DN125威力巴流量計(jì)
- 公司名稱 金湖海聯(lián)儀表有限公司
- 品牌 其他品牌
- 型號(hào)
- 產(chǎn)地 江蘇金湖縣工業(yè)園區(qū)
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2019/12/17 10:42:28
- 訪問(wèn)次數(shù) 556
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產(chǎn)地類別 | 國(guó)產(chǎn) | 產(chǎn)品種類 | 差壓式 |
---|---|---|---|
價(jià)格區(qū)間 | 面議 | 介質(zhì)分類 | 氣體 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,食品,化工,印刷包裝,紡織皮革 |
DN125威力巴流量計(jì)適用于氣體、液體和蒸汽的高精度流量測(cè)量。威力巴流量計(jì)是一種差壓式、速率平均式流量傳感器,通過(guò)傳感器在流體中所產(chǎn)生的差壓進(jìn)行流量測(cè)量。威力巴流量計(jì)反映流體真實(shí)的流速,其精度達(dá)到± 1.0,重復(fù)性達(dá)± 0.1。威力巴的突出優(yōu)點(diǎn)是:輸出一個(gè)非常穩(wěn)定、無(wú)脈動(dòng)的差壓信號(hào)。
產(chǎn)品選型
型 譜 | 說(shuō) 明 | |||||||||
HLV | □ |
| 威力巴流量計(jì) | |||||||
公稱通徑 | DN |
| 50~1000mm | |||||||
連接方式 | 050 |
| 管道連接型(5~300mm) | |||||||
100 |
| 螺紋連接型 | ||||||||
110 |
| 螺紋連接雙面支撐型 | ||||||||
150 |
| 安全鎖定型 | ||||||||
200 |
| 螺紋連接在線型 | ||||||||
400 |
| 法蘭連接在線型 | ||||||||
500 |
| 法蘭連接型 | ||||||||
510 |
| 法蘭連接雙面支撐型 (推薦) | ||||||||
550 |
| 法蘭連接彈簧鎖定型 | ||||||||
探頭型號(hào) | 05 |
| 05號(hào)傳感器 | |||||||
10 |
| 10號(hào)傳感器 | ||||||||
15 |
| 15號(hào)傳感器 | ||||||||
20 |
| 20號(hào)傳感器 | ||||||||
25 |
| 25號(hào)傳感器 | ||||||||
傳感器材質(zhì) | SL |
| 316L不銹鋼 | |||||||
AY |
| 合金鋼 | ||||||||
SP |
| 特殊材料 | ||||||||
管道走向 | H |
| 水平 | |||||||
V |
| 垂直 | ||||||||
材質(zhì) | A |
| A管道法蘭為20#碳鋼,錐體和連接件為不銹鋼 | |||||||
B |
| B管道法蘭錐體連接件全為不銹鋼 | ||||||||
C |
| C其他材質(zhì),訂貨注明 | ||||||||
接頭 | P/R |
| 螺紋連接接頭,P接頭開(kāi)口向上,R接頭開(kāi)口在兩側(cè) | |||||||
PS/RS |
| 焊接連接接頭,PS接頭開(kāi)口向上,RS接頭開(kāi)口在兩側(cè) | ||||||||
HPS |
| 高溫高壓焊接接頭,開(kāi)口向上 | ||||||||
F |
| 一體化接頭 | ||||||||
T |
| 螺紋連接接頭,開(kāi)口向上,內(nèi)置儀表截止閥門 | ||||||||
選配儀表 | 0 | 缺省無(wú)變送器 | ||||||||
D | 差壓變送器 | |||||||||
C1/C2 | 流量積算儀/溫壓補(bǔ)償型流量積算儀 | |||||||||
GP | 壓力變送器 | |||||||||
W | 溫度變送器 | |||||||||
附件 |
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|
測(cè)量原理
威力巴流量計(jì)采用一種差壓式的流量探頭,其計(jì)算模型和其他差壓式流量計(jì)(如孔板流量計(jì)[7~8])的數(shù)學(xué)模型相同。工作原理見(jiàn)圖1。其計(jì)算模型為:
式中qm——質(zhì)量流量,kg/h
K——/流量常量
ρ——介質(zhì)工況密度,kg/m3
△p——探頭前后的差壓(即圖1中高壓區(qū)與低壓區(qū)的差壓),kPa
△p的準(zhǔn)確測(cè)量不應(yīng)只限選用一臺(tái)高精度的差壓變送器,實(shí)際上差壓變送器能否接收到真實(shí)的差壓還取決于一系列因素,其中探頭的正確選型及探頭、引壓管的正確安裝和使用,都是保證獲得真實(shí)差壓值的關(guān)鍵。
這些影響因素很多是難以定量確定的,只有在選型、安裝和使用上加強(qiáng)準(zhǔn)確性和規(guī)范化。從計(jì)算模型中還可以看出,ρ在方程中同△p處于同等地位,當(dāng)追求差壓變送器高精度等級(jí)時(shí),絕不要忽視ρ的測(cè)量精度與△p相匹配,否則△p精度的提高將會(huì)被ρ的精度的降低所抵消。介質(zhì)密度ρ一般難以直接測(cè)得,通常是通過(guò)溫度、壓力、組成計(jì)算求得。
DN125威力巴流量計(jì)溫壓補(bǔ)償方式及數(shù)學(xué)模型
