粗苯流量計的安裝條（tiáo）件（jiàn）對於（yú）測量效果影響的研究
點擊次數：2069 發布時間：2020-03-20 09:05:24
粗（cū）苯流量計是根據法拉*電磁感應定律製成的（de），用來（lái）測量導電液體體積（jī）流量的（de）儀表。由於其獨特的（de）優點，目（mù）前已廣泛地被應用於工業工（gōng）程中各（gè）種導電液體的流量測量，如各種酸、堿（jiǎn）、鹽等腐蝕性（xìng）介質；各（gè）種易燃易爆介質；汙水處理以及化工、食（shí）品、醫（yī）藥等工業中的各種漿液流量測（cè）量，形成了獨特的應（yīng）用領域。本文介紹了粗（cū）苯流量計的研究現狀，在此基礎上（shàng），對粗苯流（liú）量計的工作原理進行了（le）分析。
粗苯流量計（ElectromagenticFlowmeter，簡稱（chēng）EMF）基於（yú）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（de）速度式流量計。由於其突出的優點和明（míng）顯的優勢，目前已被廣泛地應用於各種測量工況中，測量工業過程中各種具有（yǒu）導電特性的液體的體積（jī）流量，如各種鹽、酸、堿等腐蝕性介質；各種易燃（rán）易爆介質；汙水（shuǐ）處理及化工、食品、醫藥等工業中各種漿液流量測量，應用領域廣泛且獨特。
粗苯流量計的構造相對較簡單（dān），傳感器的測量管內幾乎無可移動的部件，阻礙或幹擾流體流動的節流部件也不存在。因而，當流體流經流量計（jì）時（shí），壓力損失（shī）基本為零。因為其特殊的構造形（xíng）式，阻礙流體流動的結構（gòu）部件，在儀表測量（liàng）管內不存在，僅僅隻有測量管內襯以及電*與被測流（liú）體進行接觸，因此內襯和電（diàn）*的材料如何選擇，完全（quán）取決於被測量流（liú）體（tǐ）介質（zhì）的性質。例如測量磨損較大的礦漿、帶固（gù）體顆粒、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體，比較適（shì）合采用耐磨橡膠做內襯；而測量各種酸、堿、鹽等腐蝕（shí）性介質，則特別適（shì）合用聚三氟乙烯或聚四氟乙（yǐ）烯做內（nèi）襯（chèn）。
2安裝條件（jiàn）的影響流場分布
2.1對（duì）粗（cū）苯流量（liàng）計測量（liàng）的影響
流體在管道中流動時，一般有兩種流動狀態，即層流流動和（hé）湍（tuān）流流動。層流流（liú）動時，管內（nèi）流體（tǐ）分層（céng）流動，各流層之間相互不混雜（zá）而平行（háng）於管道軸線（xiàn）流動，流（liú）層間沒有流體（tǐ）質（zhì）點（diǎn）的相互交換，流體通過一段（duàn）管道的壓力降與流量成正（zhèng）比。而湍流流動時，管內流體不（bú）再分層流動，流體質點除了（le）沿管道軸線方向運動外，還有劇（jù）烈的（de）徑向運動，流體通過一段管道的（de）壓力降與流量的平（píng）方成正比。
在實際應用中，出於工藝流程（chéng）的需要，往往需要在管道中加上彎頭、閥門（mén）、減縮管、漸擴管等阻流件，流體流經這些阻流件之後，流場會發（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（chǎng）速度分布，選取（qǔ）90°彎頭和漸（jiàn）縮管為（wéi）研究對象，90°彎頭的模型和（hé）網格劃分如圖1所示。管道直（zhí）徑為100mm，彎（wān）頭處的曲率半徑為200mm。為了保證流體經過彎頭時（shí）已充（chōng）分發展，彎頭上遊有10D直管段，並且彎頭下遊有70D直管段。
