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平衡式流量計(jì)

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作者：流量計(jì)廠家發(fā)布日期：2020-11-13 點(diǎn)擊：人次

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與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比，平衡式流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在測(cè)量精度提高了5到10倍，流噪聲降低到1/15，永久壓力損失約為1/3，壓力恢復(fù)為2 倍，zui小直管段可以縮短到0.5D。平衡式流量計(jì)沒(méi)有活動(dòng)部件，安裝和使用非常簡(jiǎn)單方便，可以省去大量直管段，并大大降低了流體操作的能耗。用于測(cè)量封閉管道中單相流體（液體，氣體或蒸汽）的流量。

平衡式流量計(jì)是一種相對(duì)特殊的壓差流量計(jì)，源自美國(guó)航天飛機(jī)主機(jī)2003年的液氧流量計(jì)，是由NASA使用流量模擬技術(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)的。它采用唯一的相等的雷諾數(shù)，增加了節(jié)流部件的厚度和加工精度，從而使流動(dòng)性能接近文丘里管。結(jié)構(gòu)仍然簡(jiǎn)單安全，性能是質(zhì)的飛躍。將相對(duì)較小的永久壓力損失換成較大的穩(wěn)定壓差，以實(shí)現(xiàn)高精度的長(zhǎng)期穩(wěn)定測(cè)量。與傳統(tǒng)的節(jié)流裝置相比，有一定的改進(jìn)。流量計(jì)具有出色的功能，例如平衡整流。傳統(tǒng)的節(jié)流裝置只有一個(gè)流量孔。節(jié)流后，流體失去了理想狀態(tài)。其工作原理與其他差壓流量計(jì)相同。

平衡式流量計(jì)

它基于密封管道中能量轉(zhuǎn)換的原理：在理想流體的情況下，管道中的流量與壓差的平方根成正比；可以根據(jù)Bernoulli方程使用測(cè)得的壓差計(jì)算管道中的流量。

平衡式流量計(jì)流量傳感器是多孔盤節(jié)流整流器，安裝在管道的橫截面上。每個(gè)孔的大小和分布都是根據(jù)特殊的公式和測(cè)試數(shù)據(jù)（稱為功能孔）定制的。

當(dāng)流體通過(guò)圓盤的功能孔時(shí)，流體將被平衡和整流，渦流將被zui小化，并形成近似理想的流體。通過(guò)壓力獲取裝置，可以獲得穩(wěn)定的壓差信號(hào)。根據(jù)Bernou使用方程式計(jì)算體積流量和質(zhì)量流量。為了研究這項(xiàng)新技術(shù)并將太空技術(shù)應(yīng)用于民用領(lǐng)域，自2003年以來(lái)，NASA委托其子公司A + Flow進(jìn)行工商業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用和技術(shù)開發(fā)。現(xiàn)在平衡式流量計(jì)已被廣泛用于美國(guó)天然氣，煉油，化工，電力等行業(yè)。

平衡式流量計(jì)主要特點(diǎn)

測(cè)量精度是標(biāo)準(zhǔn)孔板的5-10倍

流量噪聲為標(biāo)準(zhǔn)孔板的1/15

永久性壓力損失為標(biāo)準(zhǔn)孔板的1/3

壓力恢復(fù)速度是標(biāo)準(zhǔn)孔板的2倍標(biāo)準(zhǔn)孔板

zui小直管段可以小于0.5D

平衡式流量計(jì)主要技術(shù)參數(shù)

壓力方法：角接壓力，法蘭壓力，徑向距離壓力

公稱壓力：≤32MPa（≥20MPa時(shí)使用高壓透鏡孔或焊接類型）

公稱直徑：50?1000mm < br>

精度（不確定度）：±0.3％

適用范圍：開口直徑比β：0.1≤β≤0.75

雷諾數(shù)范圍ReD：10≥ReD≥5000和ReD≥170βD；

平衡式流量計(jì)特征

高測(cè)量精度

由于流量平衡傳感器具有多孔結(jié)構(gòu)的特性，可以平衡流場(chǎng)，減少渦流，振動(dòng)和信號(hào)噪聲，并大大提高流場(chǎng)的穩(wěn)定性。儀表主體采用特殊的精密管和特殊的壓力裝置，使精度比傳統(tǒng)節(jié)流閥高。該設(shè)備改進(jìn)了5-10倍。

經(jīng)過(guò)實(shí)際流量校準(zhǔn)后，傳感器的精度可以達(dá)到±0.3％，±0.5％，適合貿(mào)易測(cè)量場(chǎng)合。

幾何尺寸檢查，傳感器精度可以達(dá)到±0.5％，±1.0％，適合過(guò)程控制場(chǎng)合。

平衡式流量計(jì)處理重復(fù)性極高。像傳統(tǒng)的節(jié)流裝置一樣，可以基于實(shí)際流量校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)幾何尺寸驗(yàn)證。

對(duì)直管段的要求低

平衡流量傳感器可以平衡流場(chǎng)，進(jìn)行調(diào)節(jié)和穩(wěn)定，并且壓力恢復(fù)速度是傳統(tǒng)節(jié)流裝置的兩倍。大大縮短了對(duì)直管段的要求。在大多數(shù)情況下，直管段可以小到0.5D?2D。特別是對(duì)于特殊或昂貴的管道，使用平衡流量計(jì)可以節(jié)省很多直管段。

低永久壓力損失

平衡流量計(jì)的對(duì)稱平衡設(shè)計(jì)可減少渦流的形成和湍流摩擦，并減少動(dòng)能的損失。在同一工作中在這種情況下，與傳統(tǒng)的節(jié)流裝置相比，壓力損失減少了70％，接近文丘里管，節(jié)省了可觀的運(yùn)行成本，值得廣泛推廣。

寬范圍比

平衡流量計(jì)與傳統(tǒng)的節(jié)流裝置相比，大大提高了測(cè)量范圍比。研究結(jié)果表明，雷諾數(shù)大于50000時(shí)，選擇合適的光圈參數(shù)，平衡流量計(jì)沒(méi)有上限。根據(jù)工業(yè)測(cè)量的實(shí)際應(yīng)用，常規(guī)的測(cè)量量程比為10：1，可以選擇合適的參數(shù)為30：1或更高。

良好的重復(fù)性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性

平衡流量傳感器可以平衡并穩(wěn)定流場(chǎng)，從而大大提高了重復(fù)性，達(dá)到±0.1％。

平衡流量計(jì)多個(gè)流孔受力分布，無(wú)尖角磨損，其β值長(zhǎng)時(shí)間保持不變，長(zhǎng)期穩(wěn)定性非常好；整個(gè)儀器沒(méi)有活動(dòng)部件，使用壽命比傳統(tǒng)儀器更長(zhǎng)。節(jié)流裝置延長(zhǎng)了5到10倍。