn)防止煤與瓦斯突出措施的防突效果。
也可用以測(cè)定防突前鉆孔的有效影響半徑。
二．原理和構(gòu)造
該流量計(jì)采用噴節(jié)流原理設(shè)計(jì)。當(dāng)氣體流過噴咀時(shí)，流束的斷面產(chǎn)生收縮，同時(shí)噴咀的兩側(cè)產(chǎn)生壓差。流量越大，壓差也越大。當(dāng)壓差一定撕，噴咀孔徑越大，通過的氣體流量也越大。流量計(jì)設(shè)計(jì)有5個(gè)不同孔徑的噴咀，更換不同孔徑的噴咀，可獲得不同的流量測(cè)定范圍。
儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其構(gòu)造如圖所示。主體為一套塊有機(jī)玻璃板加工而成，由水柱1、噴2、進(jìn)氣咀3，旋塞4，5和噴咀底座6組成。儀器外形尺寸為250X120X34mm，重量約為0.8Kg。
三．儀器的主要技術(shù)指標(biāo)
1．流量測(cè)量范圍 0.1~100L/min;
2. 水柱壓差讀數(shù) 0~160mm;
3. 儀器分辨率 1mmH2O;
四．測(cè)定方法和步驟
1．測(cè)定前的餓必要準(zhǔn)備
給水柱計(jì)注水，并將兩側(cè)也面調(diào)整至零刻度線；
檢查儀器的密封性能，一旦密封失效，需要更換新的“O”型密封圈；
根據(jù)煤層條件預(yù)計(jì)流量的大小，選擇流量范圍較為接近的噴咀，安裝在流量計(jì)噴咀底座上。
2．測(cè)定方法和步驟
該流量計(jì)和專用JN-1型膠囊封孔器配套使用。在進(jìn)行工作面煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和防突測(cè)試效果檢驗(yàn)時(shí)，鉆孔打完后，迅速插入專用封孔器進(jìn)行封孔。然后將封孔器排氣管與流量計(jì)進(jìn)氣咀用膠管連接，保持流量計(jì)水柱計(jì)呈鉛錘位置。此時(shí)，煤體排放的瓦斯經(jīng)測(cè)量室、排氣管、連接膠管、流量計(jì)噴咀排出，在水柱計(jì)兩側(cè)產(chǎn)生壓差。讀取水柱計(jì)壓差值。
上述測(cè)定過程要求在2min內(nèi)完成。
五．鉆孔瓦斯涌出初速度指標(biāo)確定
鉆孔瓦斯涌出初速度q（L/min）由下式計(jì)算：
Q=K·K1
式中：K—所選用噴咀的流量系數(shù)，L/min·mm ；
該系數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定，儀器出廠時(shí)在說明書中給出。
K1—瓦斯?jié)舛刃拚禂?shù)。煤層瓦斯中沼氣濃度通常在95%以上，故該系數(shù)取為1.34;
△h—水柱計(jì)壓差讀數(shù)，mm.
鉆孔瓦斯涌出初速度指標(biāo)臨界值應(yīng)根據(jù)各礦煤層實(shí)測(cè)資料確定。無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參考表1所列數(shù)據(jù)。
表1 突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)鉆孔瓦斯涌出初速度指標(biāo)臨界值
煤的揮發(fā)份 5~15 15~20 20~30 >30
qm 5.0 4.5 4.0 4.5
智能渦街流量計(jì)是以全新的設(shè)計(jì)理念，將溫度、壓力、流量信號(hào)集于一體，通過智能數(shù)字處理器將三種信號(hào)混合處理后輸出一個(gè)補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)流量，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣體、蒸汽的溫壓補(bǔ)償功能。由于采用了智能一體化的設(shè)計(jì)理念，因此，溫壓補(bǔ)償智能型渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用維護(hù)方便的特點(diǎn)。
下面介紹智能渦街流量計(jì)工作原理：
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門原理，如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測(cè)探頭或壓電檢測(cè)探頭及相應(yīng)匹配電路，即可構(gòu)成電容檢測(cè)式空氣流量/傳感器或壓電檢測(cè)式煤氣流量傳感器。
圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼空氣原理，有如下關(guān)系式:
f=St.V/〔（1-1.25d/D）d〕
式中：f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數(shù)
V－流體的平均流速
d－柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為空氣流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。
Q＝3600f/K或M=ρ3600f/K
式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。
M=質(zhì)量流量
Q＝體積流量（m3/h）
ρ=介質(zhì)密度（kg/m3）
F=頻率Hz
智能渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)
智能渦街流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，如圖3所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體（阻流體）、檢測(cè)元件、儀表表體等；轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D／A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護(hù)罩等。近年來(lái)智能式流量計(jì)還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
