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介质脉动流对流量测量有什么影响及脉动流的来源

来源: 编辑: 发布日期:2020-06-06

 在工业生产过程中,大家经常需要流量测量计对管道流量进行测量。但是流体有许多变量,这些变量往往会左右测量结果。其中脉动流就是一个很重要的变量。大家应该正确认识脉动流对流量计的影响,才能控制变量,使测量结果更加精确。

 
1、脉动流的产生
 
      脉动流常见于工业管流,它多由旋转式或往复式压气机、鼓风机和泵产生。管道中流体的共振和流量控制设备的周期振荡,例如控制阀的振荡,也是脉动的主要起因。流体在以较高的流速流过t型接头中的直线管段时,常会引发三通中的第三只口内流体脉动。脉动一旦形成就会在流体中传播,不但可向脉动源的下游传播,也可向其上游传播。脉动经一段距离的传播常因压缩作用而强度减弱。
 
2、脉动流对流量测量仪表的影响
 
      对于有固定周期的脉动流,可用周期来描述其脉动出现的频繁程度。一个周期有的可能要数小时,有的可能只需几秒钟。周期长、幅值较小的脉动,一般说来各种流量计都能跟踪这种变化,同时保持它们参比条件下的准确度。
 
      周期短、幅值较大的脉动,对除容积式流量计之外的绝大多数种类流量计都有较显著影响,出现较大误差。
 
(1)脉动流对差压式流量计的影响
 
      在脉动流状态下,孔板流量计示值误差的影响来自两个方面,一是对孔板流量计一次元件所产生的影响,即孔板流量计在测量脉动流时存在的原理上的误差;二是对孔板流量计的差压信号传递和转换系统所产生的影响,以及流量计二次仪表中所采用的流量计算方法的影响。除此之外,在脉动流条件下,管道横截面上流速分布廓形可能不同于相同平均流量的定常流动状态下的流速分布廓形形状,也对仪表示值造成一定影响。
 
(2)脉动流对旋涡流量计的影响
 
      脉动流对旋涡流量计的影响主要取决于脉动的幅值和脉动频率同旋涡剥离频率之比。当脉动幅值较小,在旋涡探测器上产生的信号幅值低于旋涡流量计门限值时,这种脉动被旋涡流量计中的噪声鉴别电路当作噪声而滤除。当脉动幅值足够大时,与脉动频率相对应的干扰同旋涡产生的信号混在一起而无法分离,非常后被当作旋涡去计算流量,使得仪表示值偏高。当然脉动频率有高有低,如果脉动频率与旋涡剥离频率之比很小,则对仪表示值影响也小,反之影响则大。
 
3、脉动流量的测量
 
      由于流动脉动对绝大多数流量计均带来误差增大的严重后果,因此近几十年以来,吸引了很多研究者对脉动流进行大量的研究。
 
      对付脉动流的方法主要有两个,一是配置合适的低通滤波器将脉动阻尼掉,使之残存的脉动不足以影响流量测量仪表或只对流量测量造成很小的误差,二是当这种阻尼在实际系统中实施有困难时,利用研究者所提供的公式对脉动所引起的误差进行估算,从而基本满足测量精度的要求。
 
      人们在测量往复式压缩机出口流量时,无一例外地都要遇到流体脉动问题,汽缸每往复一次,其排气流量就出现一个方波,幸运的是往复式压缩机出口一般都装有一个缓冲罐,上述脉动经缓冲罐的滤波后,在缓冲罐的出口管上,流量就变得较平稳。因此,合理选择测量点的位置,避开脉动源的影响,是个简单而有效的方法。
 
 
 
流动脉动对流量测量仪表的影响是个十分复杂的问题。当然,现在的仪器已经越来越先进,能够有效地克服脉动流对流量计的影响。虽然这一影响还不能完全消除,但是对于实际工业生产来说已经是足够。

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