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畢托管流量計(jì)是一種用兩端開(kāi)口的直角彎管(畢托管)來(lái)量測(cè)水流中某點(diǎn)的流速的流量計(jì),用皮托管測(cè)速和確定流量,有可靠的理論根據(jù),使用方便、準(zhǔn)確,是一種經(jīng)典的廣泛的測(cè)量方法。此外,它還可用來(lái)測(cè)量流體的壓力。
畢托管流量計(jì)的用途
在科研、生產(chǎn)、教學(xué)、環(huán)境保護(hù)以及凈化室、礦井通風(fēng)、能源管理部門(mén),常用畢托管流量計(jì)測(cè)量管道風(fēng)速、爐窯煙道內(nèi)的氣流速度,經(jīng)過(guò)換算來(lái)確定流量,也可測(cè)量管道內(nèi)的水流速度。用畢托管流量計(jì)測(cè)速和確定流量,有可靠的理論根據(jù),使用方便、準(zhǔn)確,是一種經(jīng)典的廣泛的測(cè)量方法。此外,它還可用來(lái)測(cè)量流體的壓力。
畢托管流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
畢托管的優(yōu)點(diǎn):1、對(duì)流體的阻力較小。2、價(jià)格便宜。3、簡(jiǎn)單,可以適用不同口徑。
畢托管流量計(jì)的缺點(diǎn):1、量程比約為4:1,由于速度和差壓的平方根成比例關(guān)系。2、如果蒸汽濕度較大,底部的孔很容易堵塞。為了克服這一點(diǎn),有些類(lèi)型的畢托管流量計(jì)可以水平安裝。易受湍流的影響,因此在安裝和維護(hù)時(shí)需要特別注意。
畢托管流量計(jì)將探針插入管道中心,總壓孔對(duì)正流體的來(lái)流方向,靜壓孔對(duì)正流體的去流方向,總壓與靜壓之差即為管道中心的實(shí)測(cè)差壓,再由該探針的風(fēng)洞標(biāo)定曲線擬合出該點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差壓,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差壓來(lái)計(jì)算流體的流量。同時(shí)還需用壓力變送器測(cè)出流體壓力,用熱電阻溫度計(jì)測(cè)出流體溫度,把標(biāo)準(zhǔn)差壓信號(hào)、壓力信號(hào)、溫度信號(hào)同時(shí)引入單片機(jī)構(gòu)成的流量積算儀或直接接入DCS系統(tǒng),一方面對(duì)探針的流量方程進(jìn)行解算,再一方面對(duì)蒸汽進(jìn)行壓力、溫度補(bǔ)償,以保證測(cè)量精度,并用數(shù)字顯示出差壓、壓力、溫度、瞬時(shí)流量、累積流量、熱量、速度等參數(shù)。與畢托管流量計(jì)相關(guān)的計(jì)算公式:流速V中心=Ai·√2P/ρ (i∈N ) △ P:風(fēng)洞標(biāo)定修正后的標(biāo)準(zhǔn)差壓 Q體=K(V中心×S) Q質(zhì)=Q體×ρ K:管道修正系數(shù) 精度高:在3%~100%的量程范圍準(zhǔn)確度為0.2%,其決定因素有:?。寒呁泄芰髁坑?jì)測(cè)點(diǎn)在管道中心區(qū),可實(shí)現(xiàn)每臺(tái)探針都在標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞上從 0米/秒的風(fēng)速一直標(biāo)定到 150米/秒 的風(fēng)速,并把標(biāo)定的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)復(fù)雜的運(yùn)算得出探針的修正系數(shù),從而使修正后探針提取的中心流速與管道各點(diǎn)流速的平均值成對(duì)應(yīng)關(guān)系(注:管道內(nèi)各點(diǎn)流速的平均值與探針提取中心流速之間的關(guān)系是以清華大學(xué)幾十年的經(jīng)驗(yàn)吹風(fēng)數(shù)據(jù)庫(kù)為依據(jù)的)?!〉诙涸诹黧w力學(xué)中流速(差壓換算成流速)和流量并不是簡(jiǎn)單的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以我廠計(jì)算流量時(shí)采用分段修正的方法對(duì)所測(cè)信號(hào)進(jìn)行修正。我廠計(jì)算時(shí)將差壓變送器輸出的4~20mA標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)分n 段,進(jìn)行微積分計(jì)算得到n 個(gè)修正系數(shù),從而保證畢托管流量計(jì)在全量程范圍內(nèi)保證準(zhǔn)確度?!〉