风速风量流量计一般在大口径(DN300~DN1500)时选用。
外型结构有两种,即断流插入式和不断流插入式,如图所示。
断流插入式是指在管道中没有介质流动的情况下进行拆卸、维修和安装,不断流插入式是指可以在管道中介质正常流动的情况下进行拆卸、维修和安装,用户可根据现场的要求及情况自已选定。
主要测量原理
风速风量流量计按照测量原理可分为以下几大类:
1.差压式(皮托管/毕托管原理)
基于伯努利方程,通过测量气流的全压与静压之差(即动压)来推算风速。
迎风面受气流冲击产生全压,背风侧测得静压,动压大小与风速的平方成正比。
优点:结构简单、无活动部件、压损极小、耐高温高压
缺点:低风速时差压信号微弱,测量精度下降
典型形式:S型防堵毕托管、笛形管、靠背管、双文丘里测速管、均速管(阿牛巴)
2.热扩散式(热式质量流量计)
利用流动气体对加热元件的冷却效应来测量风速。
传感器一部分测量介质温度,另一部分维持恒定温差加热,气体质量流量越大,冷却效应越强,维持温差所需能量越大,由此推算出质量流量。
优点:直接测量质量流量,无需温压补偿;量程比宽;低压损;响应速度快
缺点:探头对介质成分敏感,结露或可燃气体环境下受限
适用风速:0.5~100 Nm/s
3.超声波式
利用声波在气流中顺风传播速度加快、逆风传播速度减慢的特性,通过测量声波在成对传感器间顺/逆风方向传播的时间差,计算出风速分量。
优点:无活动部件、精度高(风速精度±0.1 m/s)、可同时测风速和风向、耐久性好
缺点:成本较高、安装要求较严格
4.旋转型(风杯/叶轮式)
通过风驱动旋转部件(风杯或叶轮),其转速与风速成正比,从而推算出风速和风量。
优点:结构简单、成本低、维护方便
缺点:有机械磨损、低风速启动困难、无法测瞬时脉动
5.涡街式
依据卡门旋涡原理,气体流过阻流体时产生交替脱落的旋涡,旋涡频率与流速成正比。
优点:量程比宽、压损小、可测气体/蒸汽/液体
缺点:对管道振动敏感,对安装要求较高
风速风量流量计安装方法
1.传感器安装时,需在工艺管道上开φ100mm孔,其中心线必须与管道中心线垂直相交,将基座(由厂方提供)焊接在管道的开孔的位置上,焊接时要保证基座高度为95mm(见图)。
2.将传感器测量头置于已焊好的基座内,注意传感器箭头方向与介质流动方向*,切勿装反。
用螺栓将传感器与基座紧固好即可。
3.不断流插入式传感器的插入深度(公称管道半径与用户管道壁厚δ之和,允许误差±0.05D)出厂前已调好,安装前应确认。
4.不断流插入式传感器可在不断流的情况下拆装。
拆卸时,首先切断放大器电源,然后松开丝杠两个下锁紧螺母,转动丝杆将测量头移至球阀上部空腔内,关闭球阀,拆除球阀上端法兰固定螺栓,将传感器拆下。
安装时,首先将球阀上端法兰固定螺栓紧固好,然后转动丝杆将测量头移至管道中心位置,紧固丝杠两个下锁紧螺母即可。
风速风量流量计是基于S形毕托管测量原理,测量装置安装在管道上,其探头插入管内测的管道的总压与静压差从而得到流速及流量的。
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