ABG智能煤氣流量計

煤氣流量計是一種阻力式儀表，通常是在力平衡氣動或電動差壓變送器的基礎上，在它的下杠桿端部固定一靶板而成。工作時，把它插入管道。當流體流過時，便對煤氣有一股沖擊力，力的大小和流體流速的平方成比例。

    煤氣流量計的優點有：

    ①能測低雷諾數、高粘度流體，也可測帶有懸浮顆粒的流體流量；

    ②結構簡單、安裝方便，相對孔板而言，可省去隔離罐、導壓管以及保溫伴熱，儀表的維護量小；

    ③壓力損失較小，靈敏度和精度較高。

    煤氣流量計的缺點有：

    ①流量系數沒有現成的圖表或公式可查，回零檢查要切斷流量，所以要裝副線，但在作控制用時，在直管允許的情況下，可以和控制閥合用一套副線；

    ②流量系數不夠穩定，受介質的黏度、密度影響較大，特別在測高粘度流體時，由于流體的粘性會使管壁和靶的周邊涂上一層流體，從而影響靶的流通面積和流量系數。

    判斷（對者打√，錯者打×）

    ①流體流量和靶上所受力的開方成正比例關系。因此，未加開方器時顯示記錄儀的流量刻度是非線性的。

    ②煤氣流量計和轉子流量計都是基于流體阻力式變換原理。

    ③煤氣流量計和節流差壓式流量計一樣，都是基于節流變換式原理。

    ④流量愈大，靶上所受的作用力愈大。

    ⑤煤氣流量計適用于低雷諾數的流量測量，因此沒有所謂界限雷諾數。

    ⑥靶式流量計垂直安裝于管道上時，流體應自下而上。

    ①√；②√；③×；④√；⑤×；⑥√。

試寫出煤氣流量計的流量計算公式。它的流量系數是如何決定的？

    流量系數Ka與靶的幾何形狀和雷諾數有關。當雷諾數大于一定值時（此值隨直徑比d/D的變化而變化，一般在2×103~2×104），Ka是一個常數。但由于靶式流量計尚未標準化，所以不同型號的煤氣流量計的流量系數Ka是不同的，一般由制造廠給出。

    今有雙杠桿氣差壓變送器的表頭1臺，如何利用它來改制1臺煤氣流量計?

根據有關資料.雙杠桿差壓變送器的量程支點在下面時，它的平衡力矩為127.49N·cm，上時為1137.57N·cm。因此杠桿長度和靶上受力的乘積必須在這一范圍。即

    k——常數。

    在上式5個數中，4個是已知的。唯有常數k不知道，它是根據靶的結構形狀標定出來的，一般在1.6~1.2之間。在設計時，可以先假定一個數（例如1.4），算出F，再按式（1）算出L。有了F和L，便可制作煤氣流量計。后再把制好的儀表到實際中標定，求出流量和變送器輔出的關系，從而計算出儀表實際流量系數。

    采用硅碼掛重，代替靶上受力的辦法，以校驗靶上受力與變送器輸出信號之間的線性對應關系并調整變送器的零點和滿量程，這就是所謂干校法。

    當靶上不掛硅碼時，變送器的輸出信號應等于下限值；當靶上掛有硅碼的重量為大時，變送器的輸出信號應達到上限值，并且中間各點應符合線性要求，其誤差不得超過允許范圍。

取所掛硅碼的大重量Wmax=Fmax=45.7N，時輸出壓力應為100kPa。當W=22.85N時，輸出壓力

其他各點可以一次計算并整理如表3-8。

表3-8  干校法對煤氣流量計校驗數據表

煤氣流量計應如何安裝？

    因為靶式流量計直接裝在管道上，所以安裝時應考慮到維修的方便，即在保證正常生產的情況下，仍有拆下的可能性，為此，可安裝副線。

    ①如管道直徑和煤氣流量計直徑不等時，可采用縮管4來連接[如圖3-48（a）]。

    ②運行中如煤氣流量計1發生故障需拆下檢修時，可先打開旁路閥2，然后再關閉兩個截止閥3，取下煤氣流量計，這樣就不會影響生產的連續運行。

    ③如煤氣流量計應用于調節系統時，可與調節閥5裝在一起，可省3個截止閥[見圖3-48 （b）]，但要考慮前后直管段。考慮到被測流體的穩定性，調節閥應裝在靶式流量計的后面。

有人說，煤氣流量計振蕩的原因是由于流體直接沖擊靶片的緣故，你認為對嗎?

    煤氣流量計一般是在單元組合儀表中的變送器的轉換器基礎上構成的，它的力矩平衡式的轉換器，本身就是振蕩的。但如果在它的下杠桿上固定一膜盒，由于膜盒內充有硅油，阻尼很大，相當于一個阻尼裝置，所以差壓變送器的輸出平穩，不振蕩。但如果在它的下杠桿上固定波紋管或彈黃管，以構成壓力變送器；或固定一浮筒，以構成力平衡式液位變送器；或者固定一靶片，以構成煤氣流量計，則由于這些傳感元件的阻尼很小，上述變送器統統都是振蕩的。為此在這些變送器的轉換器上，都要加阻尼裝置，否則就不能使用。故煤氣流量計的振蕩不是因為流體沖擊靶片的緣故。

為什么煤氣流量計受溫度變化的影響很小？

    煤氣流量計的下杠桿和機體不聯，其位置是自己可以調整的。這就減少了由于儀表裝配不好而產生的應力，而這種應力的存在是力平衡儀表有溫度附加誤差的重要原因。所以靶式流量計受溫度變化的影響很小。實踐也證明，把結構相同的差壓變送器和靶式流量計同時放在恒溫箱內升溫，前者有溫度附加誤差產生，而后者幾乎沒有。

什么是壓敏式煤氣流量計？簡述它的工作原理。

目前我國使用的靶式流量計大多是力平衡杠桿式結構，它是在力平衡式氣動或電動變送器的基礎上，用圓板靶取代測量膜盒而構成，其設計思想和儀表的調校方法與力平衡式變送器是一樣的，所以是力平衡變送器的派生產品。但隨著位移變送器、智能變送器的迅速采用，力平衡杠桿式變送器的數量現在越來越少，力平衡煤氣流量計的數量也隨著減少。現在市場上出現一種壓敏電阻式煤氣流量計，它的結構和傳統的不同（見圖3-49）。它也有一根不銹鋼杠桿，一端固定圓靶，另一端連著兩對壓敏電阻（它們構成電橋的4個臂）。當介質流動時，流動質點沖擊靶，使靶產生位移（約2~3mm），經不銹鋼杠桿，傳遞到轉換器中的壓敏電阻應變片。由于應變片A2、A4朝著介質流動方向，A1、A3背著介質流動方向。所以當靶上受力后，A2、A4受壓，電阻減小；A1、A3受拉，電阻增加。于是電橋失去平衡，產生與流速成平方正比的電信號。即

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