一、威力巴流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)

 

      威力巴（Verabar）流量計(jì)是一種差壓式、測(cè)量平均速率的傳感器，其工作原理是把傳感器插入測(cè)量管內(nèi)的流體，通過(guò)傳感器在流動(dòng)的流體中所產(chǎn)生的差壓進(jìn)行流量測(cè)量。當(dāng)流體流過(guò)探頭時(shí)，在其前部產(chǎn)生一個(gè)高壓分布區(qū)，高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓。流體流過(guò)探頭時(shí)速度加快，在其后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過(guò)后在探頭后部產(chǎn)生部分真空，并且在探頭的兩側(cè)出現(xiàn)漩渦。均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔的位置是決定探頭性能的關(guān)鍵因素。低壓信號(hào)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確對(duì)均速探頭的準(zhǔn)確度和性能起決定作用。其探頭結(jié)構(gòu)產(chǎn)生差壓的原理如圖1所示。

 

 

 

      從圖1中可以看出，威力巴流量計(jì)的低壓取壓孔位于探頭側(cè)后兩邊，此區(qū)域是流體與探頭分離點(diǎn)之前、遠(yuǎn)離渦流波動(dòng)區(qū)域。這樣的構(gòu)造既保證了測(cè)量準(zhǔn)確度，也使其在防堵方面得到非常大的改進(jìn)。因?yàn)樵谔筋^的前部，高靜壓區(qū)繞著探頭，使高壓孔不會(huì)堵塞。而低壓孔取在探頭側(cè)后兩邊，流體從表面斜掠而過(guò)，保護(hù)了低壓孔不會(huì)被驚動(dòng)，從而達(dá)到防堵的作用。而其他探頭低壓孔取在雜質(zhì)聚集的低壓波動(dòng)區(qū)域，容易堵塞，影響測(cè)量準(zhǔn)確度。

 

      威力巴流量計(jì)的專(zhuān)利設(shè)計(jì)決定了其具有如下特點(diǎn)：

 

      能夠保證準(zhǔn)確度的長(zhǎng)期穩(wěn)定：不受磨損、污垢的影響；結(jié)構(gòu)上沒(méi)有可移動(dòng)部件；設(shè)計(jì)上排除了堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

 

      1.安裝簡(jiǎn)單、速度快、費(fèi)用低廉；應(yīng)用專(zhuān)用工具，可在線安裝；焊縫十多厘米，焊接量非常小。半個(gè)小時(shí)即可完成安裝。

      2.運(yùn)行費(fèi)用低廉；非收縮節(jié)流設(shè)計(jì)；永久性壓損小。

      3.多對(duì)取壓孔取壓，遍及全部管道直徑，有別于其他非均速插入式的單點(diǎn)取壓。

 

      二、威力巴流量計(jì)和其他差壓式流量計(jì)取壓方式的比較

 

      威力巴流量計(jì)在均速測(cè)量探頭中有很多優(yōu)勢(shì)，威力巴流量計(jì)和其他形狀的均速管相比，探頭部分有比較明顯的差別，威力巴流量計(jì)探頭采用了根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì)的子彈頭外形。和它相比，圓形探頭有多個(gè)流體分離點(diǎn)，造成流量系數(shù)不穩(wěn)定，菱形探頭雖然流體分離點(diǎn)固定，但由于尖銳的邊緣會(huì)產(chǎn)生很大的漩渦，使探頭震動(dòng)并產(chǎn)生脈動(dòng)的噪聲信號(hào)到取壓點(diǎn)，使變送器信號(hào)失真。而威力巴流量計(jì)這種子彈頭形防滲漏單體探頭，其流體分離點(diǎn)固定，探頭也沒(méi)有震動(dòng)。有利于穩(wěn)定流量系數(shù)。同時(shí)，威力巴流量計(jì)探頭還采用了前部表面粗糙處理和防淤槽（在粗糙化表面和光滑表面的交界處加一條淺槽）。這樣，無(wú)論對(duì)于高速還是低速流體，都會(huì)產(chǎn)生紊流邊界層。使其達(dá)到降低牽引力和渦街脫落力的目的，并在很寬的流量范圍內(nèi)保證了精確的流量系數(shù)。這就相當(dāng)于有了一個(gè)紊流發(fā)生器。使產(chǎn)生的差壓信號(hào)更加穩(wěn)定，其流量檢測(cè)誤差達(dá)±1.0%。威力巴流量計(jì)和其他流量計(jì)的比較見(jiàn)表1、表2。

