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威力巴流量计的特点及应用

发布时间:2022-05-25   点击次数:777次
   1 测量原理
 
    威力巴流量计为差压式流量计,其测量原理和其他差压式流量计相同,遵循伯努利方程(能量守恒定律)和流体连续方程(质量守恒定律)。当流体流过探头时,在其前部产生一个高压分布区,高压分布区的压力略高于管道的静压。根据伯努利方程原理,流体流过探头时速度加快,在探头后部产生一个低压分布区,低压分布区的压力略低于管道的静压。流体从探头流过后在探头后部产生部分真空,并且在探头的两侧出现漩涡,充满管道的流体流经管道内的威力巴探头,在探头的前、后侧产生压力差(或称差压)。威力巴流量计均速流量探头能精确地检测到由流体的平均速度所产生的平均差压。流体的流速越大,产生的差压越大。通过测量差压的实测值,能确定流过威力巴探头的流量大小。流量测量式为
 
        (1)
 
    式中qv——流体的体积流量,m3/s
 
    K——工作状态下威力巴的流量系数     
 
    Y&UPSilon;——工作状态下流体流过威力巴时的流束膨胀系数(对不可压缩流体Yυ=1,可压缩性流体,Yυ<1);
 
    S——工作状态下管道横截面积,m2;
 
    Δp——差压,Pa
 
    ρ——工作状态下的流体密度,kg/m3。
 
    根据式(1),只要确定流量系数就可以直接计算流体的体积流量。
 
    2 流量系数K的确定
 
    根据空气动力学、流体力学、边界层理论和实际流体测试数据,VERIS公司建立了威力巴流量计探头的流量系数K的数学分析模型:
 
      (2)
 
    式中Cb——探头尺寸;
 
    βυ——探头截面与管道截面的面积比;
 
    C∞——取压孔位置。
 
    K主要取决于探头尺寸、取压孔位置和探头截面与管道截面的面积比,其变化与流体雷诺数变化无关,精度可达±0.5%,比其他流量计精确度高。
 
    3 威力巴流量计技术特点
 
    威力巴是一种弹头型断面的均速管。威力巴(探头)迎向流体的取压孔读取高压信号;侧后两面的取压孔读取低压信号。通过引压管将威力巴探头测得的差压信号与差压变送器连接,变成电信号传至二次仪表(计算机系统),构成流量测量系统。
 
    3.1 流量系数稳定 
    威力巴流量计弹头型断面的探头有明显的拐点,使流体通过探头后流体分离点固定,流量系数K的稳定性好。威力巴探头成功应用了流体边界层理论研究的成果。在探头前端表面进行粗糙化处理并加防淤槽,相当于加入一个紊流发生器,使探头不再形成边界层流而始终保持边界紊流,降低流体牵引力和涡街脱落力,并使流体产生稳定的流线,从而使流量系数K更加稳定。
 
    3.2 防堵塞性好
 
    灰尘、沙子和颗粒在涡街力的作用下,集中在探头的尾部。其他均速管探头由于低压取压孔取在探头尾部,在涡街力的作用下,探头很快被涡街力带来的杂质堵塞。虽然可以采取增设吹扫装置等措施,但无法从根本上解决堵的问题,因而影响正常计量。
 


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