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浅谈在压缩空气应用中流量计的现场精度

更新时间:2021-10-11 11:46:50 点击数:56

我们在社交平台上看到了很多讨论,人们在没有讲述真实故事的情况下就对其准确性做出了评价。在本文中,我们将为您提供一些常见问题的实用答案。



点/单点式流量计      


在一些关于流量计的讨论中,我们看到的表述
比如:“用我们的流量计,你只需要上游管段10到15倍直径”。事实上,这是不可能的,使用“单点型”流量计用点测量压缩空气或气体。这有违
其基本物理特性。

那么,什么是“点测量/单点型”流量计呢?
这些流量计都是基于在一个点的速度测量从而计算出流量。一个明显的例子是插入式流量计,它是审计中最常用的流量计类型之一。另一个例子,从外部看不那么明显,是超声波钳式测量仪。这个流量计还可以测量一条直通路上的流量。一些仪表测量流量使用更先进的技术,如双通路,甚至多通路,但这些在压缩空气应用中不太常用。



现场精度vs.规范      


在压缩空气应用中,即使是最精确的流量计也可能被错误应用,这可能导致大的系统误差或随机的不稳定读数。在压缩空气流量审计中,特别是在旧的、现有的压缩空气系统中,获取真实的测量数据可能是非常棘手的。

所有的“点测量型”流量计都容易受到上游和下游的干扰。这些干扰常常造成很大的偏差。

可能干扰流动剖面的例子有双弯管、突然的直径变化和大的T型口。在很多情况下,客户只能将流量计放置在这些项目下游5或10倍直径管段的地方,这将对现场精度有很大的影响。


流量计是在理想条件下校准的,这意味着它将在一个已知内径的管道中受一个已知的、对称的速度剖面。但是当你不得不在很短的上下游管段上安装一个流量计的时候。

我们建议您在不确定度误差中增加至少5%到10%,并确保所有相关方都知道额外的测量不确定度。特别是在现场“测试”压缩机性能时,需要非常小心。




紊流和层流      


我们仍然听到人们谈论压缩空气中的“层流”,让我们把这个也弄清楚。你知道压缩空气,由于高速和大管道,总是紊流吗?在压缩空气网络中,除非测量非常低的速度,否则永远不会达到层流。为什么? 因为另一个物理定律,由雷诺兹等人描述。但别担心,这根本不是问题。它实际上有一个优势,因为流动曲线相当平坦,而不是抛物线。这使得在更大的管道中使用插入式流量计变得不那么受影响。

从现在开始,我们应该讨论“完全发展”的流量,而不是层流,这意味着流量剖面是非常对称的,均匀分布在管道表面。它需要相当长的直管段长度才能对称,在某些情况下,特别是在有些双弯管情况下,我们已经看到形成完全发展的流量需要60倍管径。



流量计技术比较-需要注意的事情 


热式质量插入式探头:流量剖面和温度影响。温度的突然变化会影响测量。水滴会在测量信号中产生尖峰。

差压式探头:流量剖面和调节比有限,需注意低流量。水珠和污垢可能会堵塞压力端口。连接管道的水可能会对结果产生影响。

超声波:流量剖面,阀门超声波噪声,振动,信号丢失。

涡街(在线):水滴,调节比有限,需注意低流量和压力损失。

差压(管道式):有限的调节比,需注意低流量。当使用孔板式仪表时,有永久性的压力损失。

涡轮:振荡可能会给出更高或更低的平均流量值。压力脉冲可能损坏轴承。水会引起腐蚀,导致读数错误。



你需要多精确?      


在审计中,这取决于你在寻找什么(泄漏,需求概况,压缩机控制系统性能,压缩机效率)。在分析数据时,关键是审计员的技能,以及审计员如何解释各种传感器和信号之间的组合。

有时,空压机的一个简单的负载/卸载信号已经可以提供对控制系统行为的洞察,在其他情况下,您可能想要放大到需求端,在那里您需要一个双向流量计。你结合的信号越多,你就越能清楚地了解到底发生了什么。

一般来说,考虑到所有的不确定性,5%的准确度对于使用插入式流量计的空气审计来说是很好的。如果您想在现场测试压缩机,并将其与工厂规格进行比较,您必须检查ISO 1217指令所要求的精度。这可能需要专门的设备和专业人员来进行测试。