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        彎管機在彎管時存在誤差的原因解決方案

        2021-06-03

        彎管機在彎管時呈現差錯,那么怎么消除彎管機的工作差錯?從差壓變送器引起的差錯導出公式可知,首要原因是因為差壓計算時高差的存在,即H≠0引起的。為消除H的存在,即要求彎管傳感器兩個取壓點在同一個水平面內。就是說,原則上或許選用水平布置計劃,可是,確實不能選用水平計劃時,應該縮短差壓管線的長度和采納在線實時補償計劃等辦法,在對熱膨脹引起的曲率半徑比值公式進行討論可知:在L1=L2時,R′和R的違背長度最小,即要求盡量使彎管兩側的直管長度持平。此外,為削減管線伸長在彎管流量計處應力的會集,可以采納伸長量分流的辦法,即在彎管流量計兩側滿意彎管流量計裝置要求的長度以外別離設置膨脹節或考慮π型裝置方式,流經彎管的流體因為受到管壁施加的向心力效果而發作向心加速運動,形成全體的空間旋轉活動。(流態表述)活動向心加速運動的強烈程度由流體的向心加速度表征,并且可以通過丈量彎管內、外側的流體差壓信號來斷定。在確知彎管彎徑比(曲折程度)和流體介質密度的條件下,測得內、外徑的差壓時即可以通過公式計算流量。

        彎管傳感器

        彎管流量計選用90°規范彎管傳感器作為流量傳感器,并通過在傳感器內、外側45°點測取差壓信號進行流量丈量,流體流速一般由下式斷定

        V=α[(R/D)×ΔP/ρ1)][1/2]

        式中,V為均勻流速;α為流速系數;R/D為彎管彎徑比;ρ1為管內流體密度;ΔP為引起流體向心運動的差壓信號。

        差壓信號ΔP為:

        ΔP=ΔP1-ΔP2

        ΔP1=P1-P10,ΔP2=P2-P20,

        式中,ΔP1為彎管傳感器45°點外彎側A點流體的壓力增量;ΔP2為彎管傳感器45°點內彎側B點流體的壓力增量;P1為流體以流速V活動時A點的壓力;P10為流體靜止時A點的靜壓力;P2為流體以流速V活動時B點的壓力;P20為流體靜止時B點的靜壓力。

        在流體靜止時A、B兩點的靜壓力差(P10-P20)由兩點的高度差H及流體的密度斷定。即有:ΔP=P1-P2-ρ1gH

        在實踐使用中,彎管流量計常常用于熱水管道等其他與設計條件相比存在溫差的環境。因為環境改變,因此丈量起來就會有差錯的存在。

        下面首要剖析一下彎管機存在誤差的原因。

        (1)差壓變送器引起的差錯

        在彎管流量計的計算公式中,P為彎管內外壁上取點的差壓信號?,F在丈量差壓信號ΔP一般選用各種差壓變送器,典型的丈量體系如圖2所示。壓力P1由A點取出,壓力P2由B點取出,并別離通過導壓管L1和L2接至差壓變送器G的A′和B′端,A與A′、B與B′的高度差別離為H和H′,差壓變送器直接丈量的差壓信號ΔP′為:

        ΔP'=P'1-P'2=(P'1+H1ρ0g)-(P2+H2ρ0g)

        ΔP'=-ΔP+(ρ0-ρ1)gH

        式中,ρ0為導壓管中水的密度,它在常壓下為溫度的函數。在常溫條件下,主管道內水溫文導壓管內的水溫相同,即有相同的密度,即

        ρ0=ρ1

        在當主管道內水溫高出環境溫度時,因為熱傳導的存在,進而使主管道內水和導壓管內的水密度不同。

        實驗證明,導壓管中的水以熱輻射為首要傳導方式,導壓管內水的溫度隨導壓管長度的延長而迅速衰減。當導管長度到達一定長度L0后,導管內水溫文環境溫度相同,即密度在L0以后不在改變,在L0范圍之內,ρ0為溫度的函數,也是長度的函數。

        上式表明,由差壓變送器直接丈量的差壓信號除含有引起熱水的向心加速運動發作的差壓信號ΔP外,還含有兩取壓點的高度差H和主管道內熱水密度和導壓管內水密度的不同而發作的差壓差錯信號項。

        (2)熱膨脹引起的曲率差錯

         因為彎管本身是一個柔性元件,供熱管道的熱伸長必將向彎管處會集,這樣彎管就會發作曲折變形,進而造成彎管的曲率半徑和設計時的曲率半徑不同。

        進一步了解發作的差錯情況,咱們依據實踐管網體系(如圖3所示),作如下假定加以計算:(1)忽略彎管抗力,即彎管內力抗拒曲折變形而使L1和L2段削減的伸長量為0;(2)假定彎管發作形變后仍為圓弧形,與兩側管線依然相切;(3)L1和L2段管線作為桿件處理,一切變形均為小變形范圍。設L1和L2形變量別離為ΔL1和ΔL2。依據假定的條件可知,L1和L2可以看作別離以A、B為固定點的懸臂梁,因溫度改變而發作的撓度為YC和YD;可得ΔL1=ηL1Δt;ΔL2=η2L2Δt;

         式中η為管道材質的線膨脹系數

         由管線的連續性近似有:

        YC=ΔL2;YD=ΔL1

        由幾許關系,使用材料力學常識可得C、D點的轉角別離為:

        θC=PDL12/2EI;θD=PCL22/2EI

        C、D點的撓度別離為:

         YC=PDL13/3E1;YD=PCL23/3EI


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