本文結(jié)合威力巴流量計(jì)計(jì)算軟件來(lái)說(shuō)明對(duì)于各種狀態(tài)介質(zhì)ρ的正確補(bǔ)償[2]及溫壓補(bǔ)償在二次儀表中的數(shù)學(xué)模型。目前在流量計(jì)量的二次儀表中,規(guī)模比較大的項(xiàng)目一般選用分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,簡(jiǎn)稱DCS)或可編程邏輯控制系統(tǒng)(Programmed Logic Control,簡(jiǎn)稱PLC),而規(guī)模比較小的項(xiàng)目一般選用流量積算儀、無(wú)紙記錄儀等二次儀表。本文以DCS系統(tǒng)和流量積算儀為例進(jìn)行說(shuō)明。
3.1 氣體測(cè)量
威力巴流量計(jì)在氣體測(cè)量中常用差壓計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃,101.32kPa,以下簡(jiǎn)稱標(biāo)況)體積流量。對(duì)氣體而言,由于密度受壓力影響比較大,一般在溫度變化不大,壓力波動(dòng)比較大的場(chǎng)所,只進(jìn)行壓力補(bǔ)償就可以;但在溫度、壓力變化都比較大的場(chǎng)所,要同時(shí)進(jìn)行溫壓補(bǔ)償才能使得測(cè)量準(zhǔn)確。下面對(duì)二次儀表進(jìn)行壓力補(bǔ)償和溫壓補(bǔ)償?shù)那闆r分別加以說(shuō)明。
某測(cè)點(diǎn)介質(zhì)為空氣,管徑規(guī)格為Φ219×6,操作壓力為5kPa,操作溫度為20℃,刻度流量(流量,標(biāo)況)為3000m3/h,標(biāo)況密度為1.293kg/m3,當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?00kPa。
由威力巴流量計(jì)計(jì)算軟件可知,差壓上限為0.74377kPa,該數(shù)據(jù)為差壓變送器使用范圍的大值。
由于測(cè)點(diǎn)中空氣的操作壓力為5kPa,可設(shè)定其壓力補(bǔ)償范圍為0~25kPa;操作溫度為20℃,可設(shè)定其溫度補(bǔ)償范圍為0~50℃。
3.1.1 DCS系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
從威力巴流量計(jì)算軟件中得知計(jì)算公式為
式中qV——標(biāo)況體積流量,m3/h
C——/ /流量常量
pa——探頭之前工作狀態(tài)壓力(即圖1中高壓區(qū)的壓力),kPa
T——工作狀態(tài)下溫度,K
Z——工作狀態(tài)下該氣體的壓縮因子
將測(cè)點(diǎn)中的參數(shù)代入威力巴流量計(jì)計(jì)算軟件可得,該測(cè)點(diǎn)中C=5812.354,Z=1。將數(shù)據(jù)C=5812.354,Z=1代入式(2),則DCS系統(tǒng)中流量計(jì)算公式為:
① 只進(jìn)行壓力補(bǔ)償
將溫度(20℃)換算成熱力學(xué)溫度(293.15K)代入式(3),流量公式為:
式中pg——工作狀態(tài)下的相對(duì)壓力(即圖1中高壓區(qū)的相對(duì)壓力),kPa
② 同時(shí)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償
若同時(shí)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償,則公式(3)變?yōu)椋?/p>
式中t——工作狀態(tài)下的溫度,℃
3.1.2流量積算儀的數(shù)學(xué)模型
① 只進(jìn)行壓力補(bǔ)償
選擇積算儀計(jì)算模型:
式中ρn——介質(zhì)標(biāo)況密度,kg/m3
A1、A2——介質(zhì)密度系數(shù),無(wú)量綱
氣體壓力和密度的關(guān)系在一定的范圍內(nèi)基本上是線性關(guān)系:
A1+A2pg=℃ (7)
因此,只要取兩組壓力和密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將式(8)、(9)組成一個(gè)二元一次方程組,就可求出A1、A2值。
A1+A2pg,1=ρ1 (8)
A1+A2pg,2=ρ2 (9)
查表得知空氣在20℃、0kPa時(shí)密度為1.189kg/m3;在20℃、25kPa時(shí)密度為1.486kg/m3。將這些數(shù)據(jù)代入式(8)、(9)組成的方程組,解得A1=1.189,A2=0.0119。
根據(jù)式(6)可知:
將數(shù)據(jù)qV=3000m3/h,ρn=1.293kg/m3,A1=1.189,A2=0.0119,pg=5kPa,△p=0.7437 kPa代入式(10),可求得:K=4025.5293。
② 同時(shí)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償
選擇積算儀計(jì)算模型:
式中Tn——標(biāo)況溫度,K,取273.15K
p0——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琸Pa
pn——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,kPa,取101.32kPa
根據(jù)式(11)可知:
