江蘇中儀自動(dòng)化儀表有限公司致力于彎管流量計(jì)的研究，設(shè)計(jì)開發(fā)了彎管蒸汽流量計(jì)、氣體流量計(jì)、液體流量計(jì)、小口徑小流量一體式流量計(jì)。為使更多用戶及業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)了結(jié)使用該產(chǎn)品我們推出系列有關(guān)彎管流量計(jì)在各行業(yè)的應(yīng)用范例，解析彎管流量計(jì)的性能特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。
　　一、彎管流量計(jì)的原理
　　彎管流量計(jì)是一種差壓式的流量計(jì)，是利用流體流經(jīng)彎管傳感器產(chǎn)生離心力的原理來(lái)測(cè)量流體流量的。
　　當(dāng)流體流經(jīng)彎管時(shí)，由于彎管的約束，迫使流體在彎管內(nèi)作類似的圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)流體強(qiáng)制旋流理論，流體作圓周運(yùn)動(dòng)遵循的規(guī)律與固體在空間狀態(tài)下作圓周運(yùn)動(dòng)相似。彎管內(nèi)的流體由于作圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生離心力，該離心力的大小與流體流速、流體的質(zhì)量（密度）以及作圓周運(yùn)動(dòng)的曲率半徑等因素有關(guān)。離心力的作用使流體對(duì)彎管內(nèi)、外側(cè)產(chǎn)生壓力差，測(cè)出此差壓值就可計(jì)算出管道內(nèi)流體的流速，進(jìn)而計(jì)算出流體的流量值，這就是彎管流量計(jì)的基本測(cè)量原理。
　　二、彎管流量計(jì)的基本特點(diǎn)及與其它流量計(jì)性能比較
　　1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能價(jià)格比*
　　彎管傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)幾何90度彎管加工制作而成的，法蘭式取壓的孔板流量計(jì)是市場(chǎng)上價(jià)格*的流量計(jì)，彎管流量計(jì)的價(jià)格*可以和它相比。
　　2、免維護(hù)的流量傳感器
　　真正意義上的免維護(hù)流量測(cè)量裝置是沒有的，我們這里所謂的免維護(hù)流量測(cè)量裝置應(yīng)該具備如下的基本品質(zhì)：工作中不會(huì)磨損或者對(duì)磨損不敏感；在高速流體沖擊下不會(huì)變形、扭曲、震動(dòng)；長(zhǎng)期高低溫工作條件下敏感元件不會(huì)老化、變質(zhì)而降低穩(wěn)定性和靈敏度；對(duì)于環(huán)境中可能出現(xiàn)的震動(dòng)、粉塵、潮濕、電磁場(chǎng)干擾不敏感；經(jīng)過長(zhǎng)周期運(yùn)行它的穩(wěn)定性、靈敏度、準(zhǔn)確性不會(huì)發(fā)生明顯變化；能在zui大程度上防止傳感器被粘污、結(jié)疤、堵塞等等。符合免維護(hù)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)，保證了流量計(jì)長(zhǎng)期高精度測(cè)量的工作狀態(tài)。而孔板流量計(jì)的節(jié)流口對(duì)微量磨損就十分敏感。規(guī)程規(guī)定，計(jì)量用孔板流量計(jì)的孔板每年必須進(jìn)行一次或一次以上的強(qiáng)制性磨損檢查，這是保證孔板流量計(jì)準(zhǔn)確計(jì)量的必要條件。對(duì)于那些大管徑的孔板和蒸汽孔板，其拆裝難度之大，維修費(fèi)用之高，給使用者帶來(lái)了額外的負(fù)擔(dān)。 彎管傳感器因耐磨損、免維護(hù)、長(zhǎng)周期高精度運(yùn)行的特點(diǎn)，可滿足直接焊接安裝的技術(shù)條件，焊接法安裝解決了流量測(cè)量裝置現(xiàn)場(chǎng)跑、冒、滴、漏等令人頭痛的問題。
　　3、無(wú)任何附加節(jié)流件或插入件，無(wú)附加壓力損失，節(jié)約能源
　　這一特點(diǎn)給彎管流量計(jì)的工業(yè)化應(yīng)用帶來(lái)了巨大的便利和經(jīng)濟(jì)效益。
　　對(duì)孔扳流量計(jì)來(lái)說，流體在孔板上的壓力損失是不可恢復(fù)的，其損失可達(dá)孔板在該流量下產(chǎn)生的差壓值的60%~80%，為了提高其測(cè)量精度，設(shè)計(jì)人員在選定孔板流量計(jì)的工作差壓值時(shí)一般都取高值，使該壓力損失成為不可忽視的數(shù)值。
