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渦輪流量計與體積管的基本形式及工作原理(一)
關鍵字:渦輪流量計,流量計    日期:2012-8-15 8:51:20

體積管由管體、標準容積段、置換器、檢測開關、閥和密封轉換機構及控制系統等組
成。按置換器形式,體積管可分為球式體積管和活塞式體積管。球式體積管分為單向型體積
管和雙向型體積管;活塞式體積管分為主動式體積管和被動式體積管。
    1.球式體積管
    球式體積管是一種在線式流量測量校準裝置,適用于校準、檢定和測試能直接或間接輸
出規定數量脈、沖信號的液體渦輪流量計。體積管和渦輪流量計串接在工藝管線上,可在現場
對渦輪流量計進行實流校準、檢定和測試,克服了現場工況條件和試驗室檢定條件不同而引起
的誤差。在線檢定過程中,不需拆卸流量計,不需啟、停流量計,同時也消除了因液體蒸發、
工況條件的差別造成的誤差。因此成為了國際通用的在線式流量測量校準裝置,廣泛用于石油,
煉油、石化及科研部門對渦輪流量計的計量特性進行校準、檢定和測試。
    球形體積管由起始/終止運行管段、標準容積管段、置換器、置換器收發裝置、檢測開
關、四通換向閥或球閥、壓力/溫度變送器、電子儀表校準計數器或PLC校準和控制系統以
及輔助管路和安裝撬架等組成,其工作原理如圖51所示。在經過特殊加工的管段內,安
裝一個被稱為置換器(一種特制的內部充壓橡膠彈性球)的活塞或球體,置換器可在管段
內自由移動,但與管內壁形成滑動密封,其在管內的移動速度與流經管道的液體速度完全相
同。當體積管與渦輪流量計相串聯時,置換器所置換的容積與通過流量計的體積相同。運行管段
的材質和內徑與標準容積段是相同的。標準容積段是運行管段的一部分,它們不同之處在
于:運行管的一端與體積管的發射腔連接,另一端與體積管的接收腔連接,而標準容積管段
的兩端點各有一個檢測開關固定在管壁上。標準容積段的體積值是按照檢定規程進行測定
的,稱作標準容積v。置換器是嵌入管道中略有過盈的彈性球體,為提供良好的密封和允許
的摩擦,管段內壁應是光滑的,當置換器發射到運行管段后,置換器與管子內壁緊密相貼,
形成一種滑動密封,在液流推動下與液流同速移動。體積管管壁安裝有兩個或多個檢測開
關,在置換器抵達檢測開關時,觸發檢測開關發出電信號。當置換器抵達到第一個檢測開關
時,電子儀表校準計數器或PLC校準和控制系統(以下簡稱計數器)開始記錄流量計脈沖;
當置換器抵達第二個檢測開關時,計數器停止計數;計數器所采集的脈沖數Ⅳ就是置換器
在兩個檢測開關之間移動時流量計所發出的脈沖數。通過預先對體積管進行檢定,可以準確
地知道置換器經過這兩個開關時所置換的標準容積v(在參比溫度和參比壓力下)。因此,
當一定體積的液體流過渦輪流量計時,體積管能夠確定流量計所發出的脈沖數。根據v、N和工
對接法蘭
                                                                    圖1球式體積管工作原理

況條件壓力p、溫度T及其他有關參數就可以求得流量計K系數,即
    K= N/V
    (1)單向型
    單向型體積管,如圖2所示。其置換器在體積管內沿著給定的一個方向運行,以置
換器在一次運行中,從標準容積段所置換出來的液體體積,換算到標準狀態下,作為體積管
的標準容積值。

                                         圖2單向型體積管
1一壓力測量儀表;2一溫度測量儀表;3-擋球柵;4一排氣閥;5一檢測開關Ⅱ;
6一標準容積段;7一脈沖計數器或計算機控制系統;8一檢測開關I;9-排液閥;
10-置換器導板;11-被檢流量計;12-雙關斷閥;13一快開盲板;14一推球器;
    15 -密封機構;16-置換器;17 -信號電纜

  (2)雙向型
  雙向型體積管。其置換器在體積管內作往返運行,并且以置換器在標
準容積段內所置換出來的液體體積,換算到標準狀態下,作為體積管的標準容積值。
 

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