將數(shù)據(jù)qV=3000m3/h,ρn=1.293kg/m3,L=273.15K,pg=5kPa,p0=100kPa,pn=101.32kPa,t=20℃,△p=0.74377kPa代入式(12),可求得:K=4025.3021。
3.2 過(guò)熱蒸汽測(cè)量
由于過(guò)熱蒸汽密度受溫度、壓力影響較大,因此對(duì)過(guò)熱蒸汽的密度,要同時(shí)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償才能使得流量測(cè)量準(zhǔn)確。
某測(cè)點(diǎn)介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽,管徑規(guī)格為Φ219×6,操作壓力為200kPa,操作溫度為150℃,刻度流量(流量)為10000kg/h,當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?00kPa。
通過(guò)威力巴流量計(jì)計(jì)算軟件可知,差壓上限為3.92113kPa,該數(shù)據(jù)為差壓變送器使用范圍的大值。
由于測(cè)點(diǎn)中過(guò)熱蒸汽的操作壓力為200kPa,可設(shè)定其壓力補(bǔ)償范圍為0~400kPa;操作溫度為150℃,可設(shè)定其溫度補(bǔ)償范圍為0~300℃。
3.2.1 DCS系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
從威力巴流量計(jì)算軟件中得知計(jì)算公式為:
將式(14)代入式(13),得:
過(guò)熱蒸汽不同于理想氣體,不能通過(guò)理想氣體狀態(tài)方程來(lái)計(jì)算其密度,只能用以溫度和壓力為自變量的近似公式來(lái)計(jì)算其密度。式(16)是過(guò)熱蒸汽密度計(jì)算式之一[9]41。
3.2.2流量積算儀的數(shù)學(xué)模型
選型時(shí)需選擇帶溫壓補(bǔ)償功能的過(guò)熱蒸汽流量積算儀,該型號(hào)的積算儀內(nèi)置過(guò)熱蒸汽密度表,積算儀可以通過(guò)輸入的溫度和壓力自動(dòng)查表找到對(duì)應(yīng)的蒸汽密度。
選擇積算儀計(jì)算模型:
式中ρb——查表得知的蒸汽密度,kg/m3
根據(jù)式(17)可得:
查表知過(guò)熱蒸汽在200kPa、150℃時(shí)的密度為:ρb=1.57789kg/m3。
將數(shù)據(jù)qm=10000kg/h,ρb=1.57789kg/m3,△p=3.92113kPa代入式(18),可得:K=4020.28。
3.3 飽和蒸汽測(cè)量
因飽和蒸汽的密度與溫度、壓力的關(guān)系為一一對(duì)應(yīng),因此溫度、壓力補(bǔ)償任選其一,不可以同時(shí)補(bǔ)償。由于溫度測(cè)量存在一定的滯后性,以及測(cè)量精度不如壓力,因此飽和蒸汽多采用壓力補(bǔ)償。
某測(cè)點(diǎn)介質(zhì)為飽和蒸汽,管徑規(guī)格為Φ219×6,壓力為200kPa,刻度流量為10000kg/h,當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?00kPa。
通過(guò)威力巴流量計(jì)計(jì)算軟件可知,差壓上限為3.74625kPa,該數(shù)據(jù)為差壓變送器使用范圍的大值。
由于測(cè)點(diǎn)中飽和蒸汽的操作壓力為200kPa,可設(shè)定其壓力補(bǔ)償范圍為0~400kPa。
3.3.1 DCS系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
從威力巴流量計(jì)算軟件中得知計(jì)算公式為:
將式(20)代入式(19),流量公式為:
飽和蒸汽不同于理想氣體,不能通過(guò)氣體狀態(tài)方程來(lái)計(jì)算其密度;也不同于過(guò)熱蒸汽,不能用以溫度和壓力為自變量的近似公式來(lái)計(jì)算其密度;只能用以溫度或壓力為自變量的近似公式來(lái)計(jì)算其密度。以壓力為函數(shù)的飽和蒸汽密度表達(dá)式見(jiàn)表1,飽和蒸汽密度表達(dá)式在相應(yīng)的壓力范圍內(nèi)精度比較高。
3.3.2流量積算儀的數(shù)學(xué)模型
選型時(shí)需選擇帶壓力補(bǔ)償功能的飽和蒸汽流量積算儀,該型號(hào)積算儀內(nèi)置飽和蒸汽密度表,積算儀可以通過(guò)輸入的壓力自動(dòng)查表找到對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽密度。
選擇積算儀計(jì)算模型:
根據(jù)公式(22)可得:
查表知飽和蒸汽在200kPa時(shí)的密度:ρb=1.65131kg/m3。
將數(shù)據(jù)qm=10000kg/h,ρb=1.65131kg/m3,△p=3.74625kPa代入式(23),可得:K=4020.57。
4 結(jié)語(yǔ)
針對(duì)不同的測(cè)量介質(zhì)、流體工況、測(cè)量裝置,必須選擇正確的溫度、壓力補(bǔ)償方式,只有針對(duì)不同的補(bǔ)償方式采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,才能進(jìn)一步消除系統(tǒng)誤差,使得計(jì)量精度提高到一個(gè)新的水平,從而獲得準(zhǔn)確的流量。