503综采面回采期间地面河流处理方案流泪坡

第9章流量检测—传感器与检测技术—本章内容差压式流量计流量测量的基本概念9.19.2电磁流量计9.3涡轮流量计9.49.5超声波流量计9.6质量流量计9.7流量仪表的选用9.8涡街流量计2—传感器与检测技术—7.5光栅传感器•节流式差压流量计的工作原理9.2.1•标准节流装置9.2.29.2差压式流量计3—传感器与检测技术—9.2差压式流量计节流式流量计,它是目前工业生产过程中流量测量最成熟、最常用的方法之一。以节流装置为检测元件4—传感器与检测技术—5—传感器与检测技术—1.节流元件；2.引压管路;3.三阀组；4.差压计图9.2.1节流式流量计组成6差压式流量计组成—传感器与检测技术—9.2.1节流式差压流量计的工作原理1.节流装置工作原理节流装置用于测量流量，其工作原理为：在管道内部装有截面变化的孔板或喷嘴等节流件，当流体流经节流件时由于流束收缩，则在节流件的前后产生静压力差，利用压差与流速的关系可进一步测出流量。7—传感器与检测技术—图9.2.2流体流经节流件时压力和流速变化情况8—传感器与检测技术—2.流量方程流量公式可表示为(9.2.10)和(9.2.11)224vqdppdqm242α称为流量系数，ε为可膨胀性系数，当被测流体为液体时，ε＝1；当被测流体为气体、蒸汽时，ε1。9—传感器与检测技术—ρ对测量的影响''vvqq224vqdp'2'24vqdp实际流量测得流量10—传感器与检测技术—9.2.2标准节流装置•节流装置＝节流件＋取压＋直管段•孔板（多）、喷嘴、文丘里管11—传感器与检测技术—1.节流件•标准孔板、喷嘴、文丘里管不必标定•特殊（非标准）双重孔板、偏心孔板等须标定12—传感器与检测技术—13(1)标准孔板一块具有与管道同心圆形开孔的圆板特点：结构简单，加工方便，价格便宜压力损失较大，测量精度较低，只适用于洁净流体介质—传感器与检测技术—（2）标准喷嘴标准喷嘴是一种以管道轴线为中心线的旋转对称体，主要由入口圆弧收缩部分与出口圆筒形喉部组，有ISAl932喷嘴和长径喷嘴两种型式。14—传感器与检测技术—图9.2.4ISA1932喷嘴DdDd3232(b);(a)15—传感器与检测技术—（3）文丘里管特点：文丘里管压力损失最低，有较高的测量精度，对流体中的悬浮物不敏感，可用于污脏流体介质的流量测量，在大管径流量测量方面应用的较多。但尺寸大、笨重，加工困难，成本高，一般用在有特殊要求的场合。16—传感器与检测技术—图9.2.5文丘里管17古典文丘里管是由入门圆筒段A、圆锥形收缩段B、圆筒形喉部C和圆锥形扩散段E组成—传感器与检测技术—非标准节流件•（1）低雷诺数：1/4圆孔板，锥形入口孔板，双重孔板，双斜孔板，半圆孔板等；•（2）脏污介质：圆缺孔板，偏心孔板，环状孔板，楔形孔板，弯管节流件等；•（3）低压损：罗洛斯管，道尔管，道尔孔板，双重文丘里喷嘴，通用文丘里管等；•（4）脉动流节流装置；•（5）临界流节流装置：音速文丘里喷嘴；•（6）混相流节流装置。18—传感器与检测技术—1／4圆孔板锥形入口孔板上游入口边缘是以r为半径，圆心在下游端面的1／4圆弧，所以也称为弧形入口孔板。下游侧的边缘必须尖锐。19—传感器与检测技术—圆缺孔板测量含气液体时，圆缺开孔位于上方；测量含固体颗粒的液体和气体时，圆缺开孔位于下方。测量管道应水平安装。20—传感器与检测技术—图9.2.6节流装置的取压方式（1）理论取压：上游侧取压孔的轴线位于距离孔板前端面1倍管道直径D处，下游侧取压孔的轴线位于流速最大的最小收缩端面处。2．取压装置21—传感器与检测技术—（2）角接取压：上下游取压管位于孔板(或喷嘴)的前后端面处。角接取压包括单独钻孔和环室取压。aa环隙取压单独钻孔取压夹持环流体环隙取压利用左右对称的两个环室把孔板夹在中间，通常要求环隙在整个圆周上穿通管道，或者每个夹持环应至少有四个开孔与管道内部连通，每个开孔的中心线彼此互成等角度，再利用导压管把孔板上下游的压力分别引出当采用单独钻孔取压时，取压口的轴线应尽可能以90°与管道轴线相交环隙宽度和单独钻孔取压口的直径a通常在4～10mm之间。环隙取压由于环室的均压作用，便于测出孔板两端的平稳差压，能得到较好的测量精度，但是夹持环的加工制造和安装要求严格。