粗苯流量計對流場的分布沒有嚴（yán）格的要求，因此（cǐ）相比於超聲流量計，粗苯流量計對於上遊直管段的要求不需要太長。流體（tǐ）在通過（guò）彎頭時流場會發生一定的改變，通過彎頭之後還需要（yào）經過一定的直管段流場才能重新恢複。同樣，流體在通過其他上遊阻流件如（rú）漸縮管（guǎn）、漸擴管、閥門等同樣（yàng）也會發（fā）生流場（chǎng）的畸變，需要經（jīng）過一定的（de）直管段之後，流場才能重新恢複，達到粗苯流量計測量對流場分布（bù）的要求。儀表（biǎo）上（shàng）遊阻流件的影響導致流場（chǎng）的畸變，需要經過一定的直管段才能得到恢複。製造廠也通過不斷的優化粗苯流量計的結構以減小其（qí）對流場（chǎng）的（de）依賴，經過不斷的努力，現在使用的粗苯流量計需要一定的（de）前直管（guǎn）段，但（dàn）也無需太長。大量的實驗表明，一般粗苯流（liú）量計上（shàng）遊仍然要（yào）有5到10倍管徑的直管段。
2.2粗苯流量計安裝位置的影響
傳感器安裝位置的（de）選擇（zé）是保證粗苯流量計正（zhèng）常運行的關鍵，所以在選擇安裝位置時應考慮下列（liè）因素：
（1）根據粗苯流量計（jì）的測量原理可知，被測流體的流速必須軸對稱（chēng）分布才能保證流量計正（zhèng）常（cháng）運行，否則容易引起流量計指示不穩，所以（yǐ）安裝位置的選擇必須使介質滿管且保證直管（guǎn）段的要求（一般前5D後3D）。
（2）為避免氣泡的影響，安（ān）裝位置不宜選擇在易積（jī）聚氣體的流體管道的*高點（diǎn），垂直安裝時（shí），應選擇流體由下而上的位置。當流體出口為放空狀態時，傳（chuán）感器不應安裝在管道放空（kōng）之處（chù），應安裝在較低處，並使流體滿管（guǎn）。
（3）粗苯流量計的測量原理就決定了其易受外界電磁幹（gàn）擾的影響，為避免電磁場幹擾，安裝位置應盡可能地遠（yuǎn）離有強電磁場的大（dà）功率用電設備如大（dà）機電、大變壓器等。另外，安裝時（shí）流量計應很好的接地（dì），信號線選用屏蔽線並穿管進行保（bǎo）護。
（4）為避免負壓及管道的震動對流（liú）量計的影響，安裝位置不宜選擇在泵的進口或地（dì）麵有強烈（liè）的震動處。如管道振動大，在傳感器兩邊應加裝固定管道的支架，以減少震動的影響。（5）被測介質中含有固體顆粒時，水平安裝會使襯裏和電*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（zǔ）流件的影響在前直管（guǎn）段為20D、10D、5D的各工況中，幾乎所（suǒ）有工（gōng）況（kuàng）對流量（liàng）計的（de）測量性能影響都在允許的0.5%誤差範圍內；當前直管段小於5D時，各工況表現出對（duì）流量計測量性能影響的差異不同（tóng），其中阻流（liú）件為DN100球閥+不在同一平麵（miàn）45°雙（shuāng）彎（wān）頭、DN100球閥+DN100單彎（wān）頭、DN150球閥+90°單彎頭+DN150變DN100漸縮管+90°單彎頭時，對（duì）粗苯流量計測量性能影響較大。總體來看，粗苯流量（liàng）計在複雜（zá）工（gōng）況下所需的（de）前直管（guǎn）段比較短，保守估計，前直管（guǎn）段為（wéi）10D時（shí）均能滿足所（suǒ）有工（gōng）況時的測量（liàng）精度（dù）。
總之，如果（guǒ）流量計在現（xiàn）場使用時沒有正確安裝，例如直管段長度（dù）不夠、管徑內液體不是理想（xiǎng）液體、環境溫度超（chāo）出流量計正常使用範圍（wéi），都有可能對流量計的測量結（jié）果造成*大的影（yǐng）響，可是現場條件（jiàn）未必能像實驗（yàn）室的安裝條件一樣理想，這就需要使用單位對流量計的性能作必要的了解和對現場（chǎng）安裝（zhuāng）條件的嚴格把關。
