彎管流量計

一、 彎管流量計的特點

測量精度高、重復性好：彎管流量計系統(tǒng)測量精度高達1.5％，重復性精度則高達0.2%。

無附加阻力損失：彎管傳感器沒有任何插入件或節(jié)流件，因此在測量流量過程中不會對被測流體造成附加阻力損失，可節(jié)省流體輸送的動力消耗，節(jié)約能源。

適應性強：彎管傳感器可在高溫、高壓、粉塵、振動、潮濕及其它惡劣環(huán)境中正常使用。

量程范圍寬：流速測量范圍：液體介質為0.2～12米/秒, 蒸汽或氣體介質為5～160米/秒的。

管徑范圍： φ10～φ2600mm。

直管段要求不嚴格：直管段前五（5D）后二（2D）即可充分滿足使用要求。

使用壽命長：彎管傳感器耐溫、耐壓、耐腐蝕、耐磨損、耐振動性能好，并對微量磨損不敏感。傳感器經(jīng)特殊加工處理后壽命至少與管道壽命相同。

安裝方便、耐磨損、免維護：由于彎管傳感器對磨損不敏感，所以可以直接焊接安裝在管道上，一次焊接完成后再也不存在泄漏等令人頭痛的問題，不需維護。

適用領域 彎管流量計適用于電熱﹑供熱﹑冶金﹑鋼鐵﹑化工﹑機械﹑造紙﹑制藥﹑食品﹑輕紡﹑環(huán)保等行業(yè)各種流體流量測量。

二、彎管流量計原理
　　流體流經(jīng)彎管時，由于彎曲管壁的導流作用，其內側流速會逐漸增大，外側流速會逐漸減小，形成了各個過流斷面的梯形速度分布規(guī)律，且在彎管45°截面處達到最大。流速的變化，就形成了彎管的內外側壓差△P。流體平均速度 與壓差△P符合平方比例關系，流量愈大，差壓愈大。

　　當彎管傳感器的幾何結構尺寸確定之后，只要測取彎管45°截面的內、外側壓差△P和流體的密度ρ就可以確定流體的平均流速 。然后計算工況流量和標況流量。

　　數(shù)學表達式：

　　式中： ：流體流速（m/s）；α(R·D)：流量系數(shù)（無量綱）； △P：45°截面外側、內測壓差（pa）； D：彎管內徑（m）； R：彎管曲率半徑（m）；ρ：流體密度（kg/m3）
三、彎管流量計系統(tǒng)構成及應用
3.1、彎管流量計系統(tǒng)組成
　　彎管流量計基本由經(jīng)下幾個部分組成，根據(jù)介質的不同再具體選擇。傳感器由數(shù)控機床精密加工而成，是核心部件。
彎管傳感器：是機加工而成幾何精度很高的90°彎頭。它是彎管流量計的核心部件。彎管傳感器的內徑D、曲率半徑R、弧長L決定了彎管傳感器的幾何結構尺寸。采用數(shù)控機床加工的彎管傳感器。彎管傳感器的安裝方式可以分為：水平轉水平、水平轉垂直向下或垂直向上轉水平、垂直向下轉水平或水平轉垂直向上、垂直直管、水平直管和自由狀態(tài)等6種空間狀態(tài)（水平和垂直直管采用V型傳感器），正確的安裝均可以保證精度。
　　二次儀表：專用于彎管流量計計量，除具有完善的溫度和壓力的測量和密度在線補償功能外，還具有彎管傳感器的熱態(tài)管徑和不同安裝空間狀態(tài)差壓修正，流量系數(shù)根據(jù)管徑變化的在線計算等功能。

　　1.　彎管傳感器（與管路焊接或法蘭連接）：輸出差壓信號。
　　2.　差壓變送器：將彎管傳感器輸出的差壓信號轉換為4-20mA電流信號。
　　3.　流量轉換器：通過接收差壓變送器、溫度、壓力變送器信號。計算并顯示流量、溫度、壓力、熱　　　　量等參數(shù)。
　　4.　三閥組：差壓變送器和引壓管之間的連接體。
　　5.　根閥：液體、氣體選用三通閥，蒸汽選用二通閥（高溫針閥或球閥）。
　　6.　盤式冷凝器：高溫介質（蒸汽）測量時用于介質的降溫。
　　7.　排污閥：二通閥。
　　8.　引壓管：差壓變送器與根閥連接用。
　　9.　壓力變送器：被測介質（蒸汽、氣體）壓力變化較大時選用。
　　10. 溫度變送器：被測介質（蒸汽、氣體）溫度變化較大時選用，測量飽和蒸汽時可以選擇壓力變送　　　　器或溫度變送器其中一種，對流量補償即可。用于供熱量計量時，選用2只溫度變送器。
2、流量轉換器

