目前生物、制藥、食品等行業(yè)對流體流量的測量有采用浮子流量計、渦輪流量計、孔板流量計、V錐流量計、渦街流量計、電磁流量計和科氏力流量計等。但由于這些衛(wèi)生型行業(yè)的特殊要求，使得這些流量裝置在應(yīng)用中存在一定的局限性，或不能滿足衛(wèi)生級需求或應(yīng)用成本過高。衛(wèi)生型差壓式流量計是利用流體通過節(jié)流件形成壓差的工作原理，其管道、殼體均采用316L不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)外拋光處理，并且內(nèi)部節(jié)流裝置采用無死角設(shè)計，從而極大地降低了微生物滋生風(fēng)險。因此其可以達到GMP標準的衛(wèi)生級要求，可以廣泛應(yīng)用于生物、制藥、食品等行業(yè)。
如下圖1所示：差壓式流量計左側(cè)部分為衛(wèi)生級不銹鋼殼體，右側(cè)部分為電子部件腔體。不銹鋼殼體為一個直通式管道，內(nèi)部采用無縫隙、無死角設(shè)計。直通式管道內(nèi)部表面經(jīng)過衛(wèi)生級拋光處理。在直通式管道內(nèi)設(shè)置一個差壓傳感器膜盒，從而形成節(jié)流裝置，將差壓傳感器膜盒的正側(cè)面面向流體的流動方向，差壓傳感器膜盒的負側(cè)面平行于流體的流動方向。當流體流經(jīng)這個直通式管道式時，由于管道內(nèi)部差壓傳感器膜盒的節(jié)流效應(yīng)，使得差壓傳感器膜盒的正負側(cè)形成壓力差。而差壓傳感器膜盒內(nèi)部設(shè)置有差壓測量芯片、靜壓測量芯片和溫度測量芯片，使其能夠測量獲得差壓傳感器膜盒正負側(cè)的壓差信號、管道的靜壓信號和流體的溫度信號。
圖1 衛(wèi)生型差壓式流量計
一些現(xiàn)代智能壓力變送器產(chǎn)品，增加了內(nèi)部溫度傳感器，用于修正環(huán)境溫度變化引起的熱影響。
◆準確度規(guī)格
流量測量精度等級：0.3級、0.5級、1級
壓力測量精度等級：0.5級
溫度測量精度：±0.3℃
◆流量測量規(guī)格
A： 0-3m3/h；B：0-5m3/h；C：0-7m3/h；D：0-10m3/h；E：0-15m3/h；F：0-20m3/h
◆工作壓力測量規(guī)格
A：0-10bar；B：0-20bar
◆介質(zhì)溫度測量規(guī)格
A：0-100℃；B：0-150℃
◆輸出信號
流量、溫度、壓力分別有4-20mA標準輸出，可加載485通訊或HART數(shù)字通訊。
常規(guī)差壓式流量計(如標準孔板、標準噴嘴、長頸噴嘴、經(jīng)典文丘里管等)是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù)。根據(jù)節(jié)流原理，當流體流經(jīng)標準節(jié)流裝置時，在其前后產(chǎn)生產(chǎn)生壓差，此差壓值與該流量的平方成正比。
參考國際標準ISO5167-1(1991)和我國的標準GB/T262493，可以給出這些差壓式流量計的推理公式為：
此公式式中：Qm為流量，m3；K為流量常數(shù)；ρ為流體的密度，kg/m3；ΔP為傳感器所測的差壓值，kPa；ξ為可膨脹系數(shù)；d為工作條件下節(jié)流件或喉部直徑，m；D為工作條件下上下游管道內(nèi)徑，m；β為直徑比，β=d/D；C為流出系數(shù)。
衛(wèi)生型差壓式流量計從測量原理上來看，也是屬于差壓式流量計的一種，其計算模型和標準節(jié)流裝置差壓式流量計是相同的，即
以上為衛(wèi)生型差壓式流量計的設(shè)計(上)的內(nèi)容，歡迎各位持續(xù)關(guān)注技術(shù)文庫的文章。
