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V锥流量计传感器和差压变送器组合是一种新颖差压式流量计,可准确测量宽雷诺数(8×103≤Re≤5×107)范围内的各种流量计条件的流体,和其他差压式流量计原理一样,都是
根椐在封闭管道中连续流动的流体能量守恒的伯努利定理进行测量,对于理想的流体,介质的流速与差压的平方根成正比。V锥流量传感器独特的锥形节流的物理结构,不但扩大了
介质流量和测量范围,还具有流体整流的特殊构造,因此在工艺上直管段要求很低,完全不同于其它差压型流量计需要很长的直管段来流体稳流。V锥流量传感器继承了传统差压式
流量计稳定性好、通用性强的优点,并避免了传统差压流量计的局限性。V锥流量传感器的基本原理是在测量管中同轴安装的V锥体和相应的取压口。该测量管和V锥体是经过设计,
精密加工的。
流体在测量管流过V锥体时、与流动的流体互相产生作用,在锥体前面生新形成流态,局部收缩使流体的流速加快,静压下隆。
在V锥体的前后产生差压△P,此差压的高压(正压)是在上游流体收缩前的管壁取压口处测得的静压力P1,而低压力(负压)则是在内锥体朝向下游端面,V锥中心轴处所开取压孔
处压力P2。
![V锥流量计](/uploads/allimg/210629/1-21062ZG0034D.jpg)
![V锥流量计](/uploads/allimg/210629/1-21062ZG0161T.jpg)
技术特点
1、流体的流态整形
V锥流量传感器的流量计算公式与其它差压(DP)仪表类似,但是V锥体的几何形状与传统的差压仪表完全不同。V锥流量传感器是把锥体安装在管道的中央收缩流体。
如是流体在一个很长的管道内流动,没有任何阻挡或干扰,它是充分发展的流动。管道内流体流速是不一样的。管壁处的流速是较小,管道中央的流速最大,这是由于管壁的磨擦
使流体通过时流速变慢。如果系列V锥体是悬挂在管道的中央,因此它直接与流动的高流速区产生相互作用。V锥体迫使高流速区域与靠近管壁的低流速混合,孔板的开孔是在管道
的中央,不与这个高流速区域立生相互作用。这是V锥流量传感器在较小流量时的一个最大优点。当流量减小时,V锥继续与管道内的最大流速产生相互作用。在其它差压仪表可能
渐变有用的差压信号的地方,V锥流量传感器仍然能够产生差压信号。
2、准确度
V锥流量传感器的一次元件准确度可达到±0.5%。流量测量的系统准确度取决于V锥流量传感器的准确度和差压变送器。二次仪表的准确度等。
3、重复性好
V锥流量传感器的重复性可达到±0.5%,或更好。
4、量程比宽
V锥流量传感器的量程比远远超过传统的差压仪表。典型的V锥量程比是10:1,较大的量程比也是可以达到。当雷诺数低到8000时流量计还可以产生差压信号。所以,可测量较低的
雷诺数范围流体。
直管段安装要求低
实际安装时管道的流体的流态很少是理想的。如果流量计安装在流体流动不能充分发展的管路上,例如弯头,阀,缩管或扩管,三通节头等都会对流动的发展产生干扰。用别的流
量计技术测量受到干扰的流动,可能会产生实质性误差。V锥流量传感器的使用可以在锥体上游重新形成流态,克服了这个问题,这得归咎于V锥的外型和中心安装位置,当流体接
近锥体时流态变得“扁平”朝着充分发展的流态形状发展。
流体在V锥管流动时可以将它产生扁平的流态分布,因此与其它差压仪表比对上游的干扰更能发挥作用。V锥上游直管:0-3D;下游直管:0-1D。这时那些大口径,费用昂贵的管路
用户,或较短运行管路的用户带来好处。有些特殊条件,例如单个或双个弯头不在同一个平面或接近仪表上游,在这种情况下V锥仍然可以产生扁平流态。这意味着当不同流态接近
锥体时,始终会产生一个可预测的流态,保证仪表准确的测量。
6、长期稳定性能好
由于V锥体的外形是收缩流体不会对突变表面产生撞击、沿锥体表面形成分界层,引导流体离开β边不会遭到脏污流体的磨损,但是孔板锐边常受到磨损。因此系数保持不变,V锥流量传感器具有长期稳定性能好的特点。
7、信号稳定性好
差压仪表一般都有“信号波动”,即使在流量稳定的情况下,一次元件产生的信号也会有一定的波动量。例如孔板流量计,在孔板后面会形成长长的涡流,这种长的涡流会产生高震幅,低频率孔板信号,干扰流量计的读数。对于V锥流量传感器,流体通过V锥,在V锥后面形成短的涡流,产生低振幅,高频率信号,转换成稳定的V锥信号,其信号波动是孔板的1/10。见右图:V锥和孔板信号。
8、流体的低永久压损
因为流体对突变V锥的平滑的表面没有撞击,因些V锥流量传感器的永久压损比孔反低。同样,由于V锥信号的稳定性,同样流量的满量程V锥差压信号比其它差压仪表低。这样可以隆低永久的流体压损。同样的β值,其压损是孔板的1/3-1/5。
9、V锥体β系数计算范围宽
由于V锥流量传感器的V锥独特的几何形状,使得它的β系数范围宽,标准的β系数范围:0.45,0.55,0.65,0.75,0.85
10、流量传感器的管内无滞留区域由于V锥流量传感器的测量流体流过V锥“一扫而过”的设计理念,不可能在管内有流体中的颗粒、残渣、凝结物沉积的滞留区域。特别具有自清洁的功能,适用于脏污流体的流量测量。
11、不同的物料混合
V锥体面的短的锥体产生涡流可将下游的物料彻底混合,即V锥流量传感器也可作为物料混合器的场合使用。