　　彎管流量計(jì)則不存在管道附加阻力損失的問題，孔板的節(jié)流損耗可簡(jiǎn)單地看作是彎管流量計(jì)的節(jié)能效果，這對(duì)于那些大系統(tǒng)、大管徑、大流量、低壓力的測(cè)量對(duì)象好處更加明顯。
　　在蒸汽測(cè)量系統(tǒng)中，為維持一臺(tái)安裝在百噸/小時(shí)流量管道上的孔板流量計(jì)正常運(yùn)行，年耗電數(shù)萬(wàn)度，折合人民幣數(shù)萬(wàn)元。這里僅考慮孔板流量計(jì)壓力損失為幾十千帕，為使這個(gè)問題有一個(gè)量的概念，我們做出了一些推算列在表中。
　　表一的數(shù)據(jù)為蒸汽流量測(cè)量中不同的壓力損失，孔板流量計(jì)引起的額外耗電量、電耗費(fèi)用，其中運(yùn)行天數(shù)按360天計(jì)算，電價(jià)按0.4元計(jì)算。
　　表一

　　由表一可見流量為5000m3/h的蒸汽，當(dāng)孔板壓力損失為20KPa時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用為9.6萬(wàn)元。而彎管流量計(jì)沒有附加阻力損失，如用彎管流量計(jì)代替孔板流量計(jì)進(jìn)行蒸汽流量測(cè)量，可大大地降低運(yùn)行費(fèi)用，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
　　4、可測(cè)量容易臟污、易堵塞介質(zhì)的傳感器
　　煤氣（包括：高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣等）、煙氣。屬臟污介質(zhì)，容易堵塞、粘連傳感器關(guān)鍵部位，直接影響測(cè)量。傳統(tǒng)孔板流量計(jì)及渦街流量計(jì)基本無(wú)法保證長(zhǎng)期運(yùn)行的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。循環(huán)水水質(zhì)較差，對(duì)流量測(cè)量裝置的污染影響較大?？装辶髁坑?jì)的節(jié)流件或渦街流量計(jì)的插入件極易被循環(huán)水玷污或堵塞，尤其是孔板節(jié)流口的直角部分，即使是輕微的玷污也會(huì)對(duì)測(cè)量精度造成極大的影響。彎管傳感器對(duì)于類似煤氣、循環(huán)水這樣的介質(zhì)其適應(yīng)性是不用懷疑的，即使是長(zhǎng)期的運(yùn)行也能保證彎管流量計(jì)的正常工作，保證其足夠的測(cè)量精度。
　　我們的措施是：
　　（1） 在允許的范圍內(nèi)盡可能加大取壓孔的孔徑；
　?。?） 取壓孔連接的根部閥選擇三通旋塞閥，方便對(duì)取壓孔進(jìn)行必要的疏通；
　?。?） 定期用低壓蒸汽對(duì)取壓閥以及取壓孔進(jìn)行吹掃、清洗，對(duì)易結(jié)疤的介質(zhì)可以在一定程度上改善彎管傳感器的工作狀態(tài)。
　　應(yīng)用案例：冶金行業(yè)高爐煤氣（中國(guó)五礦中板廠、國(guó)豐鋼鐵、唐鋼集團(tuán)等），發(fā)生爐煤氣（萬(wàn)豐集團(tuán)、科源環(huán)保、雷浩公司等）。不一一列舉。
　　5、適應(yīng)性強(qiáng)，量程范圍寬、直管段要求不嚴(yán)格
　　只要是能用孔板、渦街，均速管等流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量的流體都可用彎管流量計(jì)來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量，且在耐高溫、耐高壓、耐沖擊、耐震動(dòng)、耐潮濕、耐粉塵等方面，彎管流量計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于這些常用的流量計(jì)。
　　高溫、高壓、沖擊、震動(dòng)使渦街流量計(jì)適用范圍十分有限，這與它的測(cè)量原理有關(guān)。震動(dòng)、沖擊對(duì)彎管傳感器的正常工作幾乎沒有影響，而高溫、高壓對(duì)于彎管傳感器來(lái)說只要采用與工藝管道相同材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)彎頭，就可以得到解決。
　　量程范圍寬一方面是指彎管流量計(jì)對(duì)于其測(cè)量介質(zhì)的流速適用范圍寬，蒸汽或其它氣體介質(zhì)，流速范圍為0~7~70m/s；液體介質(zhì)流速范圍為0~0.3~5m/s。以上所說的流速范圍也沒有嚴(yán)格的限制，如果被測(cè)介質(zhì)沒有上限流速的限制，則流速范圍還可更大；有足夠精度的微差壓變送器相配合，則流體流速的低限可取得很小。高質(zhì)量微差壓變送器的應(yīng)用使彎管流量計(jì)能夠適應(yīng)低流速、小信號(hào)測(cè)量的要求?？傊?，彎管流量計(jì)的量程范圍*可以滿足不同對(duì)象的流量測(cè)量的要求。
