1 V錐流量傳感器及流量計的工作原理

 

    1.1 V錐流量傳感器及流量計的理論依據。

 

    V錐流量計是一種差壓式流量儀表，其理論是基于封閉管道中能量之間相互轉化的貝努力定律，即在穩定流量的情況下，管道中的流速與差壓的開方成正比。

 

    1.2 V錐流量傳感器及流量計的結構特點。

 

    V錐流量傳感器及流量計雖然也是差壓式流量計，但是它突破了傳統差壓式流量計的許多局限性，利用同軸安裝在管道中的節流件。所不同的是，普通截流裝置的最小流通截面為圓形，而V錐流量傳感器及流量計最小流通截面為環形。當流體流經懸掛在管道中的V型錐與管壁所形成的間隙，流體流速加快，在V錐的最大端達到最大，在V錐的下游處形成一個低壓端，從而在V錐前后產生差壓，通過對差壓的測量達到對流量的測量。由于V錐流量傳感器及流量計節流件的獨特結構，流體在管道內不是急速收縮，流體壓力的變化是比較平滑的，壓差信號更加穩定。因此，V錐流量傳感器及流量計能保證流量，特別是小流量的精準測量。與此同時，又由于懸掛軸心與V錐形體結構的特點，當流體接近V錐時，管道中心流速變慢，管壁附近流體流速逐漸加快，自動形成的高速流體直接沖刷內錐節流件和管道內壁，從而自動完成清掃工作，避免了臟污介質的粘附與堆砌。因此，V錐流量傳感器及流量計非常適合液體中含氣，氣體中含水以及液體或氣體含有固定顆粒或其他雜質的介質的流體測量。

 

    2 V錐流量傳感器及流量計的性能及其特點

 

    2.1 V錐流量傳感器及流量計產生更加穩定的壓差信號、更加準確的小流量測量。

 

    孔板的壓差是通過中間開孔的節流件，讓流體突然收縮，流動發生改變，從而產生壓差；V錐流量傳感器及流量計是通過懸掛軸心的錐形體，讓流體逐漸收縮使流動平滑的發生改變，這樣就減弱了壓力波動的幅值，使之產生的壓差信號更加穩定，能分辨的壓差信號更小，更有利于小流量的測量。

 

    2.2 V錐流量傳感器及流量計所測量的流量 范圍更寬。

 

    由于V錐流量傳感器及流量計獨特的結構，使得在低流速時依然能產生足夠分辨的壓差，使得壓差的量程下限比傳統壓差儀表低，量程得以向下限擴展到15：1。

 

    2.3 V錐流量傳感器及流量計有很高的重復性，測量精度高。

 

    V錐流量傳感器及流量計重復性優于±0.1%；測量精度優于±0.5%。

 

    2.4 V錐流量傳感器及流量計與傳統的儀器相比具有耐磨損、自行清洗、長期穩定性好、使用壽命長等特點。

 

    V錐流量傳感器及流量計中的V型錐體，在流體流動時會在V型錐體表面形成附面層，在流體離開V行錐體節流尾端時，由于附面層效應，疏導流體離開，減少被磨損的可能；同時其自有的紫情節特征，使其節流尺寸長期穩定不變，因而具有長期穩定性。

 

    2.5 V錐流量傳感器及流量計短的直管段要求。

 

    一般上游在0~3D，下游在0~1D，V錐流量傳感器及流量計的上游側如裝有閥門，流量計與閥門之間的距離應保證3D。孔板等傳統差壓儀表應用于測量時，在大多數現場要滿足較長的直管段要求是困難的，從而帶來附加的測量誤差，V錐流量傳感器及流量計的錐體結構，起到了一個流場整流器的作用，重新安排了上游的流速分布，即使在惡劣的安裝條件下，也能使流速的分布變得平坦和對稱，從而確保了測量精度。

 

    2.6 V錐流量傳感器及流量計具有很小的壓損和可靠的性能。

 

    由于V錐流量傳感器及流量計體的出口邊緣不是銳利的緣故，同時流體的壓力變化是平緩的，因而有摩擦所產生的漩渦帶來的壓力損失會更小；同時，V錐流量傳感器及流量計無可動部件，因此使用起來更可靠。

 

    2.7 V錐流量傳感器及流量計采用一體化結構設計。

 

