德尔塔巴流量计在流量测量中的应用 流量计技术指标

摘 要：介绍了一种用于流量测量的德尔塔巴流量计，简述了德尔塔巴的测量原理以及基本结构，详细的介绍了德尔塔巴流量计的特点并与孔板、转子流量计、涡街流量计等常见的流量仪表进行了对比，通过实例阐述了德尔塔巴在实际工程应用中的价值。
关键字： 流量测量 差压式流量计 德尔塔巴流量计

0 引言

在现在工业过程自动化中，流量是重要的过程参数，为了对生产过程进行有效的监督、操作和控制，需要测量各种介质的流量。流量检测仪表是发展生产、节约能源、改善产品质量、提升经济效益和管理水平的重要工具，是工业自动化中重要的仪表之一。流量仪表种类繁多，各适用于不同的场合，按测量途径划分可分为质量式流量计、容积式流量计和速度式流量计，速度式流量计中又划分为电磁流量计、变面积式流量计和差压式流量计等。本文中所介绍的德尔塔巴就是一种差压式流量计。

1 德尔塔巴流量计简介

德尔塔巴是由德国思科（Systec-Controls）公司和德国埃尔朗根（Erlangen）大学于上世纪90年代合作研制开发的一种流量测量仪表，1995年开始正式生产销售。目前完善至全系列各种规格，已在16个国家销售、应用数千台。

1.1 测量原理

差压式流量计是一类应用较为广泛，用量居首的流量计。德尔塔巴流量计同样是运用差压测量的原理，可以说是一种特殊的节流装置。

节流式差压测量以流量连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）为基础。管道内充满流体，当流体流经节流件时会在节流件处形成局部收缩，导致流速增大，静压降低，在节流件前后产生差压，流量愈大，差压愈大，因而可以依据差压来衡量流量的大小。

1.2 基本结构

德尔塔巴流量计由探头、安装套管、变送器连接部件、差压变送器等四部分组成。

德尔塔巴探头的长度等于管道内径，探头前后各分布着一排不均匀分布的孔，孔径为8mm，分别为高压孔和低压孔，高压孔始终面向流体的流动方向。通过探头的前后两排孔将管道内压力在孔内取平均，并得出探头前后差压。

安装套管是德尔塔巴与管道的连接部件，套管的一侧与管道焊接，另一侧与德尔塔巴连接，连接形式按压力的大小可选择螺纹或法兰连接。套管的长度由管道保温层厚度决定。

德尔塔巴探头与变送器连接部件有多种选择，如：球阀、截止阀、1/2NPT外螺纹或者直接与变送器连接的椭圆转化器等。连接部件还包括适用于过热蒸汽介质的一体化冷凝器以及一体化的温度和压力测量装置。

差压变送器将探头提供的差压信号经开方和计算，得到流量。要依据探头所产生的实际压差，选择合适量程和精度的变送器。

2 德尔塔巴流量计特点

1）高精度，低直管段要求

德尔塔巴流量计很好的将高精度和低直管段要求结合在了一起，在满足直管段的条件下（一般为前7D后3D）可以达到0.5%的精度，即使在相当短的直管段下（前2D后1D）也可以到达2%的精度。这决定了德尔塔巴可以用于直管段苛刻的场所，在大管径上的应用尤为明显。

2）大差压、小压损、低运行成本

德尔塔巴特殊的探头设计决定了测量时可产生较其他一体化探头要大的差压，大差压决定了差压变送器的量程范围大，测量精度也较高。

流量计的压力损失是指由于管道中存在的一次装置，而产生的不可恢复的压力降，在生产中需尽可能的减少流量计压力损失。使用德尔塔巴测量时所产生的压损远远小于孔板等传统节流装置，由于压损小，管道流体动力损失也小，装置的运行成本低，成本回收快。

3）运用范围广

德尔塔巴应用范围广，可测量干气、湿气、液体以及蒸汽等多种介质，不受介电常数限制；可选择管道式及插入式，测量口径从3mm至15000mm，适用于各种口径的方管及圆管。对与高温、腐蚀介质可采用特殊的探头及管道连接材质。

4）一体化结构、安装便利、免于维护

德尔塔巴流量计可以实现真正的一体化安装，包括蒸汽流量的测量，将差压探头、温度和压力的测量以及差压变送器在一根探头上安装，而传统的蒸汽测量无法实现一体化安装。一体化安装可以减少接头、减少泄露，更为安全，同时也减少了安装工作量，一台一体化德尔塔巴流量计从开孔至安装完毕仅需60分钟。探头取压孔的防堵设计也使得德尔塔巴流量计在后期基本免于维护。

此外，德尔塔巴流量计还有大量程比、安装方式多样等特点。德尔塔巴与一些常用流量仪表的主要性能比较见表1。

表1 常用流量计性能比较

3 德尔塔巴流量计与孔板计算比较

这里通过一则实例，对德尔塔巴流量计和孔板的差压及压损进行比较。

本工况测量介质为甲醇水溶液，密度为794kg/m，管道公称通径DN50，工作压力0.13MPa（A），工作温度80℃。介质的最小流量480kg/h，常用流量880kg/h，最大流量1600kg/h，刻度流量定为1800kg/h。这里分别选用孔板和型号为DF10M的管道式德尔塔巴流量计，计算出各流量情况时差压及最大压损如表2所示。

