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安裝泥漿流量計時如何減少彎管部件對於測量的影響
點擊次數:1815 發布時間:2020-08-12 15:53:26
泥漿流量計是(shì)一種(zhǒng)工農業生產與生(shēng)活中普(pǔ)遍(biàn)都在使用的流(liú)量測量儀表,因其具有的獨特的(de)優點(diǎn),在測量各類導電液體中(zhōng)性能非常**,因為管道中無阻流件,不會對流體的流(liú)動產生影響,並且可(kě)以測量正反(fǎn)雙(shuāng)向的流量數(shù)據,本(běn)文針對於泥漿流量計在管道測量(liàng)中經常(cháng)會遇到的(de)彎管部件位置時,安(ān)裝泥漿流量計時產生(shēng)的影響通過實驗作出分析,幫助用戶理(lǐ)解泥漿流量計安裝時需要(yào)注意的問題,彎管出口流速分布的畸變要影響下遊泥漿流(liú)量計(jì)的測量值。電磁流量傳感器的安裝方式使其電*軸與彎管平麵成45°角,可減緩擾流的(de)影響。闡述了(le)采用該方法的實驗過程、試驗(yàn)數據和結論。
1、問題的提(tí)出(chū)
流(liú)體(tǐ)流過彎管後,下遊(yóu)產生流速(sù)分布畸(jī)變(biàn),若是兩隻鄰近相接的(de)不同平麵(miàn)彎管(guǎn),除流速分布畸變外還會有漩渦。這些現象要影響裝在下遊的(de)大部分類型流量儀表(除容積式等少數類型外)的測量值,因此(cǐ)通常要求在流量儀表安裝點之前有一定長度直(zhí)管段,改善(shàn)進(jìn)入儀表(biǎo)的流(liú)動(dòng)狀況。泥(ní)漿流量(liàng)計受彎管(guǎn)影(yǐng)響較小,直管長度要求也遠低(dī)於節流差壓式、渦街式等(děng)其他流量儀表。但是當前泥漿(jiāng)流量計精度(dù)為測量值的0.5%,甚至0.2%0.4%,即使影響量較小,還(hái)是(shì)受到人們的關注。
除儀表前直管段可降低彎管影響外,人(rén)們還從安裝方式上設(shè)法降低影響的方法(fǎ)。文獻[1]曾報道電磁流量傳感器電(diàn)*軸線與鄰近彎管平麵成45°傾(qīng)斜安(ān)裝可以減少彎管影響。日本工業(yè)標準(zhǔn)B7554“解說部分”列有電*軸線與彎管平麵垂直、平行、成45°三種安(ān)裝方式,在不同長度直管下(xià)的測量誤差範圍,也說明這一效果。
2000年上海原水(shuǐ)公司擬在已(yǐ)建成的某(mǒu)泵站加裝DN2 200泥漿流量計,但彎管下遊安裝(zhuāng)位置的前直管長度明顯不符合規定中5 D10 D(D為管徑,下同(tóng))的要求,此時,影響測量誤差有多大呢?由於受條件限(xiàn)製(zhì)無(wú)法在現(xiàn)場用經典的測量方法(如流速計流(liú)速麵積法)作比對試驗,以估(gū)計彎管影響附加(jiā)誤差(chà)值。並且使用方必須在訂購之前就要知道附加誤差估計值,以決定設計方案。筆者(zhě)按相似原理以較小口徑泥漿流量計在實驗室模擬現場(chǎng)條件(jiàn)作試(shì)驗。試驗證明45°安裝可減小彎管影響,並求得(dé)該個(gè)案安裝條件(jiàn)下傳統安裝方式的影響值(zhí)。
2、彎管下遊流速分布影響(xiǎng)
