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大管道气体流量检测仪表
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①差压式均速管流量计 以皮托管测速原理为基础,当直管道足够长时管内流速分布为充分发展紊流,等速线为同心圆,因此有可能仅测直径上几点流速即可反映整个截面的流速分布。一般在检测杆迎流向有数对总压检测孔,所测总压平均后也传至变送器,二个压力差的平方根与流量成正比(图3)。三十多年来已成为大管道气体流量检测的首选仪表,其改进多限于检测杆的形状、测点数量。现分述如下:

■圆形:(图4A)上世纪60年代末期,由美国Dieterich standard lnc(简称DSI公司)推出,使用后发现Re在105~106之间,流量系数K分散度约为±10%,原因是在Re<105时流体在圆柱体分离角为780,而Re>106时,后移至1300,即所谓“阻力危机”现象,引起了K系数不稳定而影响了流量准确度,早于20多年前被淘汰。

■菱型-Ⅱ型(图4B)1978年由DSI公司推出,检测杆横截面为菱形,流体分离点固定在菱形拐角处,解决了“阻力危机”带来的流量系数不稳定的问题,但是背压通过一个内径约3毫米的细管引至变送器,使用中发现背压孔易于堵塞的缺点。

■托巴管(图4C)这种结构曾在西欧风行一时,检测杆基本上仍采用圆形,仅在中部背压孔附近一段铣为六角形,促使流体分离点固定以解决阻力危机问题,它不仅存在菱形-Ⅱ型背压孔易堵问题,而且由于在一个检测杆存在二个不同的截面形状,流体压力分布不同还会引起横向流动。

■机翼、椭圆型(图4D)设计这二种截面形状的目的都是为了减少迎风阻力,其实无论那种均速管永久压损都仅只有几十帕,可以忽略不计,不必小题大做,这类截面形状都使其输出差压减少,扬短避长得不偿失。但也有特殊情况,如Emerson公司采用机翼截面测蒸汽流量,由于蒸汽密度大、流速高,采用机翼型截面可谓因地制宜!

■菱形-Ⅱ组合式(图4E)1984年由美国DSI公司推出,它由一个菱形型材,二个三角形型材组合而成,迎流向有3~5对总压孔,背流向对应有3~5对静压孔,以适应当Re变化时,流速分布在靠壁面变化较大的情况。这种结构因型材公差较大,当温度变化时,过盈易泄漏;太紧初始应力过大削弱了强度,现已逐渐淘汰。

■菱形-Ⅱ一体式(图4F
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