江苏酒精流量计厂家

   酒精流量计是速度式流量计中的主要种类，当被测流体流过涡轮流量计传感器时，在流体的作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量，根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉动的电势信号，即电脉冲信号，此电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。影响涡轮流量计精度的主要外部因素是流体的流动状态，涡轮流量计特性曲线要保持良好的线性关系，流过流量计的流体应为充分发展的流型。

1.酒精流量计旋转系数与下游直管段长度之间的关系
旋转流的旋转强度用旋转系数来表示，旋转系数定义为角动量通量与轴向动量通量的比值：

式中：ω -- 周向速度；
u -- 轴向速度；
R -- 管道半径；
A -- 流体流过的横截面积；
ρ -- 密度。
对于圆管内的旋转流，在r=0.95R处的旋转角度**，即：

采用多项迭代的方法，可编程计算出在某个值时（X 为圆管直径D的倍数）满足一定精度的Sw值：

    常数b和c与流体性质、雷诺数和流量有关，需要通过实验确定。对于不可压缩流体，b=0.030~0.085，c=0.10~0.50。一般来说，流量越大，旋转流的衰减越大，由式（3）可以看出，旋转流发生后的直管段越长，旋转流的强度越弱，对涡轮流量计精度的影响越小。
2.导管连接型涡轮流量计实验设计与结果分析
    为了在实验过程中能得到理想的旋转流体，实验中采用了模拟多种强度旋转流的发生器，旋转流发生器安装在流量计上游来流的起始点处。
    实验采用称量法，记录电子称上的质量脉冲数N，N乘以质量脉冲常数（0.08333），即得到质量值（kg），同时记录时间和涡轮变送器的脉冲数，在每个流量点重复做三次，记录三组数据，共选择5个流量点来覆盖涡轮流量计的测量量程。流量Q=0.08333N/t，仪表系数为：

仪表系数K与旋转数Sw成线性关系，仪表精度为：

其中α、d均为待定系数。
    根据实验所得多组脉冲数和流量数据，可计算出仪表精度δ值。按δ-X方程及δ和X数据进行**小二乘法回归，可确定α和d的数值。一般来说，对不可压缩流体，α=1.15~2.20，d=0.016~0.11。
3.直管段长度和流量计精度的初步预测
    在工程设计中，根据流体性质、流量和雷诺数确定α和d值。这样，按照式（5）就可以依不同的流量计精度要求，对直管段长度进行初步预测，或确定直管段长度后，对流量计的精度做初步预测。
当δ=0.2%时，不同流量下所需直管段长度见表1。
表1 不同流量下所需直管段长度

当X=30时，不同流量下仪表精度见表2。
表2 不同流量下预测的仪表精度

对流量计的精度和直管段的预测，为不同精度要求的涡轮流量计选择适当长度的直管段提供了理论参考。
4.结语
（1）旋转数Sw与X成指数关系，即随着下游距离X的增加，旋转流强度以指数方式衰减。指数系数c和α值与介质的性质，雷诺数等参数有关。
（2）对于任一旋转流源，随着下游距离的增加，在大流量区旋转流强度衰减速度快，而在小流量区，旋转流强度衰减速度要慢一些，因此，对小流量的流量计管道设计中需要加长直管段，以减少旋转流对流量计精度的影响。
（3）不论旋转流的方向如何，流量计越靠近旋转流源，流量计的精度δ越差，流量计精度可以按式（5）进行初步预测。

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1.酒精流量计脉动流特性
    几乎所有的管道流都是不稳定的，不论是层流状态还是湍流状态下都存在各种干扰。所谓脉动流是指流体在测量区域的流速是时间的函数，但在一个足够长的时间段内有一个恒定的平均值，这个值决定于脉动流的流动规律。
    真正的管道定常流仅出现在层流中，大多数工业管流均出现湍流现象，试试一种统计意义上的定常流，脉动流会影响涡轮流量计的测量**度，有时会使其测量值严重失真，所以工业上迫切需要研究脉动流对其测量**度的影响。
    脉动无处无时不在，但测量却非常困难，我们通常只能测量出脉动的主要参数，如辐值、频率和波形，然后通过这些参数分析脉动可能给流量计造成的影响。
2.脉动流对导管连接型涡轮流量计测量精度的影响
2.1特性方程及计算
    涡轮流量计以动量矩守恒定理为基础的一种速度式流量仪表，对非稳定流由于转子叶片和相关传动装置的共振、转子的转动惯量、脉动的形状、转子和齿轮摩擦阻力及转子瞬时转矩等因素影响，使涡轮流量计产生很大的误差，用机翼理论来分析作用在转子上的驱动力矩和阻力矩，可得到其运动方程:

