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经验文献 / _仪表知识

差压流量计在全球流量计应用市场中占有重要地位

发布时间:2019-07-12  发布作者:

较近的一份报告[全球行业分析公司]表示,2014年全球六分之一的新系统使用了差压流量计和技术,我听说它说超过40%的现有流量测量装置是差压流量计装置( DP流量计)。这让我感到惊讶。我知道历史用法,但我认为工程师今天更愿意安装更多的高科技设备。虽然差压流量计方法正在逐渐消失,但显然对这种传统流量计量技术的需求仍然非常强劲。对于销售的设备而言,超过DP设备的较好的技术是电磁流量计系统,其占2014年所有销售单位的不到18%。因此我觉得我应该检查差压流量计。
已经存在了相当长的一段时间 - 现在有数百种差压流量计。为了使这篇专题文章简洁易读,我们专注于常见的DP方法,并简单地提及其他一些方法。
差压流量计的优点
差压流量计的优点很多,包括它们通常很便宜; 基于易于理解的原理,它们的结构坚固而简单; 它们可用于计量各种流体和气体; 存在与该技术相关的公开信息的长期建立且不断合理化的数据库以及与DP流量计相关的现代二次仪表相对便宜。
孔板通常基于引入管道的同心圆盘。这些产生限制,产生压降。然后根据所选择的标准定位压力抽头,其中存在许多标准。通常,这些是上游的一个直径和下游的一半管径,这是读取线压力和静脉 - 收缩处的较低点(较高速度)处的压力。还使用角落抽吸,其有效地测量冲击压力和接近静脉 - 压缩压力的东西。产生的压降与流量的平方成比例,因此得到的ΔP必须具有平方根提取以提供流速,流量的两倍使压降降低四倍。这样做的缺点是100:1范围的压力传感器只能给出10:
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已经就此主题撰写了整本书,系统可能需要定期检查以确保长期准确性。由于层流具有完全不同的特性,所以流动必须是“湍流”。板的上游边缘必须保持锋利的边缘以保持精确度,因此这些不能用于研磨或脏液。
层流元件:与孔板的平方律关系不同,层流元件使用不在湍流区域的低速流体。这具有很大的优点,因为元件上的压降与流量成正比。这使得这些装置对通常为气体的小流量非常有用。
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元件本身通常是一种蜂窝,具有大的表面积和低的流体速度。由于操作原理,这些装置通常仅用于低流量,因为这种类型的大米制造起来非常昂贵。
皮托管较常见于飞机外部的普通公众,传统上用于测量空速。在工程中,它们用于广泛的应用中。它们可以是冲击的,悬臂的或静态的,并且每种类型通常具有与孔板相同的平方律特征
皮托管的优点是压力损失非常小,缺点是它是一种点测量,应使用全管横越或多孔类型试图将速度整合到整个导管上。它们非常适合检查加热/冷却管道中的气流,但也可用于带有液体的大型管道。
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文丘里喷嘴:在孔板的图示中,所示的流线形成流体的收缩和膨胀。如果按照这种形状制作管形,则不会形成二次涡流,系统中不会有额外的湍流。这种受控的流动不会对系统施加高压力损失,并且非常节能,因为流动收缩并且缓慢地膨胀,几乎保留了所有能量。
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在技​​术方面,排放系数接近于一,并且在湍流区域的所有流速中几乎恒定,接近理想值。然而,仍然需要平方根提取。不同的制造商已经开发了他们自己的这些仪表版本,使它们更紧凑,几乎没有性能损失。它们的生产和安装成本很高。
喷嘴装置试图生产一种装置,该装置通过孔板的简单性保持文丘里管的一些特征。它们具有几个优点,它们是紧凑的,便宜的(相对地)生产可以处理脏流体,因为它们没有如孔板部分中提到的尖锐边缘。通常使用角落抽头并且需要平方根抽取。
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对于气体中的某些应用,可以使用这种类型的仪表的一种称为“声波喷嘴”。这些使用气体的特性来提供恒定的流量,并且作为校准参考非常有用,因为如果超过某个上游压力并且喉部中的气体速度是“声速”,则吞吐量是固定的。一种简单有效的参考设备。
可变光圈设备也是一个很大的领域,我不会试图覆盖这一类中的所有仪表。许多可能不被认为是差压流量计,因为它们的操作看起来与上述仪表不同,但它们确实使用差压使它们起作用,所以在我看来属于同一类别。
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甚至我的池塘过滤器也有这个类别的米。它是一个简单的阻力/目标仪表,带有模制的铰接翻板,由撞击它的液体质量驱动打开,后面的压力下降导致翻盖打开。任何小于45°的东西都打开,过滤器需要干净。
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可提供商业化,精心设计的此类流量计。转子流量计也与球的高度属于同一类别,或者特殊形状的浮子由相对于重力操作的压差驱动,或者在更多工业版本中由弹簧驱动。
虽然这项技术正在逐渐退去,但似乎有一些非常好的理由继续采用这种低技术,高度可靠的测量方法。Titan正在将其未来的开发计划集中在Atrato超声波流量计上,因为该技术似乎是较快速扩展的流量测量方法。

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