浸入式流量计安装常见错误及如何避免

压缩空气是加压气体最典型的应用，我们将简要介绍测量压缩空气体积流量时需要考虑的事项。

在流体力学中对流动剖面进行建模时，经常使用平行板模型。在假设上板以恒定速度移动的模型中，与流体中的声速相比，板的移动速度相当低。根据该模型，上板表面的流速等于板的速度，而下板表面的流速为零。那么速度曲线在这两者之间如何变化呢？这就是重点。

图 1 中给出的示例实际上对于压缩空气无效。因为这里给出的示例是针对粘性流体而建议的。我们给出这个例子的原因是为了引入“流剖面"的概念。因为在此模型中可以以简单的形式理解流量和速度分布的概念。在此特定示例中，下板边界处的流速为零，在上板边界处达到恒定的最大值，并且存在恒定的力 F 移动上板以维持该速度。速度梯度是线性的，在这种情况下，层流充分发展。

图 2 显示了管道中流动的演变。如果流动完整，则速度分布是对称的。也就是说，管道壁处的流速为零，管道中心处的流速最大。在这种情况下，如果已知流动的平均速度，则通过将其乘以管道横截面积即可获得体积流量。

这就是压缩空气流量测量中充分开发的流量剖面的重要性的体现。虽然流量计的测量原理不同，但几乎都是通过测量或计算流量来计算流量。因此，需要“充分发展的直管距离"，使我们免受在流动中产生额外湍流的影响。

图3显示了压缩空气流量计的直管距离。根据这些条件，例如，在单个弯头后安装流量计之前，必须在流量计之前提供15倍管道内径的直管距离。另外，流量计后面需要有5倍管径的直管距离。

图4显示了正确组装的两个不同示例。在这些示例中，管道上留有直管距离，距会产生湍流的弯头足够远。安装在相关直线上的任何分支或连接点（甚至是盲点）都将成为巨大湍流的来源，并会扰乱速度曲线。

在现场条件下可能并不总是能够找到直管距离。在这种情况下，需要做的是修改管道以确保建议的距离。

例如，图5显示了为适应所需直管距离（示例中流量计为 20D + 5D）而进行的线路修订。

不正确的装配示例

在没有适当安装条件的情况下进行的现场测量会产生误导性结果。浸入式压缩空气流量计，特别是用于移动测量，由于其易于安装而成为首要选择。然而，如果后来安装在非测量用途的管道上的支管在现场条件下未正确打开，则测量结果不正确。在现场使用浸入式流量计时要考虑的最重要问题是直管距离、浸入长度以及避免在管道中产生湍流的影响。

在图6所示的安装中，虽然有足够的直管距离，但总共有3个过渡点，其中2个在流量计探头的正前方，1个在流量计探头的正后方。在这种情况下，距离探头几厘米的三个独立的不规则过渡点会产生巨大的湍流源。

在图 7 所示的 CFD（计算机辅助流动分析）示例中，给出了管道中的不规则性在流动中产生脉冲湍流的示例。

在图 6 中的错误安装示例中，管道过渡连接编号 1、T 形接头入口编号 2 和 T 形接头出口编号 3 将产生类似于图 7 所示分析结果的涡流效应。在这种情况下，不可能获得流量计探头可以测量的规则流量剖面。

确实，无法测量的参数就无法管理。然而，更糟糕的是根据错误的测量结果进行管理。流量计和其他测量设备安装不正确会误导测量结果，由于测量结果不正确，将无法做出正确的技术和决策，从而对业务效率产生负面影响。