HK-DRB迪爾巴流量計是金湖恒控儀表有限公司利用差壓原理進行流量測量，并遵循伯努力方程：Q=K×C× ，是目前上*為在流量一次檢測中精度zui高、重復(fù)性、運行zui可靠的一種新型插入式流量儀表。

　　迪爾巴（Dearbar）均速流量計結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、壓力損失小、使用及維護費用較低，在因經(jīng)濟迅猛發(fā)展而能源日益短缺的今天，迪爾巴（Dearbar）均速流量計是一種值得大力推廣和使用的節(jié)能型經(jīng)濟流量計，特別是在管道大于200毫米口徑的情況下，均速管流量計所具有的優(yōu)勢更明顯。故在電力、冶金、石化等行業(yè)中， 均速管流量計常作為*儀表。根據(jù)國外行業(yè)機構(gòu)對近兩年　流量儀表市場調(diào)查表明：在20種常用流量儀表中，均速管流量計的使用數(shù)量排序處于第8～9位,現(xiàn)場累計總用量達200萬臺以上。

智能一體式Dearbar流量計

加拿大格瑪（GAMME）公司*致力于新型均速管流量計的研究，通過大量的實驗數(shù)據(jù)，建立了預(yù)測流體系數(shù)K值的分析模型；新型均速管流量計迪爾巴（Dearbar）探頭檢測桿截面采用彈頭形單片一體化結(jié)構(gòu)，迪爾巴（Dearbar）均速管流量計現(xiàn)已*地成為上使用zui廣泛的新型均速管流量計之一。同時格瑪（GAMME）公司在壓力/差壓變送器、流量二次儀表也進行深入研發(fā)，已推出的SD-215智能流量轉(zhuǎn)換器可按流量標(biāo)定曲線編制多段折線函數(shù)程序，能進行流量線性化補償，從而可將不經(jīng)標(biāo)定的迪爾巴（Dearbar）均速流量計從1.0%精度提高到0.5%，量程比由不經(jīng)標(biāo)定的5:1擴大到10:1。

1、工作原理

 

　　HK-DRB迪爾巴（Dearbar）均速流量計是自動化通過其*的傳感探頭在流體前后所產(chǎn)生的差壓進行流量測量。當(dāng)流體流過探頭時,在其前部產(chǎn)生一個高壓分布區(qū)，高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓，根據(jù)伯努利方程原理，流體流過探頭時速度加快，在探頭后部產(chǎn)生一個低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。差壓流體從探頭流過后在探頭兩側(cè)出現(xiàn)旋渦，并且在探頭的后部產(chǎn)生部分真空。通過探頭高壓引管把高壓區(qū)的平均高壓傳至差壓儀表的正壓室；通過探頭低壓引管把低壓區(qū)的平均低壓傳至差壓儀表的負(fù)壓室。差壓儀表測得平均高壓與平均低壓之差，經(jīng)開方運算后即反映出流體平均流速的大小，平均流速與流量成正比，進而可以計算出管道中流體的體積流量或質(zhì)量流量。

2、流量計算公式：

　　　　Q=K×C×

其中：　Q ： 流體體積流量

　　　　K ：流量系數(shù)

　　　　C ： 流量常數(shù)

　　　　DP： 差壓值

1、系統(tǒng)組成

迪爾巴（Dearbar）均速流量計系統(tǒng)主要由三部分組成：（見下圖）

（1）一次源部分：迪爾巴（Dearbar）傳感探頭

（2）差壓轉(zhuǎn)換部分：差壓變送器或流量轉(zhuǎn)換器

（3）流量顯示累積部分：流量積算儀二次儀表或PLC/DCS系統(tǒng)

 

迪爾巴（Dearbar）均速流量計系統(tǒng)組成

　　HK-DRB采用格瑪（GAMME）公司提供的SD-215智能流量轉(zhuǎn)換器可同時實現(xiàn)差壓轉(zhuǎn)換及流量顯示和累積，在流體溫度不高的情況下如與迪爾巴（Dearbar）探頭組合成一體化結(jié)構(gòu)，可減少使用引壓管而引起的泄漏、差壓信號失真（很多場合小流量時差壓信號都很小，可能只有20～30Pa）等問題，大大提高了測量精度，同時也降低了使用成本。下面是差壓節(jié)流裝置傳統(tǒng)方案與迪爾巴（Dearbar）一體化均速流量計安裝配置圖及系統(tǒng)項目比較：