流體流過彎管由於離心力作(zuò)用,靠外壁產生擴散效應,內壁產生收縮效應,由此產生橫向(xiàng)流(liú)動的二次流,引起下遊產生速度分布畸變(biàn),如(rú)圖1所示。圖1中,右(yòu)邊垂直剖麵彎管外緣流速較快,水平剖麵呈雙峰值流速分布。隨著(zhe)液流離開彎管距離增加,畸(jī)變會趨於緩和。
當(dāng)前(qián)絕大部分電磁流量傳感器是非均勻(yún)磁場分布結構設計。非均勻(yún)磁場理論認為包含電*的測量管橫截平麵區域內,各微(wēi)小液體體(tǐ)積元切割磁力線對電*間信號“所起作用”各異(yì),因此不是均勻地而是按“所起作用”非均勻地設計各點磁場強度,使在(zài)理想條件(jiàn)下流速分布畸變(biàn)不會影響流量測量值。然而實際儀表(biǎo)還是受到一些(xiē)影響(xiǎng)。圖2所示是工業標準所附彎管下遊三種安裝方式不(bú)同直管長度的誤差範圍。


3、實(shí)驗
實流實驗是在稱重法(fǎ)水流量標(biāo)準裝置上進行。裝置的不確定度為0.011%,試(shì)驗儀(yí)表是DN100的,按現場幾(jǐ)何尺寸比例縮(suō)小設置管道,如圖3所(suǒ)示夾裝到流量標準裝置上(shàng)校驗。試驗結果如圖4所示。圖中“正(zhèng)常(cháng)安裝”即按前置直管段長(zhǎng)度大於等(děng)於10 D,後置直管段長度大於等於5D安裝,其試驗數據即為參(cān)比值。泥漿流量計滿度流量為150 m3/h,實驗流速範圍0.325.3 m/s,共做了5個流量點


4、結論
1)在本試驗安裝條件(jiàn)下,流量傳感器電*軸在A= 90°位置時*大誤(wù)差(chà)為(wéi)- 1.2%,A= 0°位置時為+ 1.6%,A= 45°位置時為0.5%;與正常安裝條件即參比值相比,*大附加誤差在A= 90°時為- 1.2%, A= 0°時為+ 1.65%, A= 45°時為+0.65%。2)實驗證明電*軸線45°安裝比傳統水平安裝(A= 0°)受彎管流動(dòng)擾動影(yǐng)響(xiǎng)有很大改善。3)電磁流量傳感器在彎管下遊(yóu)即使有足(zú)夠長(5D)的直管段,亦(yì)應按(àn)“45°安裝”,作(zuò)為減小彎管撓流影響,降低附加誤(wù)差的措施(shī)。
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1、問題的提(tí)出(chū)
流(liú)體(tǐ)流過彎管後,下遊(yóu)產生流速(sù)分布畸(jī)變(biàn),若是兩隻鄰近相接的(de)不同平麵(miàn)彎管(guǎn),除流速分布畸變外還會有漩渦。這些現象要影響裝在下遊的(de)大部分類型流量儀表(除容積式等少數類型外)的測量值,因此(cǐ)通常要求在流量儀表安裝點之前有一定長度直(zhí)管段,改善(shàn)進(jìn)入儀表(biǎo)的流(liú)動(dòng)狀況。泥(ní)漿流量(liàng)計受彎管(guǎn)影(yǐng)響較小,直管長度要求也遠低(dī)於節流差壓式、渦街式等(děng)其他流量儀表。但是當前泥漿(jiāng)流量計精度(dù)為測量值的0.5%,甚至0.2%0.4%,即使影響量較小,還(hái)是(shì)受到人們的關注。
除儀表前直管段可降低彎管影響外,人(rén)們還從安裝方式上設(shè)法降低影響的方法(fǎ)。文獻[1]曾報道電磁流量傳感器電(diàn)*軸線與鄰近彎管平麵成45°傾(qīng)斜安(ān)裝可以減少彎管影響。日本工業(yè)標準(zhǔn)B7554“解說部分”列有電*軸線與彎管平麵垂直、平行、成45°三種安(ān)裝方式,在不同長度直管下(xià)的測量誤差範圍,也說明這一效果。
