取樣流量傳感器的應(yīng)用與發(fā)展
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矩形管道
在其四個(gè)邊角實(shí)際流動(dòng)十分小，或趨于零* 4 。
阻塞比
在計(jì)算面積時(shí)往往忽視了流量傳感器的存在，它的存在不僅減小了流通面積，而且增大流經(jīng)此截面的流速。這種影響稱為阻塞效應(yīng)。其阻塞比S定義為：
阻塞比S=（πd 2 /4. +hB）/πD 2 /4. （4）
4式中：d：測量頭外徑； h：插入桿伸入深度； B：插入桿橫截面寬度； D：管道內(nèi)徑
研究表明：當(dāng)S0.02時(shí)，阻塞很小可忽略不計(jì)，β≈1；
當(dāng)0.02
當(dāng)S>0.06時(shí)，β值需實(shí)流標(biāo)定
類型
測點(diǎn)流速
凡可測流速的傳感器插入管道均可成為流量傳感器。較為通用的有以下幾種：
雙文丘里管
早于40年前，美國Taylar公司已有產(chǎn)品推向市場，稱皮托一文丘利管（Pitot Venturi Tube）。近年，國內(nèi)廠商按此原理推出產(chǎn)品，稱為雙文丘利管，區(qū)別僅是前者高壓取自支持桿，而后者取自管壁，在同樣流量下，后者輸出差壓將略小于前者。
測位于直徑上多點(diǎn)流速以均速管為例說明：
以皮托管測速原理為基礎(chǔ)，當(dāng)直管道足夠長時(shí)管內(nèi)流速分布為充分發(fā)展紊流，等速線為同心圓，才有可能僅測直徑上幾點(diǎn)流速即可反映整個(gè)截面的流速分布。一般在檢測桿迎流向有數(shù)對總壓檢測孔，所測總壓平均后也傳至變送器，二個(gè)壓力差的平方根與流量成正比。近四十年有不少改進(jìn)，但多限于檢測桿的形狀、現(xiàn)簡述如下：
圓形
上世紀(jì)60年代末期推出，使用后發(fā)現(xiàn)Re在105~106之間，流量系數(shù)K分散度約為±10%，原因是在Re105時(shí)流體在圓柱體分離角為780，而Re>106時(shí)，后移至1300，即所謂“阻力危機(jī)”現(xiàn)象，引起了K系數(shù)不穩(wěn)定而影響了流量準(zhǔn)確度，已于30多年前被淘汰。
菱型-Ⅱ型
1978年由DSI公司推出，檢測桿橫截面為菱形，流體分離點(diǎn)固定在菱形拐角處，解決了“阻力危機(jī)”帶來的流量系數(shù)不穩(wěn)定的問題，但是背壓通過一個(gè)內(nèi)徑約3毫米的細(xì)管引至變送器，使用中發(fā)現(xiàn)背壓孔易于堵塞的缺點(diǎn)。
機(jī)翼、橢圓型
設(shè)計(jì)這二種截面形狀的目的都是為了減少迎風(fēng)阻力，其實(shí)無論那種均速管永久壓損都僅只有幾十帕，可以忽略不計(jì)，不必小題大做。但可用于測量流速高、密度大的過熱蒸汽。
菱形-Ⅱ組合式
1984年由美國DSI公司推出，它由一個(gè)菱形型材，二個(gè)三角形型材組合而成，這種結(jié)構(gòu)因型材公差較大，當(dāng)溫度變化時(shí)，過盈易泄漏；太緊初始應(yīng)力過大削弱了強(qiáng)度，現(xiàn)也逐漸淘汰。
菱形-Ⅱ一體式
上世紀(jì)90年代初相繼由德國IA公司及Systec公司推出分別稱為Itabar及Deltabar。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是用中隔板將高低壓分隔為二個(gè)空腔，我國已可生產(chǎn)推出市場，價(jià)格較國外產(chǎn)品低廉不少。
彈頭型
1992年由美國Veris公司研制推出稱Verabar（威力巴）。主要特點(diǎn)檢測桿截面形狀為彈頭型，頭部作了粗糙處理（粗糙度x/ks~200），廠家宣傳這樣做可保證在檢測桿表面形成紊流附面層，從而推高了準(zhǔn)確度，相對其他因素（直管長度、管內(nèi)徑……）這些改進(jìn)微不足道。而由于靜壓取自二側(cè)，輸出差壓較其他均速管小30~50%。
T型
2001年美國DSI公司推出，稱Annubar-485，檢測桿橫截面為T型，正對流向有二排密集約2毫米的小孔（即使用細(xì)縫代替，也僅是反映截面中直線上的流速）。廠家卻宣稱由于總壓取壓孔幾乎占整個(gè)直徑的85%，可獲取“更多的流速分布信息”，準(zhǔn)確度可達(dá)到令人匪夷所思的±0.75%。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，測壓孔過小易于堵塞，銷售并不理想，說明在檢測桿上精雕細(xì)刻是沒有必要的。
風(fēng)光一時(shí)、難以為繼
上世紀(jì)六十年代，隨著流程工業(yè)的現(xiàn)代化，管徑0.5~2米逐漸增多，采用取樣原理、插入安裝形式的流量傳感器，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維修簡便，頗受用戶歡迎，卻也風(fēng)光一時(shí)，占有較大的市場份額。但由于它過于簡單，現(xiàn)場情況又十分復(fù)雜，難以保證必要的準(zhǔn)確度,上述的取樣流量傳感器已難以滿足要求。問題在于：
流場
目前工業(yè)管道日益增大，火電廠一次風(fēng)風(fēng)管可達(dá)5~6米，直管段長度僅1~2D,嚴(yán)重不足，管內(nèi)流速多為非充分發(fā)展紊流，且有漩渦，上述取樣流量傳感器不可能取得必要的準(zhǔn)確度。
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