产品介绍
增压器流量测量方案的选择
在测试增加器性能时,空气流量是增加器的重要参数,采用什么方法测量结果才是真实的、可信的、正确的?测量流量的方法很多,但是大多数流量传感器只能测出信号,而结果并不可信。
在我们从事科学研究时,要确保实验数据的真实性和准确性。在进行实验研究时,我们要使用一些仪表去对被研究对象进行测试,但同时我们使用的仪表在和被测对象连接时,便发生相互影响。在电子线路中这一部分和另一部分,这一级放大器和下一级放大器之间,体现为输入和输出阻抗的概念。我们使用的仪表自身和被测对象互相影响而产生测量误差;另外,人们操作这些仪表又存在人使用产生的误差,从而使科研数据实验值偏离真实值或理论值,即实验数据不真实。
一、 阻塞效应
当把传感器插入(介入)管道中时,管道和传感器、增压器组成一个系统。当空气流经这个系统时,它们和空气流产生相互作用,在管道中形成了一个特定的流场,这个流场形状,流动规律管道表面状态,长短粗细以及传感器的形状,插入深度等等而变化。
增压器在实际工作中,其周围环境气体的进入是无阻碍的直接到增压器入口,这样一个空气流动条件和上面谈到的情况不同。在增压器前增加管路和传感器两种部件,改变了原增压器的工作条件,即科学实验时的实验条件和原增压器在线工作条件不同,也就是说偏离了真实工况。两种工作条件对气流的影响不同,因而形成了测量系统误差,在此引入“阻塞系数”的概念来衡量(描述)这种不同的程度。
所谓阻塞,就是传感器或管道的引入使增压器入口增加了阻力,如果这个阻力很小,当然可以忽略不计它的影响。市场上已有的传感器,即便尺寸较小,也和增压器入口尺寸相比拟,即阻塞系数大。假设插入式传感器杆直径为φ12和φ19来计算一下阻塞系数:
传感器φ12,插入深度为50mm时迎风面积
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增压器入口截面
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阻塞系数
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600mm2
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7850mm2
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7.6%
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传感器φ19(工业用),插入50mm时迎风面积
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950mm2
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7850mm2
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12%
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由此可见,阻塞现象是严重的,如果再把管道的阻力考虑进去,阻塞就更严重了,所以测量增压器流量特性不允许在增压器入口有任何其它东西。
上面是以插入式为例说明问题,如果采用孔板、涡街、涡轮、微锥等传感器,为了正确使用这些传感器还需满足前十后五条件,那么引入的误差就更大了。
二、 采用孔板、涡街、涡轮、V锥等传感器测量的是体积流量
即便采用热式气体质量流量计,不需要温度和压力补偿,也不能正确测量,这是因为热式气体质量流量计是在定常流条件下标定的,而增压器在线时其入口流场分布不是定常流,所以科研试验条件和增压器在线流场条件不同,造成更大的误差。
三、 采用双纽线式流量计正确测量增压器流量特性

在上图中,环境气体被增压器吸入,气体在双纽线传感器入口处和大气压力形成差压,差压值和流量呈一定的函数关系,通过单片机运算,最后获得质量流量。
被吸入到增压器内经过双纽线传感器空气流量可以用下式表达:


式中
—流量、单位kg/s kg/h Nm3/h等
—双纽线传感器内径
A—仪表系数
—重力加速度
h—差压值
—空气重度
在上式中,空气重变是温度和压力相关的,当把理想气体状态方程式和气态方程式代入后,温度项为消项,余下只有大气压力的变化影响。在流量公式中,差压为测量值,重力加速度和传感器内径为固定值,这样就可以测量流量了,工作中不再考虑空气重度、温度,重力加速度的影响,并且获得质量流量测量结果。
大气压力值的准确性很重要,因为气体来自环境,如果仪表采用自动测量,使用大气压力变送器其精度不如手动输入从空盒压力计,大气压力计读出值精确度高,这是因为变送器精度是相对满量程而言,而从空盒压力计,大气压力计读出值是即时一点准确的刻度值。
总之,双纽线流量计是测量增压器流量特性最理想的质量型传感器。
四、 双纽线传感器简介
双纽线流量计原理(如下图),它的入口处呈喇叭形,即为左边双纽线的1/4,而出口为圆柱形,其直径和增加器入口尺寸相同,并以法兰式结构和增压器入口相连,双纽线传感器入口外形符合特定的几何形状—双纽线,只有这种形状才能形成最理想的流动,在入口处附近形成稳定的、均匀的负压流场。双纽线传感器在线测量不需要很长的直管段,一般双纽线传感器长为2.5D,当然更长的直管段也可以用。
双纽线流量计入口型面曲线符合下面双纽线方程,即:
r2=2a2cos2θ
而且满足a/D=0.6-0.8 θmax=45°,D为出口直径。