　　量程范圍寬的另一方面是指彎管傳感器的幾何尺寸沒有限制，管徑可從十幾毫米到一米甚至兩米以上。直管段要求不嚴(yán)格也是彎管流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用中十分重要的特點(diǎn)之一，許多流量測(cè)量裝置都因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)直管段不能滿足要求而不能進(jìn)行測(cè)量或不能保證其測(cè)量精度。彎管流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)只需保證前5D、后2D，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它流量測(cè)量裝置的要求。
　　6、測(cè)量精度高、重現(xiàn)性好
　　實(shí)驗(yàn)證明，彎管流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá)到1.0%。重現(xiàn)性精度高達(dá)0.2%。
　　7、測(cè)量數(shù)據(jù)可直接接入DCS系統(tǒng)
　　測(cè)量數(shù)據(jù)可直接輸入DCS系統(tǒng)。主機(jī)配有RSR-232、485通訊接口。
　　三、彎管流量計(jì)的應(yīng)用
　　1．彎管蒸汽流量計(jì)
　　彎管流量計(jì)用于蒸汽流量的測(cè)量，使蒸汽流量測(cè)量裝置容易泄漏的難題得到根本性的解決，無(wú)阻力損失的優(yōu)點(diǎn)，可獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，耐磨損、長(zhǎng)周期運(yùn)行不需要進(jìn)行復(fù)雜維護(hù)和修理，使運(yùn)行維修費(fèi)用降到zui低點(diǎn)。
　　2．彎管液體流量計(jì)
　　處于地下或者半地下的輸水管道，對(duì)于流量計(jì)的要求更多的是耐用性，水系統(tǒng)管網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，希望水系統(tǒng)流量傳感器一次安裝之后能達(dá)到長(zhǎng)周期、免維護(hù)、高精度可靠運(yùn)行。彎管流量傳感器具備的堅(jiān)固耐用抗磨損、可長(zhǎng)周期保持足夠高的測(cè)量精度的特點(diǎn)，在這里可以發(fā)揮zui大的作用。
　　在水系統(tǒng)中，特別提一下的是化學(xué)水處理含酸水的流量測(cè)量，化學(xué)水處理過程中，由于水呈現(xiàn)酸性，其管道都是襯膠的，對(duì)于這種特殊的被測(cè)介質(zhì)（酸、堿性介質(zhì)），只要選擇耐酸不銹鋼、防腐型彎管傳感器就可以方便地解決流量測(cè)量問題。至于諸如鍋爐上水，雖然壓力、和溫度相對(duì)比較高，只要解決焊接問題，用彎管流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量是*沒有問題的。這一點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)已得到充分驗(yàn)證。
　　3．彎管氣體流量計(jì)
　　一般氣體的測(cè)量包括壓縮空氣、氧氣、氮?dú)?、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、窯氣等。在測(cè)量如壓縮空氣類似介質(zhì)中有些用戶為了節(jié)能降耗，一般采用將鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)都改為變頻調(diào)速，用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調(diào)節(jié)閥控制風(fēng)量的節(jié)能手段，其節(jié)能效果當(dāng)然是明顯的。如果彎管流量計(jì)替代孔板流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量，則可進(jìn)一步降低管道壓力損失，達(dá)到更佳的節(jié)能降耗目的。
　　4．現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)彎頭的改造
　　受種種條件的限制，許多用戶希望仍使用原有管道上的彎頭作為彎管傳感器，為此我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)作了大量的工作，在保證用戶要求的測(cè)量精度前提下完成了彎管流量計(jì)的這項(xiàng)擴(kuò)展工作。為用戶降低了費(fèi)用，同時(shí)也簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)的安裝工作。例如與唐山鋼鐵公司、唐山國(guó)豐鋼鐵有限公司、河南安化集團(tuán)、遷安大化合作，改造大管徑液體流量計(jì)（DN1200一套）、高爐煤氣流量計(jì)（DN600兩套）、空氣流量計(jì)(方管1800X2400等共七套)、水煤氣（DN1600一套）。運(yùn)行準(zhǔn)確、穩(wěn)定。均獲得了用戶的認(rèn)可和高度贊揚(yáng)。