　　Fe-2000彎管流量計專用積算儀是專門用于配套彎管流量計的一種智能顯示儀表，它按照國家機械行業(yè)標準《流量顯示儀表》（JB/T2274—91）彎管流量計的計算方法，采用MSP430和12846圖形點陣液晶顯示器等成熟器件，接受彎管流量計的差壓信號和溫度壓力傳感器的密度補償信號，通過簡便易懂的中文菜單式設定，能直接準確地計量出蒸汽、熱水及各種介質的瞬時流量和累積流量，并可將流量信號用通信、電流方式輸出。此外，本顯示儀還具備了日報、月報、年報查詢功能和斷電記錄查詢功能，可查詢最近兩年的單日累積量和最近五年的單月累積量。
3、彎管傳感器
　　1. 結構簡單、傳感器管內無插入件和節(jié)流件，無附加壓力損失。
　　2. 可在高溫、高壓、粉塵、振動、潮濕的惡劣環(huán)境下工作。
　　3. 安裝方便，長時間運行免維護，可采用直接焊接的安裝方法。
　　4. 對直管段的要求低、只要滿足前5D后2D，就可達到測量精度的要求。
傳感器類型
　　L型傳感器
　　L型傳感器安裝在現(xiàn)場管道的90°自然轉彎處。管徑范圍：DN15～2000mm，
　彎徑比R/D：1.0～5.0。

S型傳感器
　　S型傳感器可安裝在任意空間的直管道上。

S型傳感器幾何形狀示意圖

S型傳感器長度表

3．2應用
1．蒸汽計量
　　 彎管流量計用于蒸汽流量的測量，使蒸汽流量測量裝置容易泄漏的難題得到根本性的解決，無阻力損失的優(yōu)點，可獲得更好的經(jīng)濟效益，耐磨損、長周期運行不需要進行維護和修理，使運行維修費用降到最低點。
2．液體流量計量
　　 處于地下或者半地下的輸水管道，對于流量計的要求更多的是耐用性，水系統(tǒng)管網(wǎng)縱橫交錯，希望水系統(tǒng)流量傳感器一次安裝之后能達到長周期、免維護、高精度可靠運行。彎管流量傳感器具備的堅固耐用抗磨損、可長周期保持足夠高的測量精度的特點，在這里可以發(fā)揮最大的作用。在水系統(tǒng)中，特別提一下的是化學水處理含酸水的流量測量，化學水處理過程中，由于水呈現(xiàn)酸性，其管道都是襯膠的，對于這種特殊的被測介質，只要選擇耐酸不銹鋼彎管傳感器就可以方便地解決流量測量問題。至于諸如鍋爐上水，雖然壓力、和溫度相對比較高，用彎管流量計進行流量測量是完全沒有問題的。這一點再現(xiàn)場已得到充分驗證。對于特殊的被測介質（酸、堿性介質），只要選擇耐酸（堿）不銹鋼彎管傳感器就可以方便地解決流量測量問題。
3．一般氣體的測量
　　 一般氣體的測量包括壓縮空氣、氧氣、氮氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、窯氣等。在測量如壓縮空氣類似介質中有些用戶為了節(jié)能降耗，一般鼓風機電動機都改為變頻調速，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調節(jié)閥控制風量的耗能手段，其節(jié)能效果當然是明顯的。如果彎管流量計替代孔板流量計進行流量測量，則可進一步降低管道壓力損失，達到更佳的節(jié)能降耗目的。

四、彎管流量計技數(shù)參數(shù)
技術參數(shù)：工作環(huán)境溫度和濕度: 溫度:0～65℃；濕度: ≤85RH。

五、彎管流量計選型編碼
在彎管流量計選型之前，要確定以下內容，并填寫下面的表格。
　　1.被測介質名稱，介質的成分或密度。
　　2.最大流量、最小流量、常用流量、溫度、壓力。
　　3.工藝管道內徑、壁厚、材質、傳感器安裝部位。
　　注：根據(jù)客戶的具體要求，我公司可以承接現(xiàn)場彎管傳感器改造工程，對于大管徑，可大幅度降低用　　戶采購成本。

轉換器選型編碼

傳感器選型編碼

六、彎管流量計安裝形式及應注意的問題

　6．1安裝形式

6．2 彎管流量計注意的幾個問題
1、確保前5D后2D的直管段
　　為了保證測量精度，對于任何一種流量計，當流體流入傳感器前需要一個穩(wěn)定均勻的流場，通過一定長度的直管段的整流作用可以獲取該流場，例如孔板流量計一般需要前10D后5D的直管段（在阻力件較復雜的情況下需要更長的長度）。對于彎管流量計，彎管流量計前直管段長度應大于5D，后直管段長度應大于2D長度。這一結論在大量的試驗和現(xiàn)場應用中得到了進一步的驗證。
在本體90°彎管傳感器前后不加裝任何直管段派生而出的其他類型傳感器，是有待進一步理論分析和大量實流驗證的，用戶要謹慎選用。
2、原有管道彎頭打孔取壓不可以取代彎管傳感器
　　在彎管流量計原理介紹中，已經(jīng)提到了彎管傳感器幾何尺寸決定了流量系數(shù)α(R·D)，只有確定了流量系數(shù)α，才能夠從彎管傳感器外、內側的壓力差推導出流體的流量，也就是說彎管傳感器的加工精度是彎管流量計精度的根本保證。
3、在含水量較高的氣體測量中，避免水進入導壓系統(tǒng)，造成系統(tǒng)無法測量�！　�
4、在含氣量較高的液體測量中，避免氣體進入導壓系統(tǒng)，造成系統(tǒng)無法測量。

5、差壓變送器的安裝原則是即要便于液體測量的排氣，又要防止氣體測量中水進入差壓變送器膜合腔中　
6、在臟污介質的流量測量中，盡可能選用較大的取壓孔及較大孔的取壓體，延長堵塞時間。同時建議選用三通根閥，解決在線處理堵塞問題�！　�
7、蒸汽測量中，選用盤式冷凝器，解決良好的液位平衡問題。