彎管流量計

●測量準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好:彎管流量計系統(tǒng)測量精度高達0.5~1.5級，重復(fù)性準(zhǔn)確度則高達0.2%。

●無附加壓力損失:彎管傳感器沒有任何插入件或節(jié)流件，因此在測量流量過程中不會對被測流體造成附加壓力損失，可節(jié)省流體輸送的動力消耗，節(jié)約能源。

●適應(yīng)性強:彎管傳感器可在高溫、高壓、粉塵、振動、潮濕及其它惡劣環(huán)境中正常使用。

●量程范圍寬:流速測量范圍:液體介質(zhì)為0.2~12米/秒, 蒸汽或氣體介質(zhì)為5~160米/秒的。管徑范圍: φ10~φ2000mm。

●直管段要求不嚴(yán)格:直管段前五(5D)后二(2D)即可充分滿足使用要求。

●使用壽命長:彎管傳感器耐溫、耐壓、耐腐蝕、耐磨損、耐振動性能好，并對微量磨損不敏感。傳感器經(jīng)特殊加工處理后壽命至少與管道壽命相同。

●安裝方便、耐磨損、免維護:由于彎管傳感器對磨損不敏感，所以可以直接焊接安裝在管道上，一次焊接完成后再也不存在泄漏等令人頭痛的問題，不需維護。

彎管流量計以其突出的節(jié)能效果、高穩(wěn)定性、高準(zhǔn)確性、高適應(yīng)性，在熱力、熱電、冶金、石化行業(yè)的蒸汽、煤氣、天然氣、冷熱水、油、空氣、乙炔、硫化氫、二氧化碳兩相流等介質(zhì)測量中迅速推廣，2012年產(chǎn)品覆蓋全國28個省，并且已進入到國外市場，總計用量已達20000多臺套。

●多回路、多參數(shù)顯示

●先進的觸摸式按鍵,外形和結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，操作方便

●掉電保護功能，保護掉電后重要數(shù)據(jù)不丟失

●完備的實時運算補償和數(shù)字濾波功能，提高了系統(tǒng)測量精度和穩(wěn)定性。

●智能邏輯判斷和自診斷功能

●RS-232(或485)串行接口輸出，可直接與其他儀表或計算機系統(tǒng)通訊聯(lián)網(wǎng)，滿足用戶和外部設(shè)備之間的實時通訊，或者外部控制、打印功能。

●標(biāo)準(zhǔn)(4-20mA)模擬量輸出(可以根據(jù)用戶需要選擇)

●熱量累計功能，可用于測量水蒸氣、供暖熱水的累計熱量

●時鐘功能，不受主機電源影響，能為用戶提供準(zhǔn)確的時間

●體積小、低功耗、運行穩(wěn)定、測量精度高

1911年7月，杰考比斯和蘇易在美國《動力與氣體》雜志上發(fā)表了第一篇彎管流量計的研究報告--《利用管道彎管進行水流量測量的方法》，首次向人們介紹了利用管道上現(xiàn)有的工藝彎管測量水流量的彎管流量計測量方法。

1980年之前，美國、德國、日本等國的學(xué)者都對彎管流量計作了大量的實驗研究，發(fā)表了許多論文，取得了階段性成果。但由于實驗數(shù)據(jù)不足，對流量系數(shù)沒有取得決定性的進展，使彎管流量計成為系列商品的目的始終沒有達到。

1959年，冶金部鋼鐵研究院馬竹梧先生發(fā)表了《煉鐵爐各個風(fēng)口鼓風(fēng)流量的連續(xù)測量》論文。

1988年，河北理工大學(xué)李志教授帶領(lǐng)的科技團隊，開始彎管流量計的研究。

1991年，建廠生產(chǎn)彎管流量計。

1994年，通過國家定型鑒定。

2001年，列入重點國家級火炬計劃項目。

2012年，已經(jīng)形成大規(guī)模成熟的系列的工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品。

