轉(zhuǎn)爐煙氣流量測量的準(zhǔn)確性在轉(zhuǎn)爐煤氣回收和轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼過程中顯得非常重要，而轉(zhuǎn)爐煙氣具有灰塵和水汽含量大、管道直徑大和測量現(xiàn)場震動(dòng)大等特點(diǎn)，普通流量測量系統(tǒng)無法同時(shí)滿足以上要求，這就給儀表選型造成很大難度。

 

      在工業(yè)生產(chǎn)中，測量流量的儀表種類很多，目前在過程檢測中所用的流量測量儀表如表所列：

 

種類 典型產(chǎn)品 工作原理 主要特點(diǎn) 差壓式流量計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

雙波紋管差壓計(jì)

膜片式差壓計(jì) 流體通過流裝置時(shí)，其流量與節(jié)流裝置前后的差壓有一定的關(guān)系 比較成熟，應(yīng)用廣泛，儀表出廠時(shí)不用標(biāo)定。 速度式流量計(jì) 葉輪式流量計(jì) 葉輪或渦輪破流體沖轉(zhuǎn)， 其速度與流體的流速成正比 價(jià)廉、精確度低 體積式流量計(jì) 渦輪式流量計(jì) 橢圓型齒輪或轉(zhuǎn)子被流體沖轉(zhuǎn) ，每轉(zhuǎn)一周便有定量的流體通過 精確度高，測量范圍廣，靈敏。耐壓高，但壽命短。 橢圓齒輪流量計(jì)

羅茨流量計(jì) 精確靈敏， 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。 恒壓降式流量計(jì) 轉(zhuǎn)子流量計(jì)

沖塞式流量計(jì) 轉(zhuǎn)子或沖塞上下 壓降一定，它們被流體沖起的高度與流量大小成正比。 簡單、價(jià)廉、較靈敏 動(dòng)壓式流量計(jì) 畢托管 流體的動(dòng)壓力與它的流速平方成正比。 結(jié)構(gòu)簡單，但不太準(zhǔn)確。 電磁流量計(jì) 電磁流量計(jì) 導(dǎo)電性液體在磁場中運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)感應(yīng)電動(dòng)勢，其值與流量大小流量成正比。 適合測量導(dǎo)電液體的流量 靶式流量計(jì) 靶式流量計(jì) 流體流動(dòng)時(shí)對靶產(chǎn)生作用力，使靶產(chǎn)生微小的位移，反映流量的大小。 適合測量高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量。

 

      其中差壓式流量計(jì)比較成熟，已有完整的實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，適用于測量穩(wěn)定流動(dòng)的流體流量，這是最常用的流量測量方法。

 

      以上所列差壓式流量測量裝置存在諸如量程比小、壓損大、取壓孔容易堵塞、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、系統(tǒng)精度不高等缺點(diǎn)和問題，而當(dāng)今電子技術(shù)發(fā)展很快，使變送器、積算儀和記錄儀等二次儀表都能做到很高的精度、靈敏度，而且功能很全。但作為差壓發(fā)生器這個(gè)一次源的問題始終沒有得到大的突破。

 

      為了解決流量測量一次元件的問題，1990年代開發(fā)出一種差壓式、速率平均式流量傳感器威力巴—（Verabar）流量測量探頭。它是通過傳感器在流動(dòng)的流體中產(chǎn)生差壓進(jìn)行流量測量的，主要用于氣體、液體和蒸汽的測量。

 

      威力巴流量測量探頭獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及對傳統(tǒng)的流量理論的突破，使它徹底解決了傳統(tǒng)均速管存在的問題。在精度、重復(fù)精度、可靠性、防堵性和長期高精度等方面都達(dá)到了先進(jìn)水平，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的插入式差壓流量計(jì)，它具有高精度、高強(qiáng)度、低壓損、可靠防堵、易安裝、免維護(hù)及壽命長等特點(diǎn)。

 

      威力巴流量計(jì)和其它差壓流量計(jì)一樣都遵循伯努利方程：

 

      

 

      式中 Q=管道內(nèi)的體積流量

              K=流量系數(shù)

              DP=差壓發(fā)生器產(chǎn)生的差壓

              C=流量系數(shù)—要確定Q就必須確定K和DP

 

      VERIS公司對伯努利方程理論在具體應(yīng)用上進(jìn)行了補(bǔ)充，建立了威力巴流量探頭的流量系數(shù)K的數(shù)學(xué)分析模型：

 

      

 

      流量系數(shù)K的精度高達(dá)±0.5% ，而且該系數(shù)是線性的，它的變化與雷諾數(shù)的變化無關(guān)，保證了測量結(jié)果在高于10:1的量程比下， 測量都能達(dá)到±0.5%的精度。

 

      威力巴流量測量探頭反映一個(gè)真實(shí)的流速，其精度達(dá)到±0.5%；重復(fù)性0.1%；其突出的優(yōu)點(diǎn)是：輸出一個(gè)非常穩(wěn)定的無脈動(dòng)的差壓信號。

 

      我廠現(xiàn)有120噸轉(zhuǎn)爐三座，在當(dāng)時(shí)工程設(shè)計(jì)時(shí)，就考慮煙氣流量的測量，由于煙氣具有管道直徑大（DN=1800mm）、煙氣內(nèi)灰塵含量大（≥100g/m3）、準(zhǔn)高溫（70~℃≤T≤90~℃）量程比大等特點(diǎn)，當(dāng)時(shí)未能選到合適的測量裝置，故轉(zhuǎn)爐投產(chǎn)時(shí)沒有煙氣測量，但隨后根據(jù)轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼的需要，我們經(jīng)過調(diào)查和對比，最終選用美國VERIS公司生產(chǎn)的威力巴流量測量探頭作為煙氣流量測量的一次元件。威力巴流量測量探頭產(chǎn)生的差壓非常小，在我廠所使用的這三套中，產(chǎn)生的最大量程差壓僅為273Pa，對于這樣小的差壓，普通的差壓變送器不能滿足要求，剛開始我們選用普通的1151系列差壓變送器與之配套，精度很差，且零點(diǎn)經(jīng)常在0-15% 之間漂移，最終選用國內(nèi)宏揚(yáng)科技公司生產(chǎn)的和羅斯蒙特3051差壓變送器同等精度的3851差壓變送器與之配套，信號穩(wěn)定可靠，零點(diǎn)漂移很小，信號直接輸送給計(jì)算機(jī)，為轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼的控制提供準(zhǔn)確穩(wěn)定的煙氣流量信號。

 

      該系統(tǒng)投入兩年多，至今系統(tǒng)運(yùn)行良好，幾乎是免維護(hù)。對于這種大管徑的流量測量，選用威力巴流量測量探頭作為流量測量的一次元件，相對設(shè)備投資較小，成本較低。