在工程實際應(yīng)用中，壓縮空氣流量計通常有如下圖所示的幾種安裝方式，其中（a）、（b）、（c）三種方式都屬于水平安裝；（d）則為壓縮空氣流量計的垂直安裝。對不同的流體應(yīng)采用不同的安裝方式。普通液體、氣體、含水量液體的氣體、低溫氣體和液體、含微量固體顆粒的液體和氣體等可采用（a）、（c）、（d）方式安裝；高溫液體、高溫氣體、蒸汽可采用（b）、（c）、（d）方式安裝；濕飽和蒸汽可采用（a）、（c）、（d）方式安裝；液－氣（含微量氣體）、液－固（含微量固體）和液－液兩相流中，如果氣、固相不超出可測量范圍，建議*先采用（d）方式安裝。

1、實驗裝置與過程

實驗裝置結(jié)構(gòu)如下圖所示，水穩(wěn)壓罐為管路提供恒定的水壓，使實驗時流量穩(wěn)定，水流量的大小由調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)，流量范圍為2～20 m3/h。電磁流量計作為標準流量表給出進入實驗段的水的標準流量值，精度為0.5%。壓縮空氣流量計分別按照水平和垂直兩種方式安裝在實驗管路中，它們都具有足夠長的前、后直管段長度，并且其它安裝條件都嚴格按照規(guī)定的要求。壓縮空氣流量計的信號通過示波器采集，采樣頻率選用1000 Hz，每組數(shù)據(jù)包含2500點。

2、實驗結(jié)果與分析

分別對在水平和垂直兩種安裝方式時測得的渦街信號進行快速傅里葉變換（FFT），可以得到渦街頻率值，下圖給出了渦街頻率與流量之間的關(guān)系。從圖中可以看出，兩者之間的差別很小。再分別對測得的渦街率與流量做零截距*小二乘擬合，得到水平、垂直安裝的壓縮空氣流量計儀表系數(shù)分別為2.5202 Hz/(m3/h)和2.5198 Hz/(m3/h)，相對誤差小于0.02%。可見，安裝方式對壓縮空氣流量計的測量影響很小，可以忽略。

為了進一步研究壓縮空氣流量計安裝方式的影響，本文還比較了在水平和垂直兩種方式下的渦街信號的幅度。下圖給出了渦街信號幅度與流量之間的關(guān)系，可以看出信號幅度都與流量成近似二次方關(guān)系，在相同流量下，信號幅度基本上相等，這說明壓縮空氣流量計安裝方式對其信號幅度影響很小，也即旋渦的能量（正比于幅度的平方）幾乎不受影響。但是，仔細比較可以發(fā)現(xiàn)，壓縮空氣流量計水平安裝時的信號幅度略大于垂直安裝的情況，這里可定性地理解為，當(dāng)壓縮空氣流量計垂直安裝時部分旋渦能量因為克服重力而耗散，使得壓縮空氣流量計傳感器感測到的渦街能量變少，從而造成兩端的變形（直徑增大）大于管屏中間的變形；在寬度方向上，中間鋼管的變形（直徑減小）大于兩側(cè)鋼管的變形。這主要是由于在不同的焊接區(qū)域，焊縫的變形約束條件和散熱情況不同所致。在管屏焊接的起始段，由于管屏溫度較低，散熱較好，但由于管屏端部變形約束較小，容易變形；當(dāng)焊接至管屏中央時，即使溫度上升，但變形受到前后管子的約束，不易產(chǎn)生變形；在管屏的尾部，溫度高且散熱條件差，變形約束小，*易變形。圖反映了在同一焊接規(guī)范下，由φ76×4 的管子和6×34 的扁鋼組焊成的膜式壁管屏沿長度方向上的變形情況，直徑變化率約為0.04%。在寬度方向上，具有相反的變形情況。

雖然不同的焊接電源可以設(shè)定為不同的焊接規(guī)范，但在常規(guī)的控制中，對于同一把焊槍（焊接電源），從起弧到收弧（整個管屏的焊接過程中）的規(guī)范一般是固定的，從而引起管屏兩端變形（軸向變形），在工程實踐中，往往需要對管屏兩端各切除200mm 左右，浪費了大量的材料。為減小焊接變形，在本控制系統(tǒng)中，將焊接過程的規(guī)范按下圖所示規(guī)律進行實時調(diào)控。