    V錐流量傳感器及流量計把節流件、傳感器、智能電路、顯示器、通信單元組成一體，安裝時用戶只需焊接配對法蘭即可，取消了傳統的差壓流量計的引壓管路，簡化了安裝程序，減少了安裝時間和費用，減少了泄露和維護量，使用戶更加方便。

 

    2.8 V錐流量傳感器及流量計具有先進的流量變速器和先進的多變量測量技術。

 

    V錐流量傳感器及流量計采用國外先進技術生產的傳感器內核，采用了先進的直接數字電路替代模擬信號放大電路及A/D轉換電路，提高了測量精度；與此同時，二線制變送器帶有同時工作的多只傳感器，可以同時檢測顯示壓差、壓力、溫度、流量等多個指標。

 

    2.9 V錐流量傳感器及流量計具有全面的補償功能和強大的智能功能，并且使用靈活、方便。

 

    V錐流量傳感器及流量計可以在線動態的對影響測量精度的多種因素（例如：溫度、壓力、雷諾數、流場系數、可膨脹系數、壓縮系數等）進行了動態全補償，提高了流量計的測量精度；V錐流量傳感器及流量計具有自診斷、組態、循環顯示、通信、斷電保護和提高設備管理信息等功能；V錐流量傳感器及流量計可采用用戶任意指定的變送器進行組態，輸出4~20mA壓差或流量信號。

 

    3 V錐流量傳感器及流量計安裝的技術要求和注意事項。

 

    3.1 V錐流量傳感器及流量計安裝的技術要求。

 

    （1）V錐流量傳感器及流量計安裝于管道時， 可以是水平的，也可以是傾斜的，還可以是垂直的，但是應該以安裝和維護方便為宜。（2）V錐流量傳感器及流量計必須安裝在與其公稱通徑相應的管道上。（3）V錐流量傳感器及流量計的上下游直管段應該是圓形的，內壁光滑，其內徑與流量計標稱內徑相同。（4）在安裝時，V錐流量傳感器及流量計的流向必須與流體的流向一致。如果安裝位置的環境溫度超過70°C，建議采用分體安裝形式。（5）V錐流量傳感器及流量計在上游側和下游側應配置一定長度的直管段，其長度應滿足上游0~3D，下游0~1D，長的直管段有利于流量的測量。（6）在安裝V錐流量傳感器及流量計時，應盡量保證流量計與上、下游的直管段同心。（7）如果現場確實需要安裝溫度計、調節閥等其他測量、控制裝置，建議最好安裝在V錐流量傳感器及流量計的下游端2~5D處。

 

    3.2 在安裝V錐流量傳感器及流量計時，需要特別注意的事項。

 

    （1）在選擇V錐流量傳感器及流量計的型號時，應當根據用戶的要求、工藝參數和現場環境、結合V錐流量傳感器及流量計的技術參數選用適當的產品型號。（2）在選擇V錐流量傳感器及流量計時，管道內徑均需按實際內徑圓填寫。（3）選擇V錐流量傳感器及流量計，在編寫型號時，功能部分僅適用于智能一體化的V型流量計。（4）在選擇V錐流量傳感器及流量計時，要注意溫度壓力補償功能的選擇。a.在選擇V錐流量傳感器及流量計時，測液體時不補償。b.在選擇V錐流量傳感器及流量計時，測氣體時應帶溫度壓力補償。c.在選擇V錐流量傳感器及流量計時，測飽和蒸汽時應帶溫度補償。d.在選擇V錐流量傳感器及流量計時，測過熱蒸汽時應帶溫度壓力補償。（5）在選擇V錐流量傳感器及流量計時，用戶指定變送器，應參照變送器技術參數，確定一體化功能。

 

    4 在選擇V錐流量傳感器及流量計時，應參考的主要技術參數

 

    4.1 采用國家標準：GB/T2624—1993，SY/T6143—2004，國際標準ISO5167。 

    4.2 測量管徑：DN15—DN3000。 

    4.3 基本誤差：±0.5%，±1.5%，±2.5%。 

    4.4 重復性：±0.1%。 

    4.5 2.5MPa，4.0MPa，6.3Mpa，10.0MPa，16.0MPa，26.0MPa，42.0MPa（工作壓力）。 

    4.6 被測截至溫度：＜550°C。 

    4.7 被測介質：液體、氣體（包括天然氣），蒸汽。 

    4.8 量程比：10：1。 

    4.9 直管段要求：上游0~3D，下游0~1D。 

    4.10 供電電源：（1）外界電源：24VDC。（2）內電源（內電池）供電：3.6VDC。