2000年上海原水(shuǐ)公司擬在已(yǐ)建成的某(mǒu)泵站加裝DN2 200泥漿流量計,但彎管下遊安裝(zhuāng)位置的前直管長度明顯不符合規定中5 D10 D(D為管徑,下同(tóng))的要求,此時,影響測量誤差有多大呢?由於受條件限(xiàn)製(zhì)無(wú)法在現(xiàn)場用經典的測量方法(如流速計流(liú)速麵積法)作比對試驗,以估(gū)計彎管影響附加(jiā)誤差(chà)值。並且使用方必須在訂購之前就要知道附加誤差估計值,以決定設計方案。筆者(zhě)按相似原理以較小口徑泥漿流量計在實驗室模擬現場(chǎng)條件(jiàn)作試(shì)驗。試驗證明45°安裝可減小彎管影響,並求得(dé)該個(gè)案安裝條件(jiàn)下傳統安裝方式的影響值(zhí)。
2、彎管下遊流速分布影響(xiǎng)
流體流過彎管由於離心力作(zuò)用,靠外壁產生擴散效應,內壁產生收縮效應,由此產生橫向(xiàng)流(liú)動的二次流,引起下遊產生速度分布畸變(biàn),如(rú)圖1所示。圖1中,右(yòu)邊垂直剖麵彎管外緣流速較快,水平剖麵呈雙峰值流速分布。隨著(zhe)液流離開彎管距離增加,畸(jī)變會趨於緩和。
當(dāng)前(qián)絕大部分電磁流量傳感器是非均勻(yún)磁場分布結構設計。非均勻(yún)磁場理論認為包含電*的測量管橫截平麵區域內,各微(wēi)小液體體(tǐ)積元切割磁力線對電*間信號“所起作用”各異(yì),因此不是均勻地而是按“所起作用”非均勻地設計各點磁場強度,使在(zài)理想條件(jiàn)下流速分布畸變(biàn)不會影響流量測量值。然而實際儀表(biǎo)還是受到一些(xiē)影響(xiǎng)。圖2所示是工業標準所附彎管下遊三種安裝方式不(bú)同直管長度的誤差範圍。


3、實(shí)驗
實流實驗是在稱重法(fǎ)水流量標(biāo)準裝置上進行。裝置的不確定度為0.011%,試(shì)驗儀(yí)表是DN100的,按現場幾(jǐ)何尺寸比例縮(suō)小設置管道,如圖3所(suǒ)示夾裝到流量標準裝置上(shàng)校驗。試驗結果如圖4所示。圖中“正(zhèng)常(cháng)安裝”即按前置直管段長(zhǎng)度大於等(děng)於10 D,後置直管段長度大於等於5D安裝,其試驗數據即為參(cān)比值。泥漿流量計滿度流量為150 m3/h,實驗流速範圍0.325.3 m/s,共做了5個流量點


4、結論
1)在本試驗安裝條件(jiàn)下,流量傳感器電*軸在A= 90°位置時*大誤(wù)差(chà)為(wéi)- 1.2%,A= 0°位置時為+ 1.6%,A= 45°位置時為0.5%;與正常安裝條件即參比值相比,*大附加誤差在A= 90°時為- 1.2%, A= 0°時為+ 1.65%, A= 45°時為+0.65%。2)實驗證明電*軸線45°安裝比傳統水平安裝(A= 0°)受彎管流動(dòng)擾動影(yǐng)響(xiǎng)有很大改善。3)電磁流量傳感器在彎管下遊(yóu)即使有足(zú)夠長(5D)的直管段,亦(yì)應按(àn)“45°安裝”,作(zuò)為減小彎管撓流影響,降低附加誤(wù)差的措施(shī)。
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