插入式流量计测量原理与普通流量计的测量原理基本相同, 不同的是安装方法, 以及由于安装方法不同所造成的结构不同。近年来,插入式流量计使用的范围越来越广泛,在流量控制领域内已占据较重要地位。
插入式流量计的分类
插入式流量计按测量原理分有插入式涡轮流量计、插入式涡街流量计、插入式电磁流量计、均速管流量计以及热式流量计等。按测点数分有点流型流量计和径流型流量计两种:点流型插入式流量计及径流型插入式流量计。
点流型插入式流量计包括插入式涡轮、插入式涡街、插入式电磁、靶式流量计及皮托管流量计等。上述流量计均属于测速计,它们测定封闭管道内某一点的流体流速,然后根据流体流速分布、流动状态以及测量管道几何形状和尺寸间接求取流体流量。径流型插入式流量计是根据管道横截面直径上各点流速的综合趋向值间接求取流体流量,其中包括均速管流量计、多点插入型热式质量流量计、多电极分布插入型电磁流量计等。
插入式流量计的测量原理
点流型插入式流量计结构包括测量探头、插入杆、信号转换以及测量管道,具体参见图1 所示。对于点流型流量计来说,测量探头仅能测量管道某一横截面的点流速,我们知道,无论流体处于层流或是湍流流态,任意横截面上各点的流速均不相同,用某一点流速作为流速计算的因子,将会产生较大计量误差。目前,比较常用的径流型插入式流量计有差压式均速管流量计、热式均速管流量计两种。
差压式均速管流量计及热式均速管流量计。差压式均速管流量计测量原理在第六章曾作过详细介绍,它由一颗取压孔按一定规律分布的中空测量管和内装取压管件组成。中空测量管贯穿被测管道直径,在迎流方向开有成对取压孔测量横截面上多点压力,形成总压平均值P0;在背流方向开有一对(或多对)取压孔测量横截面上多点静压,形成静压平均值P,按总压平均值P0 与静压平均值P 的差值求取被测管道的流量。热式均速管流量计采用多组测温~测速探头测量管道横截面上各点流速和温度,每点所测参量均由单独电路引入智能表头进行加权处理。
插入式流量计的特点
插入式流量计的优点包括:结构简单,安装方便,制造成本低,特别适合大口径管道;仪表压损小;适应范围广,量程宽。插入式流量计的缺点有两个,其一,仪表特性受流态影响较大,尤其是点流型流量计,对现场直管段长度要求苛刻;其二,仪表测量准确度一般较低,仅适应于过程控制中的流量监测和控制,不适应商业交接、总量计量和产品交换,特别是点流型流量计。