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液體流量儀表的特點原理及實驗方案設計

流量測量儀表是用來測量管道或明溝中的液體、氣體或蒸汽等流體流量的工業自動化儀表,又稱流量計。有應變、電容和振弦式等差壓變送器,以及雙波紋管差壓計等類型。這類儀表調試方便,且已規范化。只要將節流裝置與差壓計配套就可用于測量流體的流量。雙波紋管差壓計廣泛應用在石油、化工、冶金、電力和輕工業等行業,儀表和節流裝配套使用時,可以測量液體、蒸汽和氣體的流量;和平衡器配套使用時,可以測量液位;單獨使用時,可以測量液體、氣體的壓力、吸力,顯示形式為指示、記錄、報警、積算,采用了焊接波紋管,保證了高、低壓波紋管有效面積一致,消除了靜壓誤差,提高了測量精確度。
一、液體流量儀表的特點以及原理
1.液體流量計特點
1)管道內無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失。
2)測量結果與流速分布、流體壓力、溫度、密度、粘度等物理參數無關。
3)在現場可以根據用戶實際需要在線修改量程。
2.液體流量計的工作原理
液體流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在液體流量計中,測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時,則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)實現與流體和測量電極的電磁隔離。
液體流量計精度較高,但安裝、電纜敷設要求較嚴格,適宜于測量精度要求較高的場合,或測量管道位于地面以下或半空中的測量場合(將傳感器安裝于測量管道,轉換器安裝于地面或便于維護的場所)。由于硝酸磷肥裝置工藝對大多數流量計精度的要求不是很高,故技改或新增的
二、液體流量儀表的應用范圍
流量計量廣泛應用于工農業生產、國防建設、科學研究對外貿易以及人民生活各個領域之中。在石油工業生產中,從石油的開采、運輸、煉冶加工直至貿易銷售,流量計量貫穿于全過程中,任何一個環節都離不開流量計量,否則將無法保證石油工業的正常生產和貿易交往。在化工行業,流量計量不準確會造成化學成分分配比失調,無法保證產品質量,嚴重的還會發生生產安全事故。在電力工業生產中,對液體、氣體、蒸汽等介質流量的測量和調節占有重要地位。流量計量的準確與否不僅對保證發電廠在最佳參數下運行具有很大的經濟意義,而且隨著高溫高壓大容量機組的發展,流量測量已成為保證發電廠安全運行的重要環節。如大容量鍋爐瞬時給水流量中斷或減少,都可能造成嚴重的干鍋或爆管事故。這就要求流量測量裝置不但應做到準確計量,而且要及時地發出報警信號。在鋼鐵工業生產中,煉鋼過程中循環水和氧氣(或空氣)的流量測量是保證產品質量的重要參數之一。在輕工業、食品、紡織等行業中,也都離不開流量計量。
三、液體流量儀表標定實驗的原理設計

1.液體流量儀表標定實驗裝置是生產與科學試驗中的重要參數,不論是工業生產還是科學試驗都需要進行流量的測量,以核算過程或設備的生產能力及各部分流量所占的比例,以便對過程或設備作出評價。目前,測量流量的儀表大致可分為三類,即速度法、體積法和質量流量法。
雖然各種流量儀表在出廠前都進行了流量標定,建立了流量刻度標尺,但是在實驗室或生產上應用時,工作介質、壓強、溫度等操作條件往往和原來標定時的條件不同。為了精確地使用流量計,則需要在使用之前進行現場校準工作。
2.配置方案:主要采用稱重法,對孔板流量計、電磁流量計、渦輪流量計、渦街流量計進行標定和校驗。采用高精度采集儀采集數據,經過串口傳輸給計算機使用;完成實時數據讀取,數據計算和數據存儲,歷史數據查詢以及實時曲線繪制,并實現流量計標定。
3.技術參數
1)流量范圍:1~10m3/h
2)壓力:1.6MPa介質:水
3)儀表測量精度:0.5級
4)電源:440V 16A
5)輸出信號:4~20mA
6)渦街流量計,檢測介質溫度-20~250℃,精度等級:液體≤1%,測量范圍液體3~60m3/h,可正偏。
7)渦輪流量計,檢測介質溫度-20~120℃,精度等級:≤0.5%,測量范圍4~40 m3/h。
8)電磁流量計,檢測介質溫度-15~100℃,精度等級:≤0.5%,最大測量流量70 m3/h
9)板孔流量計,檢測介質溫度-15~250℃,精度等級:≤1%,公稱壓力2.5MPa。
10)功能齊全,使用方便,數據采集過程全部由計算機控制,達到數據顯示和繪圖同步進行。

四、總結
隨著集成電路技術的迅速發展,具有鎖相環路技術的超聲(波)流量計也得到了普遍應用。微型計算機的廣泛應用,進一步提高了流量測量的能力,如激光多普勒流速計應用微型計算機后,可處理較為復雜的信號。流量可利用各種物理現象來間接測量,所以流量測量儀表種類繁多。按測量方法分,流量計有差壓式、變面積式、容積式、速度式和電磁式等。

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