消防水管道流量計選型的安裝條件對於測量效果影響的研究

國民生產中各類流體物資的（de）測（cè）算與貿易結算離不（bú）開科學的計量（liàng）方法和設備，流量計是我們*常見計量儀表之一，我們常見的各類的管道內（nèi）介質的（de）測量（liàng），比（bǐ）如供水供氣（qì），加油站，汙水處理這些與我（wǒ）們日常生活密切相關的各個方麵。以（yǐ）及各類化學（xué）工業，石油、製藥等工業等都離不開流量（liàng）計。消防水管道流量計選型是我們所見的*常用（yòng）的流量計之一，被大量（liàng）應用於天然氣流量，供水行業流量測量中，其對於現場的安裝要求較低，產品的優點也十分的突出（chū），具有結構簡單、無截流阻流部件，不（bú）存在（zài）壓力損失和流體堵塞現象且不受介質密度、粘度（dù）、溫度等影響（xiǎng），穩定（dìng）性好（hǎo）等特點，不過如果選型不（bú）合理、現（xiàn）場安裝不妥、使用不當，都將會引起誤差的增大，示值不穩定，甚（shèn）至表體損壞。對於流量計常發生測量不（bú）準，甚至不能正常運行的狀況，給生產帶來了一定（dìng）的影響，必須（xū）找出解決的辦法並加以改進。本文介紹了消防水管道流量計選型的研（yán）究現狀，在此基礎上，對消防水管道流量計選型的（de）工作原理（lǐ）進行了分析。
1消防水管道流量計選型
消防水管道流量計選型（ElectromagenticFlowmeter，簡稱EMF）基於法拉*電磁感應定律製成的一種用於測量導電液體體積流量的速度式流量計（jì）。由於其突出的優點和明顯的優勢，目前已被（bèi）廣泛地應用於各種測量工況中，測量工業過程中各種具有導電特性的液體的（de）體（tǐ）積流量（liàng），如（rú）各種鹽、酸、堿等（děng）腐蝕性介（jiè）質（zhì）；各種易燃易爆介質；汙水處理及化工、食品、醫藥（yào）等工業中各種漿液流量測量，應用領域廣泛且獨特。
消防水管道流量計選型的構造（zào）相對較簡（jiǎn）單（dān），傳感器的測量管內幾乎無可移動的部件（jiàn），阻礙或幹擾（rǎo）流體流動的節流部件（jiàn）也不存在。因而，當流體流經流量計時（shí），壓力（lì）損失基本為零。因為其特殊的（de）構造形（xíng）式，阻礙（ài）流（liú）體流動的結構部件，在儀表（biǎo）測量管內不存在，僅僅隻有測量管內襯以及電（diàn）*與被測流（liú）體進（jìn）行接觸，因此內襯和電*的材（cái）料如何選擇，完全取（qǔ）決於被測（cè）量流體介質的性質（zhì）。例如測量磨損較大的礦漿、帶固體顆粒、水泥漿等（děng）液固兩相流以及各種帶（dài）纖維液體和紙漿等（děng）懸濁液體（tǐ），比（bǐ）較適（shì）合采用（yòng）耐磨（mó）橡膠做內襯；而測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質，則特別適合用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯。
2安裝條件的（de）影響流場分布
2.1對消防水管道流量計選型測量的影響
流體在管道中流動時，一般有兩種流動狀態，即層（céng）流流動和湍流流動。層流流動時，管（guǎn）內流體分層流動，各流層之間相互不混雜而平行於管道軸線流動，流層間沒有流體（tǐ）質點的相互交換，流體通過一段管道的壓力降與流（liú）量成正比。而湍流流動時，管內流體不再分層流動，流體質點除了沿管道軸線（xiàn）方向運動外，還（hái）有劇（jù）烈的徑向運動，流體通過一段管道的壓力降與流量的平方成正比。
在實際應用中，出於工藝流程的需要，往往（wǎng）需要在管道中加上彎頭、閥門、減縮管、漸擴管等阻流件，流（liú）體流經這些阻流件之後，流場會（huì）發（fā）生較大的變化。為了較好的觀察流體流經阻流件之後的流場速（sù）度分布，選取90°彎頭（tóu）和漸縮管為研究對（duì）象（xiàng），90°彎頭的模型（xíng）和網格劃（huá）分如圖1所示。管道直徑（jìng）為100mm，彎頭處（chù）的曲率半徑為200mm。為了保證流體經（jīng）過彎頭時已充分發展，彎頭（tóu）上遊有10D直管段，並且彎頭（tóu）下遊有70D直（zhí）管段。

