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技術文章  

彎管式流量計原理及運行效果


發布日期:2021-04-29 點擊:48次
1、測量原理和結構
彎管流量計與傳統的孔板流量計一樣同屬于差壓式流量計的范疇,只是它們產生差壓的方式不同,孔板是利用流體的縮放原理產生的差壓,而彎管傳感器是利用流體的慣性原理產生的差壓。當流體通過彎管時,受到彎管的約束,流體被迫作類似的圓周運動。當流體在作圓周運動時,產生的離心力F作用在彎管的內外兩側,使彎管傳感器內外兩側之間產生一個壓力差,此壓力差(也就是壓差值)的大小與流體的密度有關,與流體的平均流速有關,與流體作圓周運動的曲率半徑有關。它們之間遵循作圓周運動物體都必須遵循的牛頓運動定律網:

其中:F為流體對彎管的離心力;?為流體在彎管中的平均流速;R為彎管中心曲率半徑
通過對上述公式進行整合、積分處理之后,可得公式:

其中:a為介質中彎管傳感器中的平均流速;R/d為彎管傳感器的彎徑比;ΔP為流體通過彎管傳感器的差壓值;ρ為介質的密度。
這個公式描述了介質在彎管傳感器中流動時,介質對彎管施加的離心力與介質的密度,介質的平均流速以及彎管的彎徑比之間的關系。另外,只要介質在彎管傳感器中流動的最小雷諾數達到一個極低值以上,彎管流量計的流量系數ax就是一個定值。用引壓管把彎管內外兩側的壓差△P引出,傳遞給差壓變送器,如圖3所示問,再通過公式(5),即可得到流經彎管內的流體速度?。

2、分析運行效果良好的原因
1)
彎管流量計測壓室與被測介質被引壓管內的介質隔離,使測壓室內不易結垢;
2)引壓管內的介質水相對穩定,并與管道內的被測介質進行鈣離子交換的速度慢,并且交換量極小,所以在引壓管和測壓室內結垢的速度極小,不會影響引壓和測壓效果;
3)引壓管在測壓室與取壓口之間有一段距離,易于散熱,降低了引壓管內鈣離子的熱運動和結垢的速度。

 

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