浅析如何高效的避免BURKERT流量计现场磁干扰

    浅析如何高效的避免BURKERT流量计现场磁干扰

    如果介质中含有铁磁性物质，应安装磁过滤器；如果介质中含有固体杂质，应考虑在阀门和直管段之间加装过滤器；当用于气体测量时，应管道压力不小于5倍流量计的压力损失，以使浮子稳定工作；为了避免由于管道引起的流量计变形，工艺管线的法兰必须与流量计的法兰同轴并且相互平行，管道支撑以避免管道振动和减小流量计的轴向负荷，测量系统中控制阀应安装在污水流量计的下游：流体振动液体流量计：此类流量计有二种类型：涡街流量计和旋进（旋涡进动）流量计。    涡街流量计具有许多特点，如输出脉冲频率信号，信号与流量为线性关系，便于总量计量，范围度宽，压损小，无可动部件，结构简单，便于安装维护等，不足之处为对流场规则性要求较高，需有较长直管段，应力式对管道机械振动敏感，不宜使用于强振动场所。多年实践证明，涡街流量计选型（合适的测量范围）至关重要，安装要求应特别注意，有时现场适当调整是必要的，这些都是提高使用效果的关键所在。

    BURKERT流量计的特点与涡街基本相同，只是有两点区别：流量计压损大得多和较短的直管段长度要求。厂推出直读式（现场显示）流量计受到用户欢迎，顺便提一下，所有城市用天然气皆应该发展直读式现场显示流量计，它应作为基本品种之一，是一种以总量计量为主的仪表。

    BURKERT流量计结构简单、牢固、使用寿命长。测量管内无活动部件和阻力部件，无压损，不会产生阻塞 测量，抗干扰能力强 体积小、重量轻、安装方便、维护量小、测量范围宽，测量不受流体温度、密度、压力、粘度、电导率等变化的影响，可在老管道上开孔改造安装，施工安装简单，工程量小。较一般电磁流量计的成本和安装费用低，特别适合大中口径管道流量的测量。采用加工工艺，固态封装、寿命长、使仪表具有良好的测量精

    对电磁流量计的主要组件引起的压力损失进行了对比实验测量，比较了整流栅形状、叶轮叶片数和后导流器不同结构对压损的影响程度。结果表明，后导流器相对整流栅和叶轮是产生压力损失的主要因素，采取改进的后导流结构，可以降低流量计的压损，同时得到更好的仪表系数值，提高流量计准确度。

    1 引言

    电磁流量计是叶轮式速度流量计，属于速度式测量，即利用测量管道内介质流动速度来得到流量。置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成正比，通过测量叶轮的旋转角速度得到流体流速，从而得到管道内的流量值。在选择电磁流量计的时候，除了要求其具有准确度高、量程大和起始流量小的外，压损小也是一个关键指标。流体通过电磁流量计的压力损失越小，则流体由输入至输出管道所消耗能量就越小，由此可大大节约能源，降低输送成本。本文将对流量计进行实验对比测量，找出引起压损的主要因素，为针对性地改进设计提供基本实验依据。

    2 结构与压力损失

    电磁流量计结构示意如图1所示，主要组件包括整流栅、前导流器、叶轮以及后导流器等。当流体通过管道时，冲击叶轮，对叶轮产生驱动力矩，使叶轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而旋转，在一定的流量范围内，叶轮的旋转角速度与流体流速成正比。因此，叶轮的转速通过装在机壳外的磁电转换装置转换为模拟电流量，进而显示为瞬时流量值和累积流量值。

    流体从机壳进口流入，首先经过整流栅进行稳流，再进入前导流器，前导流器对流体有收敛作用，防止流体发生分离产生大的涡旋运动，前导流叶片对流体起导向作用，避免流体自旋而改变对叶轮叶片的作用角度，测量的准确度。流体经叶轮后将以螺线型方式向前流动，加入带叶片的后导流器对其进行导流，使流体沿管壁直线流动，减少各种阻力引起的能量损失。流体通过流量计的压力损失与介质的密度、流速等有关，其计算公式为：

    △P= αρv2/2 （1）

    式中 △P - 压力损失，Pa

    α - 压损系数

    ρ - 介质密度，kg/m3

    v - 流速，m/s

    由于ρ和v为流体流动参数，不能随意增减，因此只能尽量减小压损系数α，以达到降低压损的目的。压损系数除了受流体粘性、管径及管长等因素影响外，还与流量计内部各部件的几何结构有关。

    3 实验测量

    实验采用口径DN=1OOmm，量程Q=60~600m3/h的电磁流量计，在吸气式试验台上分别对介质为空气（常压）、不同形状整流栅、不同叶片数叶轮和不同结构的后导流器进行测量。

    3.1 整流栅

    图2为圆孔和方孔两种形状整流栅，整流栅直径为1OOmm，宽为15mm。方孔流通面积约为圆孔流通面积的4/3。中间实体为固定整流栅螺钉位置。

    图3是只改变整流栅条件下，流体经过流量计的压力损失曲线。由图知，尽管方孔整流栅比圆孔增大了1/3的通流面积，但对流体压损的影响并不。在小于300m3/h的范围内，两者几乎没有差别，在Q=700m3/h处，方孔整流栅大使压损降低300Pa，比圆孔整流栅改善约10％，在工作范围60~600m3/h内，方孔比圆孔平均改进约2％，但方孔加工难度大于圆孔，因此，应根据实际情况选择整流栅。

    3.2 叶轮

    叶轮按照设计要求为叶片数z=12~20，叶片倾角α=30゜~45゜，重叠度为1~1.2，叶片与内机壳间隙为0.5mm。为提高流量计的灵敏度，可适当增加叶片数。

    本文在允许范围内分别选择13和20个叶片数的叶轮进行了测量，结果如图4所示。可看到，两条曲线几乎重合。说明在允许范围内，叶轮叶片数的增减对压力损失的影响可以忽略。但采用13叶片数的叶轮时，测得流量计起始流量为6.5m3/h，而采用20叶片数的叶轮，其起始流量为5.5m3/h，适当增加叶片数，可以较地提高流量计的灵敏度。注意的是，增加叶片数会使重叠度增大，过大的重叠度将使流量计性能恶化。