······

彎管流量計同屬于差壓式流量計的范疇，彎管傳感器是利用流體的慣性原理產(chǎn)生差壓的。當(dāng)流體通過彎管時,由于受彎管的約束流體被迫作類似的圓周運動,流體在作圓周運動時產(chǎn)生的離心力作用于彎管的內(nèi)外兩側(cè),使彎管傳感器內(nèi)外兩側(cè)之間產(chǎn)生一個壓力差，該壓力差(也就是壓差值)的大小與流體的密度有關(guān)，與流體的平均流速有關(guān)，與流體作圓周運動的曲率半徑有關(guān)。他們之間遵循作圓周運動物體都必須遵循的牛頓運動定律的有關(guān)規(guī)律。

彎管流量計的研制成功，具有堅實的理論研究基礎(chǔ)和實驗研究基礎(chǔ)。在理論研究方面主要是通過直接求解流體流過彎管的微分方程數(shù)值解的方法，全面揭示流體流經(jīng)彎管的流動規(guī)律。在實驗研究方面既有實驗室的大量實驗研究，又有在國家流量檢定站(開封水大流量、煙臺蒸汽、華陽天然氣)對不同介質(zhì)的流量測量的權(quán)威驗證。 理論研究和大量的實驗研究表明:由于彎管的導(dǎo)流作用，流經(jīng)彎管的流體呈現(xiàn)了非常復(fù)雜的流動狀態(tài)。通過求取納維--斯托克斯微分方程(N-S方程)數(shù)值解，可以動畫顯示出這種流動狀態(tài)主要包括沿主管道方向的主流動、垂直于主流動的雙螺旋二次流動及出口漩渦等主體內(nèi)容，具有很強的規(guī)律性。根據(jù)對真實粘性流體通過彎管內(nèi)、外側(cè)壓力差成正比例關(guān)系，具有很好的相關(guān)性。根據(jù)量綱分析原理，流過彎管的平均流速與彎管內(nèi)、外側(cè)的壓力差可由下式給出:

流體在某一溫度某一壓力的條件下流過一個管道，當(dāng)其流經(jīng)轉(zhuǎn)彎時，該流體將做相應(yīng)的圓周旋轉(zhuǎn)運動。根據(jù)流體強制旋流理論，流體在管道內(nèi)作圓周運動與固體在空間狀態(tài)下作圓周運動類似，因此流體必然會產(chǎn)生慣性離心力，該離心力的大小與流體的流速、流體的密度以及作圓周運動的曲率半徑(也就是彎管傳感器的曲率半徑)等因素有關(guān)。

由于彎管傳感器曲率半徑是已知的，流過彎管傳感器的流體密度又可通過對流體的溫度、壓力等參數(shù)的測定利用主機的計算機準(zhǔn)確地求得，因此在彎管傳感器上產(chǎn)生的離心力的大小就只是流體流速的函數(shù)。只要測出離心力的大小，就可測出流體在管道內(nèi)的流速，將流速乘以管道的截面積和流體的密度，流體的流量即可計算確定。其計算關(guān)系如下:

式①給出了流過彎管流體的平均流速和差壓值的函數(shù)表達式:

V=a[(P1-P2)/ρ]β--------①

其中:V---流體的平均流速;

a---綜合流量系數(shù)，a=f(彎管彎徑比、雷諾數(shù)、介質(zhì)動力粘度、管道粗糙度等)，其中尤以彎徑比的影響最為重要:

P1-P2-----彎管內(nèi)、外側(cè)壓力差;

ρ----流體的密度;

β----指數(shù);

計算出平均流速V,就可得出計算流量的函數(shù)表達式:

Q=S*V*ρ-----------②

式中:

S----彎管橫截面積;

V---流體的平均流速; 適用范圍

1、 公稱直徑:25mm≤DN≤2000mm

2、 公稱壓力:PN≤10MPa

3、 介質(zhì)溫度:t≤450℃(t>450℃訂貨時通知)

4、 雷諾數(shù)范圍:ReD>104

5、 精度等級:1級，1.5級

6、 R/D≥1.25

測量介質(zhì)全，包括液體、蒸汽、氣體等。液體包括熱水、冷水、油、液氨以及其它液體;蒸汽包括過熱蒸氣、飽和蒸氣;氣體包括高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、氧氣、空氣、天然氣、乙炔、硫化氫等等。

管徑范圍寬:DN10--DN2000mm;

溫度范圍寬:-50℃ --600 ℃;

壓力范圍寬:0--32MPa;