　　目前，我廠的彎管流量計(jì)已經(jīng)成功應(yīng)用在冶金、電廠、化工及其它行業(yè)，用于蒸汽、循環(huán)水，窯氣、助燃空氣、高爐煤氣計(jì)量等，并將彎管流量計(jì)成功地應(yīng)用到了中溫中壓蒸汽流量測(cè)量中。
　　四、測(cè)量技術(shù)的完善
　　由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境的限制，許多用戶的現(xiàn)場(chǎng)安裝條件十分苛刻，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)安裝方法上進(jìn)行了大量開創(chuàng)工作，使我們的測(cè)量技術(shù)得到進(jìn)一步的完善，使彎管流量計(jì)的實(shí)際適用范圍有了更大的擴(kuò)展。
　　1、彎管流量計(jì)在直管線上的安裝。
　　在傳感器安裝位置狹窄或沒有自然轉(zhuǎn)彎處，我們使用了彎管傳感器在直管段上的安裝技術(shù)，進(jìn)一步開闊了彎管流量計(jì)的使用空間。
　　2、蒸汽的適用范圍突破了中溫、中壓禁區(qū)
　　利用彎管流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量應(yīng)該說是一種*選擇。通過與將彎管流量計(jì)成功地應(yīng)用到了中溫（430℃左右）中壓（40kg左右）主蒸汽流量測(cè)量中，為彎管流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域獲得更大的發(fā)展空間，打破孔板流量計(jì)在中溫中壓領(lǐng)域一統(tǒng)天下的局面。
　　3、大彎徑比彎管傳感器的應(yīng)用
　　突破了其它彎管流量計(jì)生產(chǎn)廠家固守的只能使用1.5D左右彎頭做傳感器的觀念。如與寧波熱電廠合作所使用的傳感器曲率半徑皆大于5D，擴(kuò)大了彎管傳感器的應(yīng)用，又為彎管流量計(jì)在中溫、中壓條件下使用提供了安全的保障。
　　4、介質(zhì)密度溫壓補(bǔ)償對(duì)流量測(cè)量準(zhǔn)確性的影響
　　為了保證氣體（包括蒸氣）介質(zhì)流量測(cè)量的準(zhǔn)確性，必須在測(cè)量介質(zhì)流量的同時(shí)測(cè)量出介質(zhì)的溫度和壓力值，利用二次儀表的運(yùn)算補(bǔ)償功能在線對(duì)介質(zhì)的密度進(jìn)行計(jì)算和補(bǔ)償。在流量計(jì)算公式中，介質(zhì)的密度與流量傳感器產(chǎn)生的差壓值是處于同樣重要的位置上，密度偏差造成的流量測(cè)量不準(zhǔn)確與差壓變送器不準(zhǔn)確造成的測(cè)量誤差是*一樣的。
　　　　　　　　　　　　　　　　　Q=α（△P/ρ）1/2 或者 G=α（△P/ρ）1/2
　　其中，△P是差壓變送器顯示的差壓值，而ρ就是介質(zhì)的密度。過去使用的流量二次儀表一般不具備在線溫壓補(bǔ)償運(yùn)算的功能，而不能對(duì)實(shí)際工作中密度的變化進(jìn)行必要的在線補(bǔ)償和修正。隨著微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，尤其是智能型二次儀表的開發(fā)和應(yīng)用，使它的實(shí)用功能大大地?cái)U(kuò)展和加強(qiáng)，現(xiàn)在我公司生產(chǎn)制造的儀表提供的流量測(cè)量裝置具備溫壓在線密度運(yùn)算補(bǔ)償已經(jīng)成為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量*的功能。
　　五、彎管流量計(jì)的應(yīng)用及認(rèn)可
　　通過我們十幾年的努力，國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已廣泛使用我廠生產(chǎn)的彎管流量計(jì)，各種介質(zhì)的測(cè)量取得了良好的效果。彎管流量計(jì)是一種*型、節(jié)能型計(jì)量?jī)x表，是集現(xiàn)代彎管加工技術(shù)，現(xiàn)代差壓測(cè)量技術(shù)及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合結(jié)晶，這些*的綜合應(yīng)用，使彎管流量計(jì)能滿足工業(yè)企業(yè)對(duì)各種介質(zhì)流量測(cè)量的要求。