煤氣流量計是一種阻力式儀表,通常是在力平衡氣動或電動差壓變送器的基礎(chǔ)上,在它的下杠桿端部固定一靶板而成。工作時,把它插入管道。當(dāng)流體流過時,便對煤氣有一股沖擊力,力的大小和流體流速的平方成比例。
煤氣流量計的優(yōu)點有:
①能測低雷諾數(shù)、高粘度流體,也可測帶有懸浮顆粒的流體流量;
②結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便,相對孔板而言,可省去隔離罐、導(dǎo)壓管以及保溫伴熱,儀表的維護量?。?/p>
③壓力損失較小,靈敏度和精度較高。
煤氣流量計的缺點有:
①流量系數(shù)沒有現(xiàn)成的圖表或公式可查,回零檢查要切斷流量,所以要裝副線,但在作控制用時,在直管允許的情況下,可以和控制閥合用一套副線;
②流量系數(shù)不夠穩(wěn)定,受介質(zhì)的黏度、密度影響較大,特別在測高粘度流體時,由于流體的粘性會使管壁和靶的周邊涂上一層流體,從而影響靶的流通面積和流量系數(shù)。
判斷(對者打√,錯者打×)
①流體流量和靶上所受力的開方成正比例關(guān)系。因此,未加開方器時顯示記錄儀的流量刻度是非線性的。
②煤氣流量計和轉(zhuǎn)子流量計都是基于流體阻力式變換原理。
③煤氣流量計和節(jié)流差壓式流量計一樣,都是基于節(jié)流變換式原理。
④流量愈大,靶上所受的作用力愈大。
⑤煤氣流量計適用于低雷諾數(shù)的流量測量,因此沒有所謂界限雷諾數(shù)。
⑥靶式流量計垂直安裝于管道上時,流體應(yīng)自下而上。
①√;②√;③×;④√;⑤×;⑥√。
試寫出煤氣流量計的流量計算公式。它的流量系數(shù)是如何決定的?
流量系數(shù)Ka與靶的幾何形狀和雷諾數(shù)有關(guān)。當(dāng)雷諾數(shù)大于一定值時(此值隨直徑比d/D的變化而變化,一般在2×103~2×104),Ka是一個常數(shù)。但由于靶式流量計尚未標(biāo)準(zhǔn)化,所以不同型號的煤氣流量計的流量系數(shù)Ka是不同的,一般由制造廠給出。
今有雙杠桿氣差壓變送器的表頭1臺,如何利用它來改制1臺煤氣流量計?
根據(jù)有關(guān)資料.雙杠桿差壓變送器的量程支點在下面時,它的平衡力矩為127.49N·cm,上時為1137.57N·cm。因此杠桿長度和靶上受力的乘積必須在這一范圍。即
k——常數(shù)。
在上式5個數(shù)中,4個是已知的。唯有常數(shù)k不知道,它是根據(jù)靶的結(jié)構(gòu)形狀標(biāo)定出來的,一般在1.6~1.2之間。在設(shè)計時,可以先假定一個數(shù)(例如1.4),算出F,再按式(1)算出L。有了F和L,便可制作煤氣流量計。后再把制好的儀表到實際中標(biāo)定,求出流量和變送器輔出的關(guān)系,從而計算出儀表實際流量系數(shù)。
采用硅碼掛重,代替靶上受力的辦法,以校驗靶上受力與變送器輸出信號之間的線性對應(yīng)關(guān)系并調(diào)整變送器的零點和滿量程,這就是所謂干校法。
當(dāng)靶上不掛硅碼時,變送器的輸出信號應(yīng)等于下限值;當(dāng)靶上掛有硅碼的重量為大時,變送器的輸出信號應(yīng)達到上限值,并且中間各點應(yīng)符合線性要求,其誤差不得超過允許范圍。
取所掛硅碼的大重量Wmax=Fmax=45.7N,時輸出壓力應(yīng)為100kPa。當(dāng)W=22.85N時,輸出壓力
其他各點可以一次計算并整理如表3-8。
表3-8 干校法對煤氣流量計校驗數(shù)據(jù)表
F/N | 0 | 11.38 | 22.85 | 34.32 | 45.7 |
p/KPa | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
煤氣流量計應(yīng)如何安裝?