谌呵迦A大學(xué)熱能工程系熱力系統(tǒng)控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任徐向東教授結(jié)合幾十年對(duì)氣動(dòng)探針(飛機(jī)測(cè)速桿)的科研經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行了大量畢托管流量計(jì)的試驗(yàn)和實(shí)踐,積累了大量數(shù)據(jù),聚合成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),其中包括各種介質(zhì)、壓力、溫度下的補(bǔ)償,以及管道直管段不足情況下的實(shí)驗(yàn)修正值。本數(shù)據(jù)庫(kù)可以配選出用戶(hù)任何工況的相應(yīng)管道模型,精確修正后計(jì)算出準(zhǔn)確流量。
畢托管流量計(jì)-各類(lèi)流量計(jì)特征對(duì)比
| 類(lèi) 型 項(xiàng) 目 | 孔板 流量計(jì) | 機(jī)翼 式流 量計(jì) | 渦街 流量計(jì) | 阿牛 巴流量計(jì) | 電磁 流量計(jì) | 超聲 波流量計(jì) | 質(zhì)量 流量 計(jì) | 彎管 流量 計(jì) | 畢托管流量計(jì) |
| 精 度 | 0.5-1.5 | 一般 | 0.5-1.5 | 2.5 | 0.5 | 1.5 | 高 | 4.0 | 0.2-0.5 |
| 壓 損 | 大 | 大 | 較小 | 小 | 無(wú) | 無(wú) | 大 | 小 | 微 |
| 低 速 | 難 | 難 | 難 | 難 | 難 | 難 | 可 | 可 | 可 |
| 高 溫 | 可 | —— | —— | 可 | — | ——— | 難 | ​ | 650 |
| 穩(wěn) 定 | 自檢 | —— | —— | —— | — | ——— | — | —— | 風(fēng)洞/ 水洞 |
| 含 氣 | —— | —— | —— | —— | — | ——— | 可 | 可 | 可 |
| 無(wú) 菌 | 難 | —— | —— | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 |
| 防 腐 | 難 | —— | —— | —— | 可 | 可 | 難 | 可 | 可 |
| 遠(yuǎn) 傳 | 智能 型 | —— | 智能型 | 智能型 | 智能型 | 智能型 | 智能 型 | 智能 型 | 智能型 |
| 重 量 | 一般 | 重 | 輕 | 輕 | 重 | 重 | 重 | 輕 | 輕 |
| 價(jià) 格 | 中 | 高 | 低 | 低 | 貴 | 貴 | 昂貴 | ​ | 中 |
| 大粘度 | —— | —— | —— | —— | 導(dǎo)電液 | 難 | 可 | ​ | 可 |
| 小管徑 | ——— | —— | —— | —— | — | ——— | 可 | 可 | 可 |
| 量程比 | 1:10 | 1:30 | 1:20 | 1:4 | 1:10 | 1:10 | 1:20 | 1:4 | 1:30 |
| 含雜質(zhì) | ——— | —— | —— | —— | 可 | 可 | —— | 可 | 可 |
| 故障率 | 低 | 一般 | 低 | 高 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 |
| 介質(zhì)種類(lèi) | 氣、汽、液 | 風(fēng)、液 | 氣、液 | 液、 汽 | 導(dǎo)電液 | 氣、液 | 氣、汽、液 | 氣、汽、液 | 氣、汽、液 |
| 結(jié)垢影響 | 大 | 大 | 大 | 大 | 微 | 大 | 大 | 微 | 微 |
| 粘附影響 | 大 | 大 | 大 | 大 | 微 | 大 | 微 | 微 | 微 |
| 測(cè)量原理 | 壓差 | 壓差 | 頻率 | 壓差 | 速度 | 速度 | 質(zhì)量力 | 壓差 | 壓差 |
| 補(bǔ)償方式 | 密度 | —— | 密度 | 密度 | — | 速度 | 密度 | 密度 | 密度 |
| 積算方式 | 開(kāi)方 | 開(kāi)方、線性 | 線性 | 開(kāi)方 | 開(kāi)方 | 線性 | 開(kāi)方 | 開(kāi)方 | 開(kāi)方 |
| 瞬時(shí)顯示 | 智能 型 | —— | 智能型 | 智能 型 | 智能型 | 智能型 | 智能型 | 智能 型 | 智能型 |
| 安裝方法 | 水平 | 任意 | 任意 | 水平 | 水平 | 任意 | 水平 | 彎管 | 任意 |
| 安裝難易 | 難 | 難 | 易 | 易 | 難 | 難 | 難 | 易 | 易 |
| 維護(hù)使用 | 專(zhuān)人 | 易 | 易 | 易 | 難 | 難 | 易 | 易 | 易 |
| 使用壽命 | 可 | 易磨損 | 一般 | 不長(zhǎng) | 可 | 可 | 可 | 可 | 長(zhǎng) |