起弧時溫度較低，結(jié)合焊接變形情況，采用較小焊接功率，焊接至100 mm 處進入穩(wěn)弧段，設(shè)回正常規(guī)范（焊接功率*大），在終點前150 mm 處，由于散熱條件差，溫度上升較快，因此減小焊接功率（比起弧段還小）。在實際應(yīng)用中，將數(shù)據(jù)以焊接規(guī)范和焊接長度對應(yīng)的形式存儲在控制系統(tǒng)中，焊接到對應(yīng)長度時由控制系統(tǒng)下傳到焊接電源中。

 

壓縮空氣流量計安裝要求主要分四大點：

壓縮空氣流量計安裝條件

1、傳感器可安裝在室內(nèi)，也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。

2、傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜（流體的流向自下而上）的與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。

3、傳感器應(yīng)避免安裝在有機械振動的管道上。當(dāng)振動不可避免時，應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。

4、傳感器應(yīng)避免安裝在有較強電磁場干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。

5、被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時，應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。

6、傳感器的上、下游應(yīng)配置一定長度的直管段，直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑，無明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。其長度應(yīng)符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi)，應(yīng)充滿被測液體。

7、直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑，誤差要≤3%并不超過5mm。

壓縮空氣流量計安裝步驟要求

1、將配備的專用法蘭分別焊接到上下游直管段上，使專用法蘭和直管段的內(nèi)徑嚴格垂直與同心。

2、將傳感器夾在焊有專用法蘭的上下游直管段上，用螺栓緊固，使上下游直管段與傳感器保持同軸。

3、傳感器安裝方式：傳感器應(yīng)朝上或水平（放大器指向）安裝；介質(zhì)溫度超過250℃，傳感器應(yīng)水平安裝。

4、傳感器及管道必要時應(yīng)良好接地，接地電阻≤10Ω。

5、傳感器上、下游直管段長度的要求

壓縮空氣流量計安裝注意十要點

1、合理選擇安裝場所和環(huán)境。

避開強電力設(shè)備，高頻設(shè)備，強電源開關(guān)設(shè)備；避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊懀荛_強烈震動場所和強腐蝕 環(huán)境等，同時要考慮安裝維修方便。

2、上下游必須有足夠的直管段。

若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90。彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。

若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90。彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。

調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D，下游應(yīng)有不小于5D。

3、安裝點上下游的配管應(yīng)與傳感器同心，同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。

4、管道采取減振動措施。

傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，特別是橫向振動。若不得已要安裝時，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。

5．在水平管道上安裝是流量傳感器*常用的安裝方式。

測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。

測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。

6．傳感器在垂直管道的安裝。

測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應(yīng)由下向上。

測量液體流量時，液體流向應(yīng)由下向上：這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。

7、傳感器在水平管道的側(cè)裝。

無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側(cè)裝，特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許*好采用側(cè)裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。

8．傳感器在水平管道的倒裝。

一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。

9．傳感器在有保溫層管道上的安裝。

測量高溫蒸汽時，保溫層*多不能超過支架高度的三分之一。

10．測壓點和測溫點的選擇。

根據(jù)測量的需要，需在傳感器附近測量壓力和溫度時，測壓點應(yīng)在傳感器下游的3-5D處，測溫點應(yīng)在傳感器下游的6-8D處。

壓縮空氣流量計安裝注意事項

專用法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。

安裝時應(yīng)使傳感器的流向標志與管道內(nèi)流體流向一致。

傳感器安裝前，法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測量點的位置，取壓點在傳感器下游3～5DN處，測溫點在下游5～8DN處。

測量高溫介質(zhì)時，切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。

連接傳感器的屏蔽電纜走向，應(yīng)盡可能遠離強電磁場的干擾場合。絕對不允許與高壓電纜一起敷設(shè)，屏蔽電纜要盡量縮短，并且不得盤卷，以減少分布電感，*大長度不應(yīng)超過200米。

安裝傳感器前，管道必須進行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì)，避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿被測液體，防止氣泡的干擾。