    式中J为叶片转动惯量，θ为叶与轴线之间的夹角，r为涡轮叶片的平均半径，A为管道流量面积，ρ为流体密度，ω为涡轮的旋转角加速度，Q为通过管道流量。
    若把脉动流表示为Q=asin2πfpt，经过分析整理，可得出涡轮旋转角加速度与脉动流各参数的关系：22

其中C为稳态时的ω值。
    对特定的涡轮流量计和不同的脉动流，可编程计算出（2）式在脉动周围内各离散点所对应的ω（t），据此计算可画出ω（t）曲线，其流程图如图1：
2.2结构与分析
    经过计算分析，发现导致流量计产生误差的主要因素是脉动流的频率，所加的正弦脉动流的频率与稳态下涡轮的旋转角加速度的关系为ω=2πfp(1/qm)r2时，相应曲线与输入正弦曲线**为接近，与理论分析基本吻合，多次改变脉动流频率、振幅参数，发现有时图形失真非常厉害，通过对多幅图形的比较，发现有如下规律：（见图2、3）

当脉动流频率fp大于旋转角加速度ω时，仪表的相应曲线开始失真，脉动频率导致相应曲线的幅值发生改变，经过分析发现，脉动频率越大，响应幅值越小，脉动频率越小，响应幅值越大，即随着频率的增大，响应失真程度随着增大，但**终有趋于稳定的趋势。 当脉动流频率fp大于旋转角加速度ω时，响应曲线的失真程度随脉动振幅的增大而加剧，但当脉动振幅小于某一振幅值时，其变化可认为不影响涡轮流量计的精度；当脉动频率fp小于旋转角加速度ω时，响应曲线的失真程度与脉动振幅的变化无关联。 对于形状不失真的响应曲线，其响应曲线的幅值还与其它参数有关。经研究发现，对测量误差影响较大的参数还有叶片转动惯量J和叶片的初始旋转角加速度C.J越小，响应曲线的幅值越大，J越大，响应曲线的幅值越小，但J太大或太小都会影响响应曲线的幅值失真过大，其值取在2*10-6-3*10-6（kg.m2）之间时，响应曲线**，从参数分析可知，响应曲线与输入脉动曲线之间有一个位移，此位移的大小主要是与初始值C有关。

3.结论
   从以上分析计算可知，脉动流频率对涡轮流量计的测量精度影响**，当脉动频率fp小于旋转角加速度ω时，流量仪表的响应曲线与输入脉动曲线相似，测量结构接近于真值；脉动振幅对涡轮流量计的测量精度存在影响，但当脉动振幅小于某一振幅值时，可认为其不影响涡轮流量计的精度；叶片转动惯量J和叶片的初始旋转加速度C也对涡轮流量计测量精度有影响。

酒精流量计产品特点
1） 维护方便高精度，一般可达±1%R、±0.5%R，高精度型可达±0.2%R；

2） 重复性好，短期重复性可达0.05%～0.2%，正是由于具有良好的重复性，如经常校准或在线校准可得到*的**度，
在贸易结算中是优先选用的流量计；

3） 输出脉冲频率信号，适用总量计量及与计算机连接，无零点漂移，抗*力强；

4） 可获得很高的频率信号（3～4kHz），信号分辨力强；

5） 范围度款，中大口径可达1:20，小口径为1:10；

6） 结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大；

7） 适用高压测量，仪表表体上不必开孔，易制成高压型仪表；

8） 型传感器类型多，可根据用户特殊需要设计为各类型传感器，例如低温型、双向型、井下型、混砂型等

9） 可制成插入型，适用于大口径测量，压力损失小，价格低，可不断流取出，安装。

酒精流量计基本参数与技术性能

酒精流量计选型：

注：DN15～DN40常规为螺纹连接，DN50以上为法兰连接

例如，选用一台法兰连接式非防爆型涡轮流量计测量水，需要内部锂电池供电，管道为DN40，要求精度0.5级，304不锈钢材质，仪表耐压16MPa测量范围为标准量程，其产品型号应为：LWGY-40B-5SSN/H16

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