關於汙水流量計的安裝規範與安裝（zhuāng）圖 關於汙水流（liú）量計的工（gōng）作原理及組成部（bù）分介紹（shào） 汙水流量計的適用範圍特點及（jí）如何選型 汙水流量計公稱通徑與流量範圍對照圖（tú） 汙水流量計電*與襯裏（lǐ）材料（liào）選型對照表 汙（wū）水流量計的（de）外形和安裝尺寸圖示與對照表 汙水流量計的故障檢查與分析匯總 分體式與一體式汙水流量計如何接線圖解 汙水流量（liàng）計顯示（shì）波（bō）動大的原因分析 介質密度（dù）對渦街流量計的影響 渦街流量計安裝對直管段的要求 渦街流量（liàng）計應用中常見問題（tí）及分析 渦街流量計夾（jiá）持型和法蘭型的區別 渦街流量計傳感器的類（lèi）型有哪（nǎ）些 影響渦街流量計準確性的因素有哪些 孔板流量計與文丘裏流量計的比較 孔板流量計的選型（xíng）原（yuán）則 孔板流量計的主要（yào）特點 孔板（bǎn）流量計與楔形流量計的差別 孔板流量計和阿牛巴流（liú）量計的區別 孔板流量計和v錐流量（liàng）計（jì）的優缺點比較 孔板流量計的故障及處理方法 孔板流量計維護保養操作規程 質量流量計適用哪些領域 質（zhì）量（liàng）流量（liàng）計使用方法和注意事項 超聲波流量計在線校準方法 超聲波流量計出現負值的原因與處理（lǐ） 橢圓齒輪流量計的精度範圍 橢圓齒輪流量（liàng）計齒輪卡住處理方法 超聲波流量計波動的原因
粗苯流量計（ElectromagenticFlowmeter，簡稱（chēng）EMF）基於（yú）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（de）速度式流量計。由於其突出的優點和明（míng）顯的優勢，目前已被廣泛地應用於各種測量工況中，測量工業過程中各種具有（yǒu）導電特性的液體的體積（jī）流量，如各種鹽、酸、堿等腐蝕性介質；各種易燃（rán）易爆介質；汙水（shuǐ）處理及化工、食品、醫藥等工業中各種漿液流量測量，應用領域廣泛且獨特。
粗苯流量計的構造相對較簡單（dān），傳感器的測量管內幾乎無可移動的部件，阻礙或幹擾流體流動的節流部件也不存在。因而，當流體流經流量計（jì）時（shí），壓力損失（shī）基本為零。因為其特殊的構造形（xíng）式，阻礙流體流動的結構（gòu）部件，在儀表測量（liàng）管內不存在，僅僅隻有測量管內襯以及電*與被測流（liú）體進行接觸，因此內襯和電（diàn）*的材料如何選擇，完全（quán）取決於被測量流（liú）體（tǐ）介質（zhì）的性質。例如測量磨損較大的礦漿、帶固（gù）體顆粒、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體，比較適（shì）合采用耐磨橡膠做內襯；而測量各種酸、堿、鹽等腐蝕（shí）性介質，則特別適（shì）合用聚三氟乙烯或聚四氟乙（yǐ）烯做內（nèi）襯（chèn）。
2安裝條件（jiàn）的影響流場分布
2.1對（duì）粗（cū）苯流量（liàng）計測量（liàng）的影響
流體在管道中流動時，一般有兩種流動狀態，即層流流動和（hé）湍（tuān）流流動。層流流（liú）動時，管內（nèi）流體（tǐ）分層（céng）流動，各流層之間相互不混雜（zá）而平行（háng）於管道軸線（xiàn）流動，流（liú）層間沒有流體（tǐ）質（zhì）點（diǎn）的相互交換，流體通過一段（duàn）管道的壓力降與流量成正（zhèng）比。而湍流流動時，管內流體不（bú）再分層流動，流體質點除了（le）沿管道軸線方向運動外，還有劇（jù）烈的（de）徑向運動，流體通過一段管道的（de）壓力降與流量的平（píng）方成正比。
在實際應用中，出於工藝流程（chéng）的需要，往往需要在管道中加上彎頭、閥門（mén）、減縮管、漸擴管等阻流件，流體流經這些阻流件之後，流場會發（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（chǎng）速度分布，選取（qǔ）90°彎頭和漸（jiàn）縮管為（wéi）研究對象，90°彎頭的模型和（hé）網格劃分如圖1所示。管道直（zhí）徑為100mm，彎（wān）頭處的曲率半徑為200mm。為了保證流體經過彎頭時（shí）已充（chōng）分發展，彎頭上遊有10D直管段，並且彎頭下遊有70D直管段。