当管径D＞500mm时，一般采用单独钻孔取压。22—传感器与检测技术—（3）法兰取压法兰取压装置是由一对带有取压口的法兰组成取压口轴线距离孔板上、下端面均为25.4mm（1英寸）23图9.2.8法兰取压装置—传感器与检测技术—24（4）D-D/2（径距取压）l1l2法兰取压l1(D)l2(D/2)D－D/2取压优点：对标准孔板与管道轴线的垂直度和同心度的安装要求较低，特别适合大管道的过热蒸汽测量—传感器与检测技术—目前广泛采用的是角接取压法，其次是法兰取压法。角接取压法比较简便，容易实现环室取压，测量精度较高。法兰取压法结构较简单，容易装配，计算也方便，但精度较角接取压法低些。25—传感器与检测技术—孔板取压口节流孔板后取压口前取压口孔板引压管差压计三阀组3.差压式流量检测仪表的安装26—传感器与检测技术—节流式流量计组成ΔpΔIqv节流件＋取压＋直管段引压管节流装置差压计显示Δp2123vpKqIKplKI2212vvIKKqKq开方器221vvIKKqKq不加开方器，非线性加开方器，线性27—传感器与检测技术—（1）节流装置的安装安装在两段有恒定横截面积的圆形直管段之间。管道内流体流动状态稳定、无漩涡的位置上安装。上、下游都应有直管段。28—传感器与检测技术—（2）导压管路的安装①取压口取压口一般设在法兰、环室或夹紧环上。被测流体为液体时，防止气泡进入导压管被测流体为气体时，防止液体进入导压管图9.2.9取压口位置示意图29—传感器与检测技术—②导压管为把节流件前后的压差传送至差压计，应设两条导压管。导压管应按最短的管路来敷设，长度最好在16m以内。两根导压管应尽量保持相同的温度。两根导压管应尽量靠近。30—传感器与检测技术—③截断阀、冷凝器、集气器和沉降器为了在必要时将测量管与主管路完全切断，应设置截断阀，阀应设在离节流件很近的地方。截断阀的流通面积不应小于导压管的流通面积，截断阀的结构应能防止在其中聚积气体或液体，避免影响差压信号的传送。31—传感器与检测技术—冷凝器的作用是使导压管中被测量的蒸汽冷凝，并使正负导压管中冷凝液具有相同的高度且保持恒定。冷凝器的容积应大于全量程内差压计或差压变送器工作空间的最大容积变化的3倍。32—传感器与检测技术—被测液体中产生的气体不得在导压管中积存，故在导压管的各最高点上应设置集气器或排气阀。由于被测流体中往往含有杂质，故在导压管的最低点设沉降器或排污阀是完全必要的，在测量蒸汽流量时对排除积存的水垢也是有效的。331—节流装置；2—引压导管；3—放空阀；4—平衡阀；5—差压变送器；6—贮气罐；7—切断阀—传感器与检测技术—④隔离器和隔离液被测量的流体有腐蚀性、易冻结、易析出固体或具有很高粘度。使被测流体不与差压计或差压变送器接触，以免破坏差压计或差压变送器的工作性能。隔离液应选择沸点高、凝固点低、化学与物理性能稳定的液体，如甘油、乙醇等。341—节流装置；2—截止阀；3—隔离器；4—导压管—传感器与检测技术—⑤清洗装置为防止脏污液体或灰尘积存在导压管和差压计中，应定期进行清洗。其方法是：被测流体为气体或液体时，可用洁净的空气吹入主管道；如果被测流体是液体，也可用洁净的液体吹入主管道。35—传感器与检测技术—（3）差压计的安装首先考虑的是安装地点周围的条件是否符合差压计使用时规定的各种要求(温度、湿度、腐蚀性、振动等)，操作和维修是否方便。其次，当检测液体流量或导压管中的介质为液体时，应使两根导压管内的液体温度相同，避免因温度不同，使密度发生变化，从而引起附加的检测误差。36—传感器与检测技术—4.测量管道条件测量管道截面应为圆形，节流件及取压装置安装在两圆形直管之间。节流件附近管道的圆度应符合标准中的具体规定。当现场难以满足直管段的最小长度要求或有扰动源存在时，可考虑在节流件前安装流动整流器，以消除流动的不对称分布和旋转流等情况。安装位置和使用的整流器型式在标准中有具体规定。37—传感器与检测技术—差压流量计的测量误差•（1）被测流体工作状态变动•实际工作状态与设计计算时有所变动，重新进行设计计算，修正•（2）节流装置安装不正确•安装方向，垂直，清洁•（3）孔板入口边缘磨损•日久，腐蚀，指示值偏低。检查、维修、更换•（4）导压管安装不正确，防止堵塞和渗漏•（5）差压计安装或使用不正确38