   節(jié)流裝置傳統(tǒng)方案安裝配置圖         迪爾巴（Dearbar）一體化均速流量計安裝配置圖

系統(tǒng)項目比較:（以DN250口徑為例）

比較內(nèi)容	節(jié)流裝置傳統(tǒng)方案	迪爾巴（Dearbar）一體化均速流量計
開孔（個）	4	1
管段（個）	20	0
截止閥（個）	5	0
閥組（個）	1	一體化
適配接頭（個）	2	0
變送器安裝（臺）	3	0
焊縫長度	160	10
可能的泄漏點（個）	36	6
案裝時間（小時）	10	1

2、主要技術(shù)指標(biāo)

  ● 適用壓力：0～40MPa 

  ● 適用溫度：-180～+550℃

  ● 測量精度：±1%

  ● 重復(fù)精度：±0.1%

  ● 管道尺寸：DN38～DN15000圓管或方管 

  ● 量 程 比：大于10：1

  ● 流量范圍：測量上限和下限在探頭強度和允許zui小差壓內(nèi)選擇

  ● 迪爾巴（Dearbar）均速流量計測量所需zui小流速及差壓

 

介質(zhì)	流速	zui小差壓
氣體 液體 蒸汽	4.5m/s 0.6m/s 9.7m/s	0.025KPa 0.25KPa 0.38KPa

 

3、主要應(yīng)用領(lǐng)域

 　　HK-DRB迪爾巴（Dearbar）均速流量計適用于多種介質(zhì)測量：滿管、單向流動的，單相的氣體、蒸汽和粘度不大于10厘泊的液體，如：

 （1）電廠一、二次風(fēng)測量　　　 　 （2）高爐煤氣測量　　　（3）乙烷、乙烯、天然氣 

  （4）煤氣、氮氣、氧氣等測量　　?。?）壓縮空氣測量　　?。?）飽和蒸汽、高低壓蒸汽測量

  （7）自來水、循環(huán)水等測量

三、特點及優(yōu)勢

1、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕

  　迪爾巴（Dearbar）均速流量計由一根中空的金屬管及為數(shù)不多的引壓管、管接頭等所組成，除帶截止閥的形式結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜外，一般結(jié)構(gòu)都比較簡單，總共才10多個部件。

2、安裝、拆卸簡單、費用低

  　迪爾巴（Dearbar）均速流量計安裝及拆卸都極為簡便。與常用的孔板流量計比較,在管徑為500mm的管道上安裝一臺孔板流量計，估計需12小時，而在相同的管徑上安裝一臺迪爾巴（Dearbar）均速流量計，估計只需1小時。一般在管徑小時節(jié)約的工時約25%，而管徑增大到400mm以上時，所節(jié)約的工時將超過75%，這說明管徑越大，所節(jié)約的工時就越多，迪爾巴（Dearbar）均速流量計的*性也就越突出。

3、壓損小，節(jié)能顯著

  　迪爾巴（Dearbar）均速流量計的不可恢復(fù)性壓損為信號壓損的2%～15%，僅為常用孔板流量計的不可恢復(fù)性壓損的十分之一，年運行費用為孔板的1/40～1/50。不可恢復(fù)性壓損是一種動力消耗，*運行，尤其是在大管徑測量時，采用迪爾巴（Dearbar）均速流量計節(jié)能效果就愈顯著。

4、多種應(yīng)用介質(zhì)、測量范圍廣

  　可適用于多種流體（氣、液、蒸汽），口徑自38mm至15000mm，壓力上限可達40MPa，溫度上限可達550℃或更高。到要求的況下也可保證±0.1%，特別適用于工業(yè)過程控制。 

6、對直管段要求較低

  　迪爾巴（Dearbar）均速流量計由于有多個檢測孔的均壓作用，因而降低了對直管段的要求孔板流量計前后直管段長度要求為30倍直徑以上，迪爾巴（Dearbar）均速流量計在直管段長度的要求相對孔板低，一般約為10至25倍直徑。

7、流體系數(shù)（K）恒定、從而使測量信號穩(wěn)定、波動小

  　迪爾巴（Dearbar）均速流量計采用彈頭形設(shè)計使流體分離點固定，另外探頭前部分進行粗糙化表面處理，并增加防淤槽使探頭表面形成一個穩(wěn)定的紊流邊界層，保證流體系數(shù)（K）恒定，測量信號穩(wěn)定、波動小。

8、可以在線安裝和檢修

  　迪爾巴（Dearbar）均速流量計可以實現(xiàn)管道運行的情況下在線安裝、維護，解決了部分不可停產(chǎn)或危險場合的應(yīng)用需要。

 

在線安裝迪爾巴（Dearbar）探頭

三、探頭*的設(shè)計理念

迪爾巴（Dearbar）均速流量探頭*的設(shè)計理念在于采用彈頭截面形狀，高強度單片雙腔防滲漏結(jié)構(gòu)，前部表面粗糙化處理、增加防淤槽和低壓取壓孔位置在兩側(cè)邊，正負(fù)壓取壓孔采用多組設(shè)計，其工作原理見如下示意圖：