五、 双纽线式流量计的组成
双纽线流量计,一般系统由双纽式传感器和差压变送器,流量积算仪组成。双纽线传感器产品末端为法兰式结构,它和用户在线法兰相连通。小口径传感器一般由精加工车制而成,一般选用铝材制造;大口径传感器采用玻璃钢工艺,并且经过像生产孔板一样严格工艺生产,大口径制造难度也大一些。

双纽线传感器输出气压信号,经过<10m左右气管路和计算机内差压计相连,流量积算仪是一个智能仪表,通过液晶屏显示瞬时流量,累计流量,并输出4-20mA信号。
六、 双纽线流量计量程范围
双纽线流量计进口部分的形状适合空气流束的形状,流场均匀,流动损耗小。下表列举了六种尺寸的双纽线流量计的流量范围,最低流量咨询后确定。(举例:φ115口径,定货流量1.5kg/s,最低0.08kg/s。)
口径
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流量范围kg/s
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DN40
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0—0.28
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DN65
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0—0.65
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DN80
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0—0.94
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DN90
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0—1.20
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DN200
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0—2.00
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DN250
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0—9.21
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七、 校正
在60m/s以下流速,每一台仪表经省市一级计量监督局计量传递,发给证书。计量设备—音速喷嘴设备。(标校单位为kg/s kg/h Nm3/h)
在60m/s以上流速,发给厂级企业标准检定证书。计量设备—经校正过的进口表。
可以向用户提供10、15个点的校正数据,即计量局标准信号和仪表修正前后数值表。也可以按用户指定点校正。
(当选用不修正值时,请用户将折线功能关闭)
年检:每年返厂或和厂方联系直接邮寄、快递到技术监督局检验,如果仪表有损,可以顺便维护。
下面的证书可以反映出双纽线流量计的精确性和可靠性。(由于我厂产品都经过省市一级计量传递,所以我厂产品精度是可信的。)


八、 性能指标:
1、量程:0~10kg/s任选 8、气管路长:<10m
2、显示单位:kg/s或kg/h 9、电信号输出电缆长<2km(出厂的为2m)
3、精度:优于1% 10、材质:1) 小口径为铝和不锈钢
4、输出:4-20mA 2) 大口径为双面玻璃钢
5、供电:220VAC 11、防护标准:IP65
6、口径:标准和非标准DN60~DN400 12、压差计精度:±0.1%F.S.
7、连接:法兰式,使用压力为1MPa
九、 软件性能:
FL-1型:仪表主要显示瞬时流量和输出4~20mA,如要求有通讯接口,需要定货时提出。
FL-2型:1、实时曲线画面 FL-3型:1、实时曲线画面
2、历史曲线画面 2、历史曲线画面
3、4M存储器的信息 3、4M存储器的信息
4、年月日数据画面 4、年月日数据画面
5、U盘转储 5、U盘转储
6、实验分组记录、复位、删除功能
FL-4型:多通路仪表——无纸记录仪
FL-I型为一般定货型号
九、选型:
订货时请提供以下资料:
1、口径
2、法兰尺寸
3、量程范围
4、显示单位
5、与安装相关的要求,包括气路长,输出电缆长度等
6、软件性能
十、 联系方式:
订货热线:010-87917406 010-87913740 010-87961300
咨询电话:010-87969661 13801001529 李教授
传真:010-87913740