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【自動控制小學堂】流量儀表系列:插入式流量計

影響插入式流量計測量誤差的因素有哪些

插入式流量計是在管道式流量計的基礎上發展起來的一種新型流量測量儀表,具有安裝運行成本低、可帶壓安裝等優點,可在不停水情況下安裝,因此在一些管道式流量計安裝困難、安裝費用高的場合經常會採用插入式流量計來解決流量測量問題,故該測量方式為流量測量提供了很好一種解決方案。但當插入式流量計在現場使用時,由於流量計本身存在的設計缺陷,再加上現場安裝條件非常複雜,使得插入式流量計還不能很好地實現流量的準確可靠測量

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插入式電磁流量計

影響插入式流量計測量誤差的因素較多,主要包括

平均流速位置

流量模型

插入深度

插入式傳感器結構

現場安裝條件

插入式流量計安裝角度

目前對插入式流量計的研究工作也主要集中在這幾個方面:文獻對平均流速位置的影響進行了研究,實現了平均流速位置下的流量測量;文獻對不同插入角度進行了研究,實現了不同插入角度下的流量測量;文獻對插入式流量計結構進行研究,用熱質感測器替代葉輪葉片感測器,以此來減小感測器對流場的擾動,提升測量信號的穩定性

文獻對插入式流量計作為標準器的現場校準方法進行研究,解決了一定條件下的現場校準問題;文獻對一種法蘭管道式流量計進行了研究,消除了流速分佈不均帶來的誤差,提升了低流速時的測量精度。

上述研究工作較好地解決了影響插入式流量計測量誤差的部分關鍵問題,為提升插入式流量計性能的後續研究奠定了基礎,但上述研究中均未開展影響插入式流量計測量誤差的安裝角度問題的研究,

而該問題是影響插入式流量計流量測量性能提高的關鍵因素之一,因此研究結果還存在一定不足,亟待對該問題展開研究。

fsp900 type insertion flowmeter thermometer water flow switch thermal mass flow switch
插入式熱質流量計

插入式熱式質量流量計安裝8步驟

  1. 使用割炬或鋒利的切割工具敲入管道。管道開口的直徑必須至少為 Ø 13mm(請勿將感測器探頭插入較小的孔)

2. 去除水龍頭上的毛刺,鋒利的邊緣可能會造成流量分佈紊亂,影響流量計的精度;

  1. 將 MNPT ½” 套筒(零件編號 1)焊接到開孔上。正確的插入深度將探頭中傳感器接入孔的中心線放置在管道的中心線處
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套筒施工-插入式流量計管道施工
  1. 用 FNPT 螺紋將 ½” 球(隔離)閥(零件編號 2)用螺栓固定在套筒兩端。用螺紋密封劑密封螺紋連接。球閥上的槓桿應在閥門打開時向上。
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球閥安裝-插入式流量計
  1. 將感測器探頭通過球閥(隔離閥)插入管道。正確的插入深度將傳感器放置在管道的中心線處。

6.計算傳感器探頭的插入深度,深度S=A/2+B+C

在哪裡,

A=管道內徑

B=管道厚度

C=螺母固定時管道頂部到螺母上端的距離

  1. 連接儀表上的套筒(零件號3)和球閥(隔離閥),用螺紋密封劑密封螺紋連接部分。用扳手擰緊螺母(零件編號 4)。
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插入深度計算-插入式流量計
  1. 調整流量計的方向,確保探頭(零件號5)上的方向標記指向流動的方向。
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插入方向指示-插入式流量計

特點-插入熱質式質量流量計的優點

以下通常被認為是熱式質量流量計的主要特性和優點。

直接質量流量 – 無需單獨的溫度或壓力變送器
高精度和可重複性——精確測量和非凡的可重複性
調節比 100 比 1
低端靈敏度——測量值低至 0.3Nm/s
壓降可忽略不計——不阻礙流動或浪費能源
無活動部件——消除昂貴的軸承更換,並防止未檢測到的精度變化
安裝方便,無需停止流量即可安裝
提供脈衝、4-20mA、RS485 和 HART
流量、總流量、溫度等多種顯示參數

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結構說明-插入式熱質質量流量計

現場施工要求

現場施工要求 

1、在感測器安裝之前必須按照要求做好儀表井,保障安裝人員的施工安全,提供適合的安裝條件

2、在訂貨之前做好管道參數、材質、壁厚、內襯、外周長、安裝點壓力、電纜長度等數據統計,便於夾具製作

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施工現場-插入計算

3、現場提供AC220V電源用於開孔,碳鋼管道需要提供專業的焊接人員及焊接設備

4、為了保證進度,需要製定詳細的施工安排與配合計劃,並需要有經驗的人員對接和協調

5、儀表安裝位置由電纜長度確定,供電的最長電纜30米

(專用安裝工具,準確的定位,使同聲道測量傳感器保證在一條直線上,這是保證長期測量精度及穩定性的重要措施。)

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施工現場-插入安裝