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《差壓式流量測(cè)量技術(shù)問答(一) 差壓式流量計(jì)的測(cè)量元件或傳感器.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、lIColumn專欄一—————————————————————————————————————————————————————————————————————一專家Q&A1天津石化煉油廠汪玉忠為正比例關(guān)系,即差壓與流速平方成正比例。這就是差壓變送器1差壓變送器是如何能測(cè)量流體流量的?差壓變送器本身只能測(cè)量流體的兩點(diǎn)壓力差值,若測(cè)量流體測(cè)量流體流量的基本原理。流量還需要與節(jié)流裝置(如標(biāo)準(zhǔn)孔板、文丘里管等)或取壓裝置2節(jié)流裝置的測(cè)量原理是什么?其計(jì)算公式如何(如均速管、彎管等)配合使用,才能測(cè)量出來流體的流量。根據(jù)推導(dǎo)的?伯努利方程和流體連續(xù)性
2、原理:在流體流動(dòng)的管道中裝有阻尼件,節(jié)流裝置前后流動(dòng)特性如圖1所示。當(dāng)充滿圓管的單相流體讓流體經(jīng)過阻尼件,在阻尼件前后就會(huì)產(chǎn)生壓力的差值,成為壓差通過管道中安裝的節(jié)流裝置時(shí),流體的流束在節(jié)流件處形成局部或差壓,差壓與流量有一定的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)伯努利方程:收縮,流速增大、靜壓降低,并在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓力差,此差壓值與流體的流量有確定的數(shù)值關(guān)系。因此只要測(cè)量出差壓值,Z1+且+:z2+旦+(1-1)pg2gpg2g就可以得到流體通過管道的流量大小。式中z、z2一位能;P/(pg)、P:/(pg)一壓力能;、、、一zl+P。/(pg)、Z2+P2/
3、(Pg)一靜壓能;.√::?’■一一一Ul2/2g、U22/2g一動(dòng)能;一(t、、當(dāng)在水平管道上Z。:Z時(shí),簡(jiǎn)化為旦+:盟+(I-2)pg2gpg2g(b)將式(1—2)改寫為pI一—p2:——P(L1-3)●~l≤當(dāng)阻尼件為孔板時(shí),設(shè)U處的管道流通面積為S時(shí),那么u處的管道流通面積為s:,式(1-3)改寫為(a)流動(dòng)情況(b)壓力分布(C)流速分布p一p:=p“:2(一4)圖l節(jié)流裝置前后流動(dòng)特性從式(1—1、l一2、1-3、1-4)中看出:伯努利方程是一個(gè)能量節(jié)流裝置計(jì)算公式是利用伯努力方程和連續(xù)方程推導(dǎo)出來平衡方程,當(dāng)在流體流動(dòng)的管道中
4、裝有阻尼件,流體經(jīng)過阻尼件的。推導(dǎo)的方法是根據(jù)理想流體流經(jīng)典型節(jié)流裝置的特性,然后前后時(shí),能量發(fā)生變化,靜壓能減少動(dòng)能增加,從而形成壓差與結(jié)合實(shí)際情況給以修正。動(dòng)能的函數(shù)關(guān)系,動(dòng)能與流體流速的函數(shù)關(guān)系為動(dòng)能與流速平方52眚晌硼瞄AUTOMATIONPANORAMA2011.0見圖1(a)中截面1和截面2,截面l是流體流束收縮前的截(5)對(duì)于可壓縮氣體,不再滿足P=P的條件,把可壓縮面,截面2是流束收縮最小的截面,根據(jù)兩個(gè)原理方程:氣體的條件的影響全部集中在流束膨脹系數(shù)£上;,2,2(6)流出系數(shù)C與流量系數(shù)c【的關(guān)系盟+:絲+(2-1)pl2
5、P220【=ECAIXUl=A2×U2(2-2)其中E為漸進(jìn)速度系數(shù),表示孔板流量計(jì)上游管道內(nèi)流速與對(duì)于液體由于它具有不可壓縮的性能,密度P為常數(shù)孔板處的流速數(shù)學(xué)關(guān)系式,即:Plp2P,代八上瓦廿J侍:C為流量計(jì)的實(shí)際流量與理論流量值之比,是一個(gè)純數(shù)。..一麗11f『2(—P2)(2-3)將上述因素綜合修正后,計(jì)算公式為:壽署(2-s)p=:√等(2—4)式(2-1)、(2-2)、(2-3)、(2—4)為理想液體及典型節(jié)壽三(2-9)流裝置中流速與差壓的關(guān)系式。式中:qm一質(zhì)量流量kg/s;音由.qv一體積流量m3/s;P、P2一截面1和截面
6、2處的靜壓;C一流出系數(shù)(無量綱);u.、u一截面1和截面2處的平均流速;E一可膨脹系數(shù).(無量綱);p。、p:一截面1和截面2處的流體密度;B一直徑比D=d/D;“一流束收縮系數(shù)(A=p-);d一設(shè)計(jì)條件下節(jié)流件的孔徑m;A、A2~截面1和截面2處流體流通面積;D一設(shè)計(jì)條件下上游管道內(nèi)徑m;一節(jié)流孔面積;AP一差壓Pa;D一節(jié)流裝置的直徑比;13一上游流體密度kg/md一節(jié)流件開孔直徑;3差壓式流量計(jì)測(cè)量的基本方程式包括哪些內(nèi)容?D一管道內(nèi)徑。流體通過節(jié)流裝置產(chǎn)生的差壓常常使用差壓式流量計(jì)測(cè)量,下面針對(duì)實(shí)際工作條件對(duì)理想流體和典型節(jié)流裝置逐
7、項(xiàng)進(jìn)行我們把節(jié)流裝置與差壓式流量變送器的組合稱為差壓式流量計(jì)。修正:差壓式流量計(jì)測(cè)量的基本方程式見上題公式(2—8)、(2-9),(1)用p、P:(實(shí)際取壓處的靜壓)代替p。、P:引出取基本方程中的6個(gè)函數(shù):C、£、d、D(D)、P、AP,可分為實(shí)測(cè)量壓系數(shù)。取壓方式不同、其值不同,即√p。一:二;d、B0))、p、A驕口統(tǒng)計(jì)量C、£兩類。(2)用u。代替U,對(duì)于理想流體可以認(rèn)為無摩擦,而實(shí)際(1)實(shí)測(cè)量流體有粘性、流動(dòng)有摩擦,即=‘({為摩擦系數(shù));孔徑d:從上述兩個(gè)方程式中孔徑d與流量成平方關(guān)系,其(3)在公式(2—3)中流束修正系數(shù)“、
8、取壓系數(shù)、、摩擦系精確度對(duì)計(jì)算流量的總精確度影響較大,誤差值一般能控制在數(shù){都不能單獨(dú)測(cè)量,將它們合并為一個(gè)系數(shù),稱為流量系數(shù):±O.05%左右,還應(yīng)考慮到工作溫度