一、 概述
彎管流量計作為一種既年輕又古老的計量產品,它的優點已經得到計量界,并且逐漸應用于工業,公用事業等多個領域。彎管流量計的優點主要體現在原理、結構簡單、降耗、維護量少等方面,彎管流量計的傳感元件——彎管傳感器適用于惡劣的工業環境,對于高溫、高壓、潮濕、粉塵、震動等惡劣現場條件有很好的適用性,可對Ф25-Ф2000mm,甚至更大的管道進行流量測量(通過變徑整流器)。在智能儀表或轉換模塊的配合下,可電力,熱力,冶金,化工,城市供水供熱,樓宇空調等不同行業的測量,輸出等需求。其應用及發展前景廣闊。
二、彎管傳感器的工作原理
流體在某一溫度某一壓力條件下流過一個管道,當其流經彎頭時,該流體將做相應的圓周旋轉運動。根據流體強制旋流等理論,流體在管道內作圓周運動與固體在空間狀態下作圓周運動類似,因此流體會產生慣性離心力,該離心力的大小與流體的流速、流體的密度以及作圓周運動的曲率半徑(也彎管傳感器的曲率半徑)等因素有關。
由于彎管傳感器曲率半徑是已知的,流過彎管傳感器的流體密度又可通過對流體的溫度、壓力等參數的測定利用主機的計算機準確地求得,因此在彎管傳感器上產生的離心力的大小就只是流體流速的函數。只要測出離心力的大小(通過差壓變送器間接測得),就可測出流體在管道內的流速,將流速乘以管道的截面積和流體的密度,流體的流量即可計算確定。
三、彎管傳感器的分類
彎管流量計的傳感元件——彎管傳感器依安裝管線上的不同分為如下三種:
l 90°彎管傳感器——用于工藝管線90°轉彎連接處,替代原彎頭
l 180°彎管傳感器——用于直管線上,替代部分直管段
l 135°彎管傳感器——用于工藝管線135°轉彎連接處,替代原彎頭
不同彎管傳感器上焊接的兩小段直管稱之為取壓體,彎管弧長較大的一方位正壓測,具體見圖1(以水平彎管結構圖為例):
圖1 不同彎管傳感器示意圖
90°和135°彎管傳感器依據安裝工藝管線轉彎所形成的平面細分為如下三種:
l 正壓測在上垂直安裝彎管傳感器——轉彎形成的平面為鉛垂面且轉彎的彎頭弧長大的一方在上面。
l 負壓測在上垂直安裝彎管傳感器——轉彎形成的平面為鉛垂面且轉彎的彎頭弧長大的一方在下面
水平安裝彎管傳感器——轉彎形成的平面為水平面,180°彎管傳感器只有水平安裝形式。
圖2 垂直安裝示意圖
四、彎管傳感器的安裝尺寸
對于90°和135°轉彎處,只要原來連接的彎頭采用的為彎經比為1.5的標準彎頭,90°和135°彎管傳感器都可以很好地替換。其安裝尺寸略。對于180°彎管傳感器需要替代部分直管線,其安裝尺寸見下表1:表1 180°彎管傳感器安裝尺寸表
說明:安裝尺寸L由于外徑尺寸φ與工程尺寸的偏離而有所誤差,應以產品的實際尺寸為準。
五、彎管傳感器的基本特點
l 無附加阻力損失(對于90°和135°彎管傳感器)、節省流體輸送的動力消耗、降低運行費用
l 安裝方便、無泄漏、免維護、可直接焊接安裝在管道
l 適應性強、量程范圍寬、直管段要求低
l 測量精度高,重現性好;測量精度可達±1%以上,重現性則高達0.2%
l 使用壽命長
六.儀表主要特點
1.多功能的顯示畫面:
智能型儀表的外形尺寸為80*160*180 mm,配以40*70 mm帶背光的液晶圖型顯示板,可集中顯示中文提示,
設置參數,補償數值,測量數據,積算結果,工程單位等。
2.便捷的操作界面:
明確的中文信息,提示用戶逐級完成參數設定。
確切的專業術語,標識顯示數據的工程涵義。
輕觸式面板按鍵,方便用戶進行的操作。
3.快速的通訊速率:
設有標準雙向串行通訊口,能以高達成4800bps的速率與上位機或其它相關的設備進行信息交換。
4.可自由設定的各級參數:
用戶可根據需要按照儀表中文菜單提示設定或更改儀表的各級參數如量程,小信號切除點,零點漂移等。
5.靈活的附加功能:
通過附加的模塊與相應的參數設定,儀表可提供模擬變送信號輸出,打印機接口信號輸出,直流饋電電源輸出,標準雙向串行通訊接口等。
6.標準的外型尺寸:
智能型儀表的外形為80*160*180 mm(橫式)或160*80*180(豎式),可方便的替換功能簡單的同類儀表,
系統監測與控制的需要。