工作原理
彎管流量計屬于差壓式流量計裝置,但壓差值的產生與一般傳統型流量計又有著本質的區別。傳統型流量計是節流型差壓流量計,利用流體在通過節流裝置時產生的壓差進行流量測量;彎管流量計的傳感器沒有節流件和插入件,是利用流體在通過彎管時產生離心力,此離心力作用在彎管的內外側壁上產生壓力差而測量的。當具有一定流速的流體在管道中流動時,流體類似于流過一個整流器,由于受到彎曲管壁的導流作用,流體被迫作向器,由于受到彎曲管壁的導流作用,流體被迫作向右時,流體內側被加速,而外側被減速,形成各個過流斷面梯形速度分布規律,且在彎管45°截面處達到最大,這過程將在整個彎管中持續。在彎管出口處及距離下游2D范圍內,流量模型的變化過程是進口變化的反過程。由于流速的變化,形成了彎管的內外側壓差Δp,流體平均流速v與壓差Δp符合平方比例關系,流速愈大,壓差愈大。根據伯努利方程,其壓差值大小與流經工藝管道內流體流量平方成正比,這就是彎管流量計的基本原理,如圖所示。
當彎管傳感器的幾何尺寸確定之后,只要測取彎管45°(或22.5°)截面的內外側壓差Δp和流體的密度ρ就可以確定流體的平均流速,進而計算出工況流量和標況流量。
Δp—45°(或22.5°)截面外側、內側壓差,Pa;D——彎管內徑,m;R—管曲率半徑,m;ρ—流體密度,kg/m³。
測量系統構成
彎管流量計實際是以智能積算儀為核心的多參數測量儀表系統,輸入量有3個:由彎管產生的壓差、流體的溫度和壓力。這3個信號全部輸入彎管流量計的主計算機進行處理,最后由顯示儀顯示測量流量。彎管流量計測量系統如圖所示。
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