[導讀] 在完善企業計量工作中,我們把威力巴流量計和EJA結合起來,充分發揮了二者準確度高、穩定性好的優點。在氣體計量中節約了大量的費用(壓損小、節能),取得了非常好的效果。
一、威力巴流量計的工作原理及特點
威力巴(Verabar)流量計是一種差壓式、測量平均速率的傳感器,其工作原理是把傳感器插入測量管內的流體,通過傳感器在流動的流體中所產生的差壓進行流量測量。當流體流過探頭時,在其前部產生一個高壓分布區,高壓分布區的壓力略高于管道的靜壓。流體流過探頭時速度加快,在其后部產生一個低壓分布區,低壓分布區的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過后在探頭后部產生部分真空,并且在探頭的兩側出現漩渦。均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔的位置是決定探頭性能的關鍵因素。低壓信號的穩定和準確對均速探頭的準確度和性能起決定作用。其探頭結構產生差壓的原理如圖1所示。
從圖1中可以看出,威力巴流量計的低壓取壓孔位于探頭側后兩邊,此區域是流體與探頭分離點之前、遠離渦流波動區域。這樣的構造既保證了測量準確度,也使其在防堵方面得到非常大的改進。因為在探頭的前部,高靜壓區繞著探頭,使高壓孔不會堵塞。而低壓孔取在探頭側后兩邊,流體從表面斜掠而過,保護了低壓孔不會被驚動,從而達到防堵的作用。而其他探頭低壓孔取在雜質聚集的低壓波動區域,容易堵塞,影響測量準確度。
威力巴流量計的專利設計決定了其具有如下特點:
能夠保證準確度的長期穩定:不受磨損、污垢的影響;結構上沒有可移動部件;設計上排除了堵塞現象的發生。
1.安裝簡單、速度快、費用低廉;應用專用工具,可在線安裝;焊縫十多厘米,焊接量非常小。半個小時即可完成安裝。
2.運行費用低廉;非收縮節流設計;永久性壓損小。
3.多對取壓孔取壓,遍及全部管道直徑,有別于其他非均速插入式的單點取壓。
二、威力巴流量計和其他差壓式流量計取壓方式的比較
威力巴流量計在均速測量探頭中有很多優勢,威力巴流量計和其他形狀的均速管相比,探頭部分有比較明顯的差別,威力巴流量計探頭采用了根據空氣動力學原理設計的子彈頭外形。和它相比,圓形探頭有多個流體分離點,造成流量系數不穩定,菱形探頭雖然流體分離點固定,但由于尖銳的邊緣會產生很大的漩渦,使探頭震動并產生脈動的噪聲信號到取壓點,使變送器信號失真。而威力巴流量計這種子彈頭形防滲漏單體探頭,其流體分離點固定,探頭也沒有震動。有利于穩定流量系數。同時,威力巴流量計探頭還采用了前部表面粗糙處理和防淤槽(在粗糙化表面和光滑表面的交界處加一條淺槽)。這樣,無論對于高速還是低速流體,都會產生紊流邊界層。使其達到降低牽引力和渦街脫落力的目的,并在很寬的流量范圍內保證了精確的流量系數。這就相當于有了一個紊流發生器。使產生的差壓信號更加穩定,其流量檢測誤差達±1.0%。威力巴流量計和其他流量計的比較見表1、表2。
表1 威力巴流量計和其他均速流量計的比較
截面形狀 威力巴(子彈頭形) 鉆石形 圓形 結構 單片一體化 三片式結構 三片式結構 高/低壓腔滲漏可能性 不可能 可能 可能 探頭表面狀況 粗糙 光滑 光滑 邊界層流體狀況 紊流 未知 未知 差壓信號 穩定,無脈動 有脈動/噪聲 有噪聲 測量準確度 高 中等 低 探頭強度 高 低 中等 防阻塞能力 高 低 低 流體牽引力及振動 低 高 中等
表2 威力巴流量計和孔板流量計取壓的比較
名稱 威力巴 孔板 長期準確度 高 低 安裝難度 簡單 復雜 運行費用 低 高 壓力損失 小 大
三、企業計量中威力巴流量計的應用及注意事項
在完善企業計量工作中,我們選用了幾十套威力巴流量計分別對壓縮空氣、蒸汽、煤氣、二氧化碳氣等進行測量取壓,再給其配上智能高精度EJA微差壓變送器。這就解決了傳統差壓變送器測量微差壓時準確度低、零漂大,制約均速管流量計應用這一難題,EJA120型準確度達到0.2%,而且具有很高的穩定性。我們把威力巴流量計和EJA結合起來,充分發揮了二者準確度高、穩定性好的優點。在氣體計量中節約了大量的費用(壓損小、節能),取得了非常好的效果。
威力巴流量計也有其缺點,由于它對流體的壓縮很小,因此,當被測介質流速很低時取得的差壓就比較小,測量效果很不理想,這時最好不要選用。另外。威力巴流量計探頭一旦堵塞。清理將是非常困難的,所以使用中還應注意以下幾點:
◆ 當引壓管泄漏,探頭高壓平衡區遭到破壞。雜質中直徑較小的顆粒就有可能進入取壓孔,時間長會堵塞取壓孔導致無法測量。因此要經常檢查引壓管是否泄漏。
◆ 當停產時,由于分子的布朗運動,顆粒小的雜質有可能進入取壓孔。所以當管道長期不用時,最好把流量計拆回保存。
◆ 威力巴流量計所在管道系統如果頻繁開停機,顆粒小的雜質就會在高壓區形成的瞬間,有可能進入取壓孔,日積月累。就會造成探頭的堵塞。這種運行狀況下選用威力巴流量計要很慎重。
◆ 介質中如含有大量的焦油、纖維狀的物質,也可能造成探頭的堵塞,這時是不能選用威力巴流量計的。
◆ 任何一種流量裝置的具體應用都要根據相應的工藝、計量檢測控制要求和被測介質狀況。選擇適宜的計量檢測方式。同時,還要對運行情況進行長期跟蹤與觀察分析,掌握各種流量計的適應性、特點,以滿足計量檢測準確性需要。