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靶式流量计工作原理

2015-5-22 08:16| 编辑:电工学习网| 查看: 14307| 评论: 0

  靶式流量计是一种适用于测量高粘度、低雷诺数流体流量的流量测量仪表,例如用于测量重油、沥青、含固体颗粒的浆液及腐蚀性介质的流量。

  靶式流量计由检测(传感)和转换部分组成,检测部分包括放在管道中心的圆形靶、杠杆、密封膜片和测量管,如图1所示。当流体流过靶时,靶受到主要由流体的动压力和靶对流体的节流作用而形成的力,的作用,此作用力与流速之间存在着一定关系,通过测量靶所受作用力,可以求出流体流速与流量。

图1 靶式流量计工作原理

  流体对靶的作用力F与流体流速u、密度ρ及靶的受力面积AB的关系为

                     (1)

  式中,k为比例常数。

  设管道直径为D,靶直径为d,环隙通道面积为A,则可求出流体体积流量为

            (2)

  令:;以,则流量公式可写成如下形式

             (3)

  α为靶式流量计的流量系数,其数值与靶的几何尺寸、结构、管道内径D、直径比β、雷诺数以及流体的性质有关,由实验确定。实验表明,在管道条件与靶的形状确定的情况下,α随雷诺数的增大而逐步趋于稳定,趋于稳定时的界限雷诺数比标准节流装置的界限雷诺数要低得多,所以这种方法适合于高粘度、低雷诺数的流体测量。

  靶式流量计的转换部分按输出信号有电动和气动两种结构形式。测量时通过杠杆机构将靶上所受力引出,按照力矩平衡方式将此力转换为相应的标准电信号或气压信号,由显示仪表显示流量值。

  与节流式流量计相比,靶式流量计结构比较简单,不需安装引压管和其他辅助管件,安装维护方便;压力损失一般低于节流式流量计,约为孔板压力损失的一半。

  靶式流量计在安装与使用时,为了保证测量精度,流量计前后应有必要的直管段,且一般应水平安装,若必须安装在垂直管道上时,要注意流体的流动方向应由下向上,安装后必须进行零点调整。此外应注意,仪表刻度是按一定流体介质标定的,用于其他流体或在工作条件(温度、压力)变化时,读数需进行适当修正,否则将产生测量误差。靶式流量计适用的管道口径范围为15~200mm,测量范围约0.8~400 m3/h(介质为水),精度可达±l%(用实际介质标定),量程比为3:1。

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