安裝范圍寬:管道轉(zhuǎn)彎處和直管道上均能安裝，管道的轉(zhuǎn)彎處用90°標(biāo)準(zhǔn)傳感器，直管道上用"V"型傳感器;

量程比寬: 10:1;能滿足雙向測流;

流速范圍寬:適用于管道內(nèi)流速為0.2~12米/秒(液體介質(zhì))和5~160米/秒(氣體介質(zhì)包括蒸汽)的流體流量測量，且都能滿足測量準(zhǔn)確度的要求;

適用條件寬:彎管傳感器可在高溫、高壓、粉塵、振動、潮濕及其它環(huán)境惡劣，安裝條件極差的現(xiàn)場中正常使用，如果采用耐腐蝕材料(如:不銹鋼、工程塑料、玻璃、陶瓷等)制造的彎管傳感器也可測量各種腐蝕性介質(zhì)的流量。

直管段要求短，前五(5D)后二(2D)倍管徑長的直管段就能滿足其對直管段的要求，從而方便了這種流量計在工業(yè)現(xiàn)場的推廣應(yīng)用。

彎管傳感器沒有任何插入件和節(jié)流件，因此在測量流量過程中不會對被測流體產(chǎn)生附加壓力損失，可節(jié)省流體輸送的動力消耗，降低運行費用。

只要用彎管傳感器代替原來管道上的彎頭即可進行流量測量，傳感器壽命和管道壽命相同。

安裝運行后幾乎沒有維護工作量。

系統(tǒng)測量準(zhǔn)確度:0.5~1.5級。

重復(fù)性精度為0.2%。長期運行性能不變。由于彎管傳感器一次安裝之后，不再需要重復(fù)拆裝，因此其安裝精度也能得到很好的保證。

彎管流量計的一次傳感元件--彎管傳感器依安裝管線上的不同分為如下三種:

l &90°彎管傳感器--用于工藝管線90°轉(zhuǎn)彎連接處，替代原彎頭

l &180°彎管傳感器--用于直管線上，替代部分直管段

l &135°彎管傳感器--用于工藝管線135°轉(zhuǎn)彎連接處，替代原彎頭

彎管流量計的精度完全依靠彎管傳感器的幾何結(jié)構(gòu)尺寸的精確，第四代整體數(shù)控機加工彎管傳感器是由數(shù)控機床特高精度加工的垂直度、水平度、均勻度、光滑度等幾何參數(shù)極其精確的彎管傳感器，保證了彎管傳感器加工的一致性，使每一臺彎管傳感器的精度精確穩(wěn)定，普通機械冷彎或者熱彎的一般形狀的彎頭很難達到彎管傳感器對于彎管的基本要求，所以從2005年6月已經(jīng)開始停止銷售小規(guī)格非機加工普通彎頭形狀的彎管流量計。

專門為彎管傳感器開發(fā)配套的二次儀表(數(shù)學(xué)模型)是彎管流量計的核心技術(shù)，他把安裝狀態(tài)、濕度補償、雷諾數(shù)的影響、富魯?shù)聰?shù)的影響、馬赫數(shù)的影響、彎管傳感器的彎徑比、取壓孔位置、內(nèi)壁粗糙度等幾何特征量的影響、熱態(tài)管徑的補償、溫壓補償?shù)雀髯兞恳蛩囟伎紤]到其中，尤其是密度的計算，采用IFC公式直接計算，精度高，而不象通用儀表采用查表插值的方法，精度較低。選用普通通用的孔板儀表改造是不可能計算出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的。

彎管流量計技術(shù)在世界上我國處于絕對領(lǐng)先地位，河北理工大學(xué)建立了DN800國家級水流量檢定站，由博士后、博士、碩士研究生等高級專業(yè)人才組成的研發(fā)中心承擔(dān)著彎管流量計的理論研究和長江三峽、核電等國家重點項目的計算工作，數(shù)臺尖端的高性能專業(yè)計算機晝夜運作，大量的科研數(shù)據(jù)和成果指引著彎管流量計事業(yè)健康快速的發(fā)展。

彎管傳感器一臺

彎管流量計主機(液晶 一臺

差壓變送器 一臺

溫度傳感器一臺

壓力變送器一臺

三閥組 一臺

根部閥(三通旋排污閥塞閥)二臺