ABG智能煤气流量计

煤气流量计是一种阻力式仪表，通常是在力平衡气动或电动差压变送器的基础上，在它的下杠杆端部固定一靶板而成。工作时，把它插入管道。当流体流过时，便对煤气有一股冲击力，力的大小和流体流速的平方成比例。

    煤气流量计的优点有：

    ①能测低雷诺数、高粘度流体，也可测带有悬浮颗粒的流体流量；

    ②结构简单、安装方便，相对孔板而言，可省去隔离罐、导压管以及保温伴热，仪表的维护量小；

    ③压力损失较小，灵敏度和精度较高。

    煤气流量计的缺点有：

    ①流量系数没有现成的图表或公式可查，回零检查要切断流量，所以要装副线，但在作控制用时，在直管允许的情况下，可以和控制阀合用一套副线；

    ②流量系数不够稳定，受介质的黏度、密度影响较大，特别在测高粘度流体时，由于流体的粘性会使管壁和靶的周边涂上一层流体，从而影响靶的流通面积和流量系数。

    判断（对者打√，错者打×）

    ①流体流量和靶上所受力的开方成正比例关系。因此，未加开方器时显示记录仪的流量刻度是非线性的。

    ②煤气流量计和转子流量计都是基于流体阻力式变换原理。

    ③煤气流量计和节流差压式流量计一样，都是基于节流变换式原理。

    ④流量愈大，靶上所受的作用力愈大。

    ⑤煤气流量计适用于低雷诺数的流量测量，因此没有所谓界限雷诺数。

    ⑥靶式流量计垂直安装于管道上时，流体应自下而上。

    ①√；②√；③×；④√；⑤×；⑥√。

试写出煤气流量计的流量计算公式。它的流量系数是如何决定的？

    流量系数Ka与靶的几何形状和雷诺数有关。当雷诺数大于一定值时（此值随直径比d/D的变化而变化，一般在2×103~2×104），Ka是一个常数。但由于靶式流量计尚未标准化，所以不同型号的煤气流量计的流量系数Ka是不同的，一般由制造厂给出。

    今有双杠杆气差压变送器的表头1台，如何利用它来改制1台煤气流量计?

根据有关资料.双杠杆差压变送器的量程支点在下面时，它的平衡力矩为127.49N·cm，上时为1137.57N·cm。因此杠杆长度和靶上受力的乘积必须在这一范围。即

    k——常数。

    在上式5个数中，4个是已知的。唯有常数k不知道，它是根据靶的结构形状标定出来的，一般在1.6~1.2之间。在设计时，可以先假定一个数（例如1.4），算出F，再按式（1）算出L。有了F和L，便可制作煤气流量计。后再把制好的仪表到实际中标定，求出流量和变送器辅出的关系，从而计算出仪表实际流量系数。

    采用硅码挂重，代替靶上受力的办法，以校验靶上受力与变送器输出信号之间的线性对应关系并调整变送器的零点和满量程，这就是所谓干校法。

    当靶上不挂硅码时，变送器的输出信号应等于下限值；当靶上挂有硅码的重量为大时，变送器的输出信号应达到上限值，并且中间各点应符合线性要求，其误差不得超过允许范围。

取所挂硅码的大重量Wmax=Fmax=45.7N，时输出压力应为100kPa。当W=22.85N时，输出压力

其他各点可以一次计算并整理如表3-8。

表3-8  干校法对煤气流量计校验数据表

煤气流量计应如何安装？

    因为靶式流量计直接装在管道上，所以安装时应考虑到维修的方便，即在保证正常生产的情况下，仍有拆下的可能性，为此，可安装副线。

    ①如管道直径和煤气流量计直径不等时，可采用缩管4来连接[如图3-48（a）]。

    ②运行中如煤气流量计1发生故障需拆下检修时，可先打开旁路阀2，然后再关闭两个截止阀3，取下煤气流量计，这样就不会影响生产的连续运行。

    ③如煤气流量计应用于调节系统时，可与调节阀5装在一起，可省3个截止阀[见图3-48 （b）]，但要考虑前后直管段。考虑到被测流体的稳定性，调节阀应装在靶式流量计的后面。

有人说，煤气流量计振荡的原因是由于流体直接冲击靶片的缘故，你认为对吗?

    煤气流量计一般是在单元组合仪表中的变送器的转换器基础上构成的，它的力矩平衡式的转换器，本身就是振荡的。但如果在它的下杠杆上固定一膜盒，由于膜盒内充有硅油，阻尼很大，相当于一个阻尼装置，所以差压变送器的输出平稳，不振荡。但如果在它的下杠杆上固定波纹管或弹黄管，以构成压力变送器；或固定一浮筒，以构成力平衡式液位变送器；或者固定一靶片，以构成煤气流量计，则由于这些传感元件的阻尼很小，上述变送器统统都是振荡的。为此在这些变送器的转换器上，都要加阻尼装置，否则就不能使用。故煤气流量计的振荡不是因为流体冲击靶片的缘故。

为什么煤气流量计受温度变化的影响很小？

    煤气流量计的下杠杆和机体不联，其位置是自己可以调整的。这就减少了由于仪表装配不好而产生的应力，而这种应力的存在是力平衡仪表有温度附加误差的重要原因。所以靶式流量计受温度变化的影响很小。实践也证明，把结构相同的差压变送器和靶式流量计同时放在恒温箱内升温，前者有温度附加误差产生，而后者几乎没有。

什么是压敏式煤气流量计？简述它的工作原理。

目前我国使用的靶式流量计大多是力平衡杠杆式结构，它是在力平衡式气动或电动变送器的基础上，用圆板靶取代测量膜盒而构成，其设计思想和仪表的调校方法与力平衡式变送器是一样的，所以是力平衡变送器的派生产品。但随着位移变送器、智能变送器的迅速采用，力平衡杠杆式变送器的数量现在越来越少，力平衡煤气流量计的数量也随着减少。现在市场上出现一种压敏电阻式煤气流量计，它的结构和传统的不同（见图3-49）。它也有一根不锈钢杠杆，一端固定圆靶，另一端连着两对压敏电阻（它们构成电桥的4个臂）。当介质流动时，流动质点冲击靶，使靶产生位移（约2~3mm），经不锈钢杠杆，传递到转换器中的压敏电阻应变片。由于应变片A2、A4朝着介质流动方向，A1、A3背着介质流动方向。所以当靶上受力后，A2、A4受压，电阻减小；A1、A3受拉，电阻增加。于是电桥失去平衡，产生与流速成平方正比的电信号。即

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