表2 德尔塔巴与孔板计算比较

由上表中的计算结果可以看出，在此工况下，使用德尔塔巴获得了与孔板相近、甚至略大于孔板的差压值，但其所产生的最大压损仅约为孔板的一半。此处设计若采用德尔塔巴流量计代替传统的孔板进行测量，不但可以降低对直管段的要求、提高测量精度，同时也可以减少装置的后期运行成本。

4 结束语

化工设计中，流量仪表的选择不仅需要考虑到工况条件、介质本身特性、精度要求等，还需考虑安装运输便利、前期投入以及后期运行成本等实际因素，因此需要在各种流量仪表中权衡利弊，选择较为合适类型及型号。德尔塔巴流量计在精度等级、直管段要求、压损及安装上都有着自己的特点和优势，为我们流量计的选择提供了一种不错的方案，在工程应用中有着一定的实际意义。 智能化电磁流量转换器具有自诊断功能。除了电源和硬件电路故障外，仪表应用中出现的故障均能正确给出报警信息。这些信息之显示器右上方提出“！”标志。在测量状态下，显示故障内容如下：

故障处理

1）仪表无线是

a）检查电源是否接通；
b）检查电源保险丝是否完好；
c）检查供电电压是否符合要求；
d）检查显示器对比度调节是否能够调节，并调节到合适；
e）如果上述a)、b）、c）三项正常，d）项显示器对不对条件不能够调节，请将转换器返回厂家维修。

2）励磁报警

a）励磁接线EX1和EX2是否开路；
b）传感器励磁线圈总电阻是否小于150Ω；
c）如果a）、b）两项都正常，则转换器有故障。

3）空管报警

a）测量流体是否充满传感器测量管

b）用导线将转换器信号输入端子SIG1、SIG2和SIGND三点短路，此时如果“空管报警”提示取消，说明转换器正常，有可能是被测流体电导率低和空管阈值及空管量程设置错误。

c）检查信号连线是否正确；

d）检查传感器电极是否正常；

① 使流量为零，观察显示电导比应小于100%；

② 在有流量的情况下，分别测量端子SIG1和SIG2对SIGGND的电阻应小于5kΩ（对介质为水测量值，可以用指针式万用表测量，并可看到测量过程充放电现象）。

e）用万用表测量DS1和DS2直接的直流电压应小于1V，否则说明传感器电极被 污染，应给予清洗。

4）上限报警

上限报警提示出输出电流和输出频率或脉冲都超限。将流量量程改大后，撤销上限报警。

5）下限报警

上限报警提示出输出电流和输出频率或脉冲都超限。将流量量程改小后，撤销上限报警。

玻璃转子流量计的正确使用

　　玻璃转子流量计是现在工业、石油、化工、环保等行业上应用较为广泛的一类流量计，流量计种类这么多，为什么玻璃转子流量计较受亲睐，较受欢迎，因为其特点：压力损失小、性能可靠、结构简单，安装使用方便、价格便宜。

　　玻璃转子流量计又可以分为多种流量计小品种，普通型玻璃转子流量计、耐腐蚀玻璃转子流量计、微小流量玻璃转子流量计，选型是一个很重要的步骤，但是选择好了产品型号，如何正确安装、如何正确使用，这更是一个重要环节。

　　玻璃转子流量计的安装：

　　1.流量计安装前应仔细检查浮子测量锐边（读数边）有无损伤，带导杆的流量计应将运输中防止浮子跳动的填充物取出，检查浮子能否在导杆上自由滑动。丰辉仪表的填充物一般以打包带为主，取出填充物十分的方便。

　　2.垂直安装玻璃转子流量计，流量计应该安装在垂直位置上，并有可靠的支承，不能受到来自管道的任何张力和压力。新装管路，应将管道冲洗干净后安装流量计。被测流体从流量计下端进上端出。丰辉仪表提示：任何流量计切勿持在手中使用！

　　3.流量计的进口端应有5-10倍公称通径的直管段。建议在流量计旁装旁路管道。

　　4.被测流体中不可混有大颗粒污物，否则会使浮子卡住或堵塞流量计通路，这类需要在流量计上游安装过滤器。

　　5.被测流体压力必须稳定，流体压力不稳定会造成浮子波动，不能准确测量，流量计上游应设置缓冲器和定值器。

　　6.如果管路中有倒流，为防止损坏流量计应在流量计下流阀门之后安装单向止回阀。

　　7.被测液体不能含有气泡，如有气泡，必须在流量计上游设置排气口。

　　玻璃转子流量计的正确使用：

　　1.开启流量计上游阀门，要缓慢开启，为了防止浮子突然上冲，损坏玻璃管，然后用下游的调节阀调节流量计，停止工作时，应先关闭上游阀门，然后关下游阀门。丰辉仪表建议：在流量计外面包一圈金属网以加强安全防护。

　　2.被测流体的温度不宜出现急骤变化，毕竟是玻璃管，冷热交替热胀冷缩都有可能会导致流量计玻璃管的破裂。

　　3.如果在使用中发现流量计有渗漏，一般是密封圈失效，需要更换。

　　4.当锥管和浮子沾污，应及时清洗。

　　5.定期检查流量计测量的误差，一般流量计都有自己的一个精度标准，有一个微小的误差范围，一旦发现超出了规定误差，应调换浮子和锥管，或者重新标定刻度。

　　6.被测流体发生变化以及被流体的温度压力发生变化，与流量计上的标尺度上不一致时，须对示值按被测流体和状态进行修正（包括温度、压力、密度等），才能得到正确流量。

　　7.测量腐蚀性流体应选用LZB-()F/LZJ-()F耐腐蚀系列流量计。

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