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  • 節流式差壓流量計的缺陷及彌補措施

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    我們之前介紹了節流式差壓流量計的種類,本文重點介紹一下其缺陷及彌補措施。

      節流式差壓流量計應用范圍極廣泛,至今尚無任何一類流量計可與之相比。全部單相流體,包括液、氣、蒸汽皆可測量,部分混相流,如氣固、氣液、液固等亦可應用,一般生產過程的管徑、工作狀態(壓力,溫度)皆有相應的配套產品。

      節流式差壓流量計的檢測件與差壓顯示儀表可分開由不同生產廠生產,便于專業化形成規模經濟生產,它們的結合非常靈活方便。 檢測件,特別是標準型檢測件是全世界通用的,并得到國際標準組織的認可。對標準型檢測件進行的試驗研究是國際性的,而渦街流量計等其他流量計一般僅依靠個別廠家或研究群體進行,因此其研究的深度和廣度不可同日而語。從時間上看,標準型檢測件自20世紀30年代由國際標準化組織確定后再也沒有改變,其研究資料及生產實踐的積累極其豐富,它涉及的應用范圍還沒有一類流量計可比。

      正是由于上述原因,標準型節流式差壓流量計無需實流校準,即可投用,在流量計中亦是惟一的。目前在各種類型中以節流式和動壓頭式應用最多。節流式已開發20余品種,并且仍有新品種開發出,較成熟的向標準型發展,ISO設有專門技術委員會負責此項工作。動壓頭式以均速管流量計為代表,近年有較快發展,它是插入式流量計的主要品種,其用量在迅速增加。應用最普遍的節流件標準孔板結構易于復制,簡單,牢固,性能穩定可靠,使用期限長,價格低廉。

      節流式差壓流量計主要存在以下缺點:

    1. 測量的重復性、精確度在流量計中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯綜復雜,精確度難以提高。
    2. 范圍度窄,由于儀表信號(差壓)與流量為平方關系,一般范圍度僅3:1-4:1。
    3. 現場安裝條件要求較高,如需較長的直管段(指孔板,噴嘴),一般難以滿足。
    4. 檢測件與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環節,易產生泄漏、堵塞、凍結及信號失真等故障。
    5. 壓損大(指孔板,噴嘴)。

      為了彌補上述缺點,近年儀表開發有如下一些措施。

      1) 關于范圍度的拓寬
      節流式差壓流量計范圍度拓寬從兩方面著手:a.開發線性孔板;b.采用寬量程差壓變送器或多臺差壓變送器并用。

      (2)開發定值節流件
      定值節流件是指對每種通徑測量管道配以有限數量的節流件,節流件的β值(孔徑)則按優先數系選用,每種通徑配3-5種β值。定值節流件的應用有許多優點:改變節流件應用對號入座的缺陷;節流件生產方式由小生產作業方式轉變為大批量生產;對于廓形節流件(如噴嘴,文丘里管等)采用專用加工設備實現批量生產,降低生產成本,為擴大使用創造條件;給用戶帶來使用的方便等等。

      (3)壓損問題
      通常節流式差壓流量計壓損大是指檢測件為孔板或噴嘴等品種,其實早已開發多種低壓損節流件,如各種流量管(道爾管、羅洛斯管、通用文丘里管等),它們未能大量應用的原因是結構笨重,價格高,如采用定值節流件可使生產成本大幅度下降,為廣泛應用創造條件。

      (4)一體化節流式差壓流量計
      把節流裝置和差壓變送器做成一體,省卻引壓管線,減少故障率,改善動態特性,方便安裝使用,受到用戶的歡迎。國外應用已相當普遍,據統計,日本在1996-1997年新建四家工廠400余臺差壓式流量計,一體化直接安裝儀表約占三分之一。

      (5)安裝條件問題
      經典文丘里管必要的直管段長度短(約5D-10D),在無長直管段場合盡量采用此類節流件,它做成定值節流件,可以降低制造成本。近年國際上為解決阻流件干擾著力研究適用的流動調整器,在精度要求較高時節流裝置與流動調整器配套供應,可保證測量的精確度,但也增加了壓損與維護工作量。