粗苯流量計對流場的分布沒有嚴（yán）格的要求，因此（cǐ）相比於超聲流量計，粗苯流量計對於上遊直管段的要求不需要太長。流體（tǐ）在通過（guò）彎頭時流場會發生一定的改變，通過彎頭之後還需要（yào）經過一定的直管段流場才能重新恢複。同樣，流體在通過其他上遊阻流件如（rú）漸縮管（guǎn）、漸擴管、閥門等同樣（yàng）也會發（fā）生流場（chǎng）的畸變，需要經（jīng）過一定的（de）直管段之後，流場才能重新恢複，達到粗苯流量計測量對流場分布（bù）的要求。儀表（biǎo）上（shàng）遊阻流件的影響導致流場（chǎng）的畸變，需要經過一定的直管段才能得到恢複。製造廠也通過不斷的優化粗苯流量計的結構以減小其（qí）對流場（chǎng）的（de）依賴，經過不斷的努力，現在使用的粗苯流量計需要一定的（de）前直管（guǎn）段，但（dàn）也無需太長。大量的實驗表明，一般粗苯流（liú）量計上（shàng）遊仍然要（yào）有5到10倍管徑的直管段。
2.2粗苯流量計安裝位置的影響
傳感器安裝位置的（de）選擇（zé）是保證粗苯流量計正（zhèng）常運行的關鍵，所以在選擇安裝位置時應考慮下列（liè）因素：
（1）根據粗苯流量計（jì）的測量原理可知，被測流體的流速必須軸對稱（chēng）分布才能保證流量計正（zhèng）常（cháng）運行，否則容易引起流量計指示不穩，所以（yǐ）安裝位置的選擇必須使介質滿管且保證直管（guǎn）段的要求（一般前5D後3D）。
（2）為避免氣泡的影響，安（ān）裝位置不宜選擇在易積（jī）聚氣體的流體管道的*高點（diǎn），垂直安裝時（shí），應選擇流體由下而上的位置。當流體出口為放空狀態時，傳（chuán）感器不應安裝在管道放空（kōng）之處（chù），應安裝在較低處，並使流體滿管（guǎn）。
（3）粗苯流量計的測量原理就決定了其易受外界電磁幹（gàn）擾的影響，為避免電磁場幹擾，安裝位置應盡可能地遠（yuǎn）離有強電磁場的大（dà）功率用電設備如大（dà）機電、大變壓器等。另外，安裝時（shí）流量計應很好的接地（dì），信號線選用屏蔽線並穿管進行保（bǎo）護。
（4）為避免負壓及管道的震動對流（liú）量計的影響，安裝位置不宜選擇在泵的進口或地（dì）麵有強烈（liè）的震動處。如管道振動大，在傳感器兩邊應加裝固定管道的支架，以減少震動的影響。（5）被測介質中含有固體顆粒時，水平安裝會使襯裏和電*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（zǔ）流件的影響在前直管（guǎn）段為20D、10D、5D的各工況中，幾乎所（suǒ）有工（gōng）況（kuàng）對流量（liàng）計的（de）測量性能影響都在允許的0.5%誤差範圍內；當前直管段小於5D時，各工況表現出對（duì）流量計測量性能影響的差異不同（tóng），其中阻流（liú）件為DN100球閥+不在同一平麵（miàn）45°雙（shuāng）彎（wān）頭、DN100球閥+DN100單彎（wān）頭、DN150球閥+90°單彎頭+DN150變DN100漸縮管+90°單彎頭時，對（duì）粗苯流量計測量性能影響較大。總體來看，粗苯流量（liàng）計在複雜（zá）工（gōng）況下所需的（de）前直管（guǎn）段比較短，保守估計，前直管（guǎn）段為（wéi）10D時（shí）均能滿足所（suǒ）有工（gōng）況時的測量（liàng）精度（dù）。
總之，如果（guǒ）流量計在現（xiàn）場使用時沒有正確安裝，例如直管段長度（dù）不夠、管徑內液體不是理想（xiǎng）液體、環境溫度超（chāo）出流量計正常使用範圍（wéi），都有可能對流量計的測量結（jié）果造成*大的影（yǐng）響，可是現場條件（jiàn）未必能像實驗（yàn）室的安裝條件一樣理想，這就需要使用單位對流量計的性能作必要的了解和對現場（chǎng）安裝（zhuāng）條件的嚴格把關。
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