因為靶式流量計直接裝在管道上,所以安裝時應(yīng)考慮到維修的方便,即在保證正常生產(chǎn)的情況下,仍有拆下的可能性,為此,可安裝副線。
①如管道直徑和煤氣流量計直徑不等時,可采用縮管4來連接[如圖3-48(a)]。
②運行中如煤氣流量計1發(fā)生故障需拆下檢修時,可先打開旁路閥2,然后再關(guān)閉兩個截止閥3,取下煤氣流量計,這樣就不會影響生產(chǎn)的連續(xù)運行。
③如煤氣流量計應(yīng)用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)時,可與調(diào)節(jié)閥5裝在一起,可省3個截止閥[見圖3-48 (b)],但要考慮前后直管段。考慮到被測流體的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在靶式流量計的后面。
有人說,煤氣流量計振蕩的原因是由于流體直接沖擊靶片的緣故,你認(rèn)為對嗎?
煤氣流量計一般是在單元組合儀表中的變送器的轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)上構(gòu)成的,它的力矩平衡式的轉(zhuǎn)換器,本身就是振蕩的。但如果在它的下杠桿上固定一膜盒,由于膜盒內(nèi)充有硅油,阻尼很大,相當(dāng)于一個阻尼裝置,所以差壓變送器的輸出平穩(wěn),不振蕩。但如果在它的下杠桿上固定波紋管或彈黃管,以構(gòu)成壓力變送器;或固定一浮筒,以構(gòu)成力平衡式液位變送器;或者固定一靶片,以構(gòu)成煤氣流量計,則由于這些傳感元件的阻尼很小,上述變送器統(tǒng)統(tǒng)都是振蕩的。為此在這些變送器的轉(zhuǎn)換器上,都要加阻尼裝置,否則就不能使用。故煤氣流量計的振蕩不是因為流體沖擊靶片的緣故。
為什么煤氣流量計受溫度變化的影響很?。?/p>
煤氣流量計的下杠桿和機體不聯(lián),其位置是自己可以調(diào)整的。這就減少了由于儀表裝配不好而產(chǎn)生的應(yīng)力,而這種應(yīng)力的存在是力平衡儀表有溫度附加誤差的重要原因。所以靶式流量計受溫度變化的影響很小。實踐也證明,把結(jié)構(gòu)相同的差壓變送器和靶式流量計同時放在恒溫箱內(nèi)升溫,前者有溫度附加誤差產(chǎn)生,而后者幾乎沒有。
什么是壓敏式煤氣流量計?簡述它的工作原理。
目前我國使用的靶式流量計大多是力平衡杠桿式結(jié)構(gòu),它是在力平衡式氣動或電動變送器的基礎(chǔ)上,用圓板靶取代測量膜盒而構(gòu)成,其設(shè)計思想和儀表的調(diào)校方法與力平衡式變送器是一樣的,所以是力平衡變送器的派生產(chǎn)品。但隨著位移變送器、智能變送器的迅速采用,力平衡杠桿式變送器的數(shù)量現(xiàn)在越來越少,力平衡煤氣流量計的數(shù)量也隨著減少?,F(xiàn)在市場上出現(xiàn)一種壓敏電阻式煤氣流量計,它的結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的不同(見圖3-49)。它也有一根不銹鋼杠桿,一端固定圓靶,另一端連著兩對壓敏電阻(它們構(gòu)成電橋的4個臂)。當(dāng)介質(zhì)流動時,流動質(zhì)點沖擊靶,使靶產(chǎn)生位移(約2~3mm),經(jīng)不銹鋼杠桿,傳遞到轉(zhuǎn)換器中的壓敏電阻應(yīng)變片。由于應(yīng)變片A2、A4朝著介質(zhì)流動方向,A1、A3背著介質(zhì)流動方向。所以當(dāng)靶上受力后,A2、A4受壓,電阻減??;A1、A3受拉,電阻增加。于是電橋失去平衡,產(chǎn)生與流速成平方正比的電信號。即
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