V錐傳感器的開發(fā)成功是差壓式流量測量的質(zhì)的飛躍。它采用在管道中心線安裝一個特制的流線型錐形體來節(jié)流,在錐體前方的高速穩(wěn)流區(qū)取正壓PH和在錐體尾部的管道中心穩(wěn)流區(qū)取負(fù)壓PL,在雷諾數(shù)8×103~5×106的范圍內(nèi),流量與差壓的平方根成正比。
特點:
·安裝要求低:前0-3D直管道、后0-1D直管段,
·量程比寬:通常為10∶1,選擇合適的參數(shù)zui高可做到50∶1
·壓損?。和瑯拥?beta;值,壓損是孔板1/3~1/5
·耐磨損:流線型錐形體節(jié)流后,在錐形體表面產(chǎn)生真空層效應(yīng),使得錐形體不易磨損
·不堵塞,不粘附:錐形*吹掃式設(shè)計避免了流體中的殘渣、凝結(jié)物或顆粒的滯留
·*穩(wěn)定性好:β值可*不變,并保證*精確測量
·精度高:±0.5%
·重復(fù)性好:優(yōu)于0.1%
·信號穩(wěn)定:"信號波動"是孔板的1/10
·β值范圍寬:V錐流量傳感器*的幾何形狀允許有廣泛的β值范圍
·管徑范圍寬:管徑尺寸從15mm到2000mm
·可測高溫、高壓介質(zhì):工作溫度zui高850℃,zui大壓力40MPa。
·可測臟污介質(zhì)(焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、原料油、渣油等)
·可測氣液兩相介質(zhì)(濕氣、冷凝水等)
V錐流量傳感器的測量原理
V錐流量計是由V錐傳感器和差壓變送器組合而成的一種差壓式流量計,可精確測量寬雷諾數(shù)(8×103≤Re≤5×107)范圍內(nèi)各種介質(zhì)的流量。
其測量理論是:由于實際流體都具有粘性,不是理想流體,當(dāng)其在管道中流動時,在充分發(fā)展管內(nèi)流動的前提下,具有層流和紊流兩種流動狀態(tài)。根據(jù)連續(xù)流動的流體能量守恒原理和伯努力方程:對于以層流狀態(tài)流動的流體,其流速分布是以管道中心線為對稱的一個拋物面,流體通過一定管道的壓力降與流量成正比;對于紊流狀態(tài)流動的流體,其流速分布是以管道中心線為對稱的一個指數(shù)曲面,流體通過一定管道的壓力降與流量的平方成正比。
V錐傳感器是在測量管中安裝與管道中心線同軸的V錐體。該傳感器的測量管和V錐體是經(jīng)過設(shè)計、精密加工的。流體在測量管內(nèi)流經(jīng)V錐體時,在V錐體前重新形成流態(tài)局部收縮,流速增大,靜壓下降,在V錐體前后產(chǎn)生壓差△P。在上游管壁(流體收縮前)處測得高壓(靜壓)PH,在V錐體朝下游端面的中心軸處開取壓口取得低壓PL(靜壓),如下圖所示:
其中:β——等效直徑比 ρ——流體工況條件下的密度
D——管道內(nèi)徑 K——K系數(shù)(與節(jié)流件形式(流束收縮系數(shù))、直徑比、取壓方式、雷諾數(shù)及管道粗糙度等有關(guān)系) d——V錐節(jié)流元件的zui大橫截面處的直徑 ε——氣體膨脹系數(shù)(對于不可壓縮液體,ε=1)
qv——體積流量