 

      表1 威力巴流量計(jì)和其他均速流量計(jì)的比較

 

截面形狀 威力巴（子彈頭形） 鉆石形 圓形 結(jié)構(gòu) 單片一體化 三片式結(jié)構(gòu) 三片式結(jié)構(gòu) 高/低壓腔滲漏可能性 不可能 可能 可能 探頭表面狀況 粗糙 光滑 光滑 邊界層流體狀況 紊流 未知 未知 差壓信號(hào) 穩(wěn)定，無(wú)脈動(dòng) 有脈動(dòng)/噪聲 有噪聲 測(cè)量準(zhǔn)確度 高 中等 低 探頭強(qiáng)度 高 低 中等 防阻塞能力 高 低 低 流體牽引力及振動(dòng) 低 高 中等

 

     表2 威力巴流量計(jì)和孔板流量計(jì)取壓的比較

 

名稱(chēng) 威力巴 孔板 長(zhǎng)期準(zhǔn)確度 高 低 安裝難度 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 運(yùn)行費(fèi)用 低 高 壓力損失 小 大

 

      三、企業(yè)計(jì)量中威力巴流量計(jì)的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

 

      在完善企業(yè)計(jì)量工作中，我們選用了幾十套威力巴流量計(jì)分別對(duì)壓縮空氣、蒸汽、煤氣、二氧化碳?xì)獾冗M(jìn)行測(cè)量取壓，再給其配上智能高精度EJA微差壓變送器。這就解決了傳統(tǒng)差壓變送器測(cè)量微差壓時(shí)準(zhǔn)確度低、零漂大，制約均速管流量計(jì)應(yīng)用這一難題，EJA120型準(zhǔn)確度達(dá)到0.2%，而且具有很高的穩(wěn)定性。我們把威力巴流量計(jì)和EJA結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮了二者準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。在氣體計(jì)量中節(jié)約了大量的費(fèi)用（壓損小、節(jié)能），取得了非常好的效果。

 

      威力巴流量計(jì)也有其缺點(diǎn)，由于它對(duì)流體的壓縮很小，因此，當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流速很低時(shí)取得的差壓就比較小，測(cè)量效果很不理想，這時(shí)最好不要選用。另外。威力巴流量計(jì)探頭一旦堵塞。清理將是非常困難的，所以使用中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

 

      ◆ 當(dāng)引壓管泄漏，探頭高壓平衡區(qū)遭到破壞。雜質(zhì)中直徑較小的顆粒就有可能進(jìn)入取壓孔，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)堵塞取壓孔導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量。因此要經(jīng)常檢查引壓管是否泄漏。

 

      ◆ 當(dāng)停產(chǎn)時(shí)，由于分子的布朗運(yùn)動(dòng)，顆粒小的雜質(zhì)有可能進(jìn)入取壓孔。所以當(dāng)管道長(zhǎng)期不用時(shí)，最好把流量計(jì)拆回保存。

 

      ◆ 威力巴流量計(jì)所在管道系統(tǒng)如果頻繁開(kāi)停機(jī)，顆粒小的雜質(zhì)就會(huì)在高壓區(qū)形成的瞬間，有可能進(jìn)入取壓孔，日積月累。就會(huì)造成探頭的堵塞。這種運(yùn)行狀況下選用威力巴流量計(jì)要很慎重。

 

      ◆ 介質(zhì)中如含有大量的焦油、纖維狀的物質(zhì)，也可能造成探頭的堵塞，這時(shí)是不能選用威力巴流量計(jì)的。

 

      ◆ 任何一種流量裝置的具體應(yīng)用都要根據(jù)相應(yīng)的工藝、計(jì)量檢測(cè)控制要求和被測(cè)介質(zhì)狀況。選擇適宜的計(jì)量檢測(cè)方式。同時(shí)，還要對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤與觀察分析，掌握各種流量計(jì)的適應(yīng)性、特點(diǎn)，以滿足計(jì)量檢測(cè)準(zhǔn)確性需要。