消防水（shuǐ）管道流量計選（xuǎn）型對流場的分布沒有嚴格的要求，因此相比於超聲流量計，消防水管道（dào）流（liú）量計選型對於上遊直管段的要求不需要太長。流體在通過彎頭（tóu）時流（liú）場會（huì）發生一（yī）定的改變，通過彎（wān）頭之後還需要（yào）經過一（yī）定的直管段流場才能（néng）重新恢複。同樣，流體在通過其他上遊阻流件（jiàn）如漸縮管、漸擴管、閥門（mén）等同（tóng）樣也會發（fā）生流場的畸變，需要經過一定的直管段之後，流場才能重新恢（huī）複，達到消防水管（guǎn）道流量計選型測量對流場分布的要求。儀表上遊阻流件（jiàn）的影響導致流（liú）場的畸變，需要經過一（yī）定的直管段才（cái）能得到恢複。製造廠也通過不斷的（de）優化消防（fáng）水（shuǐ）管道流量計選型的結構以減小其對流場的依賴，經（jīng）過不斷的努力，現在使用的（de）消防水管道流量計選型需要一定的前直管段，但（dàn）也無需太長。大量的實驗表明，一般消防水管道流量計選型上遊仍然（rán）要有5到10倍管（guǎn）徑的直管段。
2.2消防（fáng）水管道流量計（jì）選型安裝位置的影響
傳（chuán）感器安裝位置的選擇是（shì）保證消防水管道流量計選型正常運行的關（guān）鍵，所以在選擇安裝位置（zhì）時應考慮下列因素：
（1）根據消防水管道流量計選型的測量原理可知（zhī），被測流體的流速必須軸（zhóu）對稱分布才能保證（zhèng）流量計正（zhèng）常運（yùn）行（háng），否則容易引起流（liú）量計指示不穩，所以安（ān）裝位置的選擇必須（xū）使介質滿管且保證直管段的要求（一般前5D後3D）。
（2）為避免氣泡的影響，安裝位置不宜選擇在易積聚氣體的流體管道的*高點，垂直安裝時，應選擇流體由下而上（shàng）的位置。當流體出口為放空狀態時，傳感器不應安裝在管道（dào）放空（kōng）之處，應安裝在較低處（chù），並使流體滿管。
（3）消防水（shuǐ）管道流量計選型（xíng）的測量原（yuán）理就決定了其易受外界電磁幹擾的影響，為避（bì）免電（diàn）磁場幹擾，安（ān）裝位置應盡（jìn）可能地遠離有強電磁場的大功（gōng）率用電（diàn）設備如大（dà）機電、大變壓器等。另外，安（ān）裝時流量計應很好（hǎo）的（de）接地，信（xìn）號線選用屏蔽線並（bìng）穿管進行保護。
（4）為（wéi）避免負壓及管道的震動對流量計（jì）的影響，安裝位置不宜選擇在泵的（de）進口或（huò）地麵有強烈的震動處。如管（guǎn）道振動大，在（zài）傳感器兩邊（biān）應加裝固定管道的支架，以減少震動（dòng）的影響。（5）被測介質（zhì）中（zhōng）含有固體（tǐ）顆粒時，水平安裝會使襯裏（lǐ）和電*過分磨蝕，也會使測（cè）量管內徑被磨變（biàn）大，從而產生較大的測量誤差，此時應該選擇垂直安裝。
2.3阻流件的影響在前直管段為20D、10D、5D的各（gè）工況中（zhōng），幾乎所有（yǒu）工況對（duì）流量計的測量性能影響都在（zài）允許的0.5%誤差範圍內；當前直管（guǎn）段小於5D時，各工況表現出對流量計測量（liàng）性能影響的差異不同，其中阻流件為DN100球閥（fá）+不在同一平麵45°雙彎頭、DN100球（qiú）閥+DN100單彎頭、DN150球閥+90°單彎頭（tóu）+DN150變DN100漸（jiàn）縮管+90°單彎（wān）頭時，對消防水管道流量計選（xuǎn）型（xíng）測量性能影響較大。總體來看，消防水管（guǎn）道流量計選型在複雜工況下所需的前（qián）直管段比較短，保（bǎo）守估計，前直管段為10D時均能滿足所有工況時的測量精度。
總之，如果流（liú）量計在現場使用時沒有正確安裝，例如直（zhí）管段長度不夠、管徑內液體不是理想液體、環境溫度超出流量計正常使用範圍，都有（yǒu）可能對流量計的測量結果造成*大（dà）的影響，可是現場條件未必（bì）能（néng）像實驗室的安裝條（tiáo）件一樣理想（xiǎng），這就需（xū）要使用單位對流（liú）量計的性能作必要的了解和對現場安裝條件的嚴格把關（guān）。

上一篇：關於消防水流量計的特點及與自來水電磁水表的區別

下一篇：關於智能汙泥（ní）管道流量計（jì）在不同溫度下的特性變（biàn）化研究分析