旋渦發(fā)生體是檢測(cè)器的主要部件，它與儀表的流量特性（儀表系數(shù)、線性度、范圍度等）和阻力特性（壓力損失）密切相關(guān)，對(duì)它的要求如下。
1）能控制旋渦在旋渦發(fā)生體軸線方向上同步分離；
2）在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，有穩(wěn)定的旋渦分離點(diǎn)，保持恒定的斯特勞哈爾數(shù)；
3）能產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦街，信號(hào)的信噪比高；
4）形狀和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工和幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以及各種檢測(cè)元件的安裝和組合；
5）材質(zhì)應(yīng)滿足流體性質(zhì)的要求，耐腐蝕，耐磨蝕，耐溫度變化；
6）固有頻率在渦街信號(hào)的頻帶外。
已經(jīng)開發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體，它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類，如圖4所示。單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱，其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用廣泛的一種，如圖5所示。圖中D為儀表口徑。為提高渦街強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可采用多旋渦發(fā)生體，不過它的應(yīng)用并不普遍。
智能渦街流量計(jì)外型簡(jiǎn)潔，測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定，具有多種安裝、供電、信號(hào)輸出方式，可提供特殊管道及工況定制，產(chǎn)品選型，現(xiàn)場(chǎng)工控自動(dòng)化設(shè)計(jì)等.
電磁流量計(jì)常規(guī)檢測(cè)通常包括電極接觸電阻，電極的極化電壓，信號(hào)電纜干擾，測(cè)定有無(wú)接地電位和管道雜散電流流向五個(gè)方面。以下為大家進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹電極清洗常用的方法有以下幾種： 1.電化學(xué)方法： 金屬電極在電解質(zhì)流體中存在電化學(xué)現(xiàn)象。根據(jù)電化學(xué)原理，電極與流體存在界面電場(chǎng)，電極與流體的界面是電極/流體相間存在的雙電層所引起的。對(duì)于電極與流體界面電場(chǎng)的研究發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的分子、原子或離子在界面具有富集或貧乏的吸附現(xiàn)象，而且發(fā)現(xiàn)大多數(shù)無(wú)機(jī)陰離子是表面活性物質(zhì)，具有典型的離子吸附規(guī)律，而無(wú)機(jī)陽(yáng)離子的表面活性很小。因此電化學(xué)清洗電極僅考慮陰離子吸附的情況。陰離子的吸附與電極電位有密切關(guān)系，吸附主要發(fā)生在比零電荷電位更正的電位范圍，即帶異號(hào)電荷的電極表面。在同號(hào)電荷的電極表面上，當(dāng)剩余電荷密度稍大時(shí)，靜電斥力大于吸附作用力，陰離子很快就脫附了，這就是電化學(xué)清洗的原理。 2.機(jī)械清除法： 機(jī)械清除法是通過在電極上安裝特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)電極清除。目前有兩種形式： 一種是采用機(jī)械刮除器。用不銹鋼制成一把帶有細(xì)軸的刮出，細(xì)軸和空心電極之間采用機(jī)械密封以防止介質(zhì)外流，于是組成了機(jī)械刮除器。當(dāng)從外面轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)軸時(shí)候，緊貼電極端平面轉(zhuǎn)動(dòng)，刮除污垢。這種刮除器可以手動(dòng)，也可以用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)細(xì)軸自動(dòng)刮除。 3.超聲波清洗方法： 將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的45~65kHz的超聲波電壓加到電極上，使超聲波的能量集中在電極與介質(zhì)接觸面上，從而利用超聲波的能力將污垢擊碎，達(dá)到清洗的目的。 4.電擊穿法： 這種方法使用交流高壓電定期加到電極和介質(zhì)之間，一般加30~100V。由于電極被附著，其表面接觸電阻變大，所加電壓幾乎集中在附著物上，高電壓會(huì)將附著物擊穿，然后被流體沖走。總安全出發(fā)，使用電擊穿法必須是在流量計(jì)中斷丈量、傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號(hào)線斷開、停電情況下將交流高壓電直接在傳感器信號(hào)輸出端子上進(jìn)行清洗。成了不對(duì)稱的共模電壓。不對(duì)稱的共模電壓就成為差模信號(hào)，造成零點(diǎn)偏移。
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