 

迪爾巴（Dearbar）均速探頭工作原理示意圖

1、迪爾巴（Dearbar）探頭采用彈頭形設(shè)計

  　迪爾巴（Dearbar）探頭采用彈頭形設(shè)計使流體受到的牽引力zui小，并且流體與探頭分離點固定，使流量系數(shù)穩(wěn)定。

2、迪爾巴（Dearbar）探頭采用高強度單片雙腔設(shè)計

  　迪爾巴（Dearbar）探頭采用特殊工藝一次性成形，一體化單片雙腔金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計避免了其它探頭的三片式結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的腔室間的滲漏，保證了*精度并有助于提高探頭的量程上限。

3、迪爾巴（Dearbar）探頭本質(zhì)防堵設(shè)計

  　迪爾巴（Dearbar）探頭低壓取壓孔取在探頭兩后側(cè)，在流體分離點之前，雜質(zhì)聚集區(qū)以外，避免了低壓孔受渦流影響，又避免了低壓孔被雜質(zhì)堵塞，使輸出信號穩(wěn)定、精確。另外，正壓取壓孔因彈頭形狀的前部寬闊，形成靜止的高壓區(qū)，將阻止流體中的固體微顆粒進入探頭。迪爾巴（Dearbar）探頭正負(fù)取壓孔能真正實現(xiàn)本質(zhì)防堵。4、迪爾巴（Dearbar）探頭前部表面粗糙化處理、增加防淤槽設(shè)計

  　通常均速管表面為光滑設(shè)計，當(dāng)流速變化時在均速管的表面容易形成邊界層流與邊界紊流交替出現(xiàn)的情況，這會造成流量系數(shù)不穩(wěn)定。根據(jù)邊界層理論研究的結(jié)果，在流量探頭的前表面采用粗糙化處理，對探頭的后表面進行光滑處理，并在粗糙面與光滑面之間增加防淤槽（在粗糙化表面和光滑表面的交界處加一淺槽），這樣，無論對高速還是低速流體，表面層流速都不會隨整體流速的變化而產(chǎn)生漂移，都能在均速管表面產(chǎn)生紊流邊界層，流體雷諾數(shù)的變化將不再影響流量系數(shù)，在很寬的流量范圍內(nèi)保證流量系數(shù)的精確性，使產(chǎn)生的信號更穩(wěn)定，測量精度更高。

5、迪爾巴（Dearbar）探頭采用多組取壓孔設(shè)計

通常流量計都是單點取樣某個典型值來代替平均值，但實際應(yīng)用中，管道、環(huán)境等現(xiàn)場情況復(fù)雜多變，用一點的平均值來代替平均流速是不可能準(zhǔn)確的。迪爾巴（Dearbar）探頭通過多組取壓孔測得管道中流體的流速剖面，遍及全部管道直徑，真實反映流體的平均流速，同時也避免了只采用一個取壓孔的均速管流量計易堵塞的弊端。

四、迪爾巴（Dearbar）探頭與其他均速管探頭性能比較

流體試驗發(fā)現(xiàn)：圓形均速管的流量系數(shù)K值在雷諾數(shù)Re< 及Re >時基本不變，而在 ～ 之間時，K值增大且分散，分散度約為±10%。進一步的研究表明：上述現(xiàn)象是由流體流過圓管時分離點位置不固定造成的。當(dāng)Re< 時，分離點與管中心連線的分離角為78°；當(dāng)Re> 時，分離角為130°；當(dāng)Re在 ～ 之間時，分離角處于78°～130°之間不確定的位置上。由于均速管流量計計算公式中流量與K值成正比，因而K值±10%的分散性將造成流量測量±10%的誤差。值得注意的是，K值分散性大的這段雷諾數(shù)范圍對應(yīng)的流體流速正是大多數(shù)氣體在管道中正常流速值。此外，分離角還隨流體類型、檢測元件表面粗糙度等因素變化。迪爾巴（Dearbar）探頭與其它類型均速探頭性能比較如下表：

探頭類型
	圓形	菱形	橢圓形	彈頭形
邊界層流體狀況	層流/紊流	層流/紊流	層流/紊流	紊流
輸出差壓信號	有噪聲	有脈動、噪聲	未知	穩(wěn)定、無脈動
取壓孔位置	背部	背部	背部或側(cè)面	側(cè)面
測量精度	±5～10%	±1.0%（加阻尼）	未知	真正±1.0%
防堵性能	低	低	好	好
K系數(shù)推導(dǎo)公式	無	無	無	無
內(nèi)部結(jié)構(gòu)	三片式結(jié)構(gòu)存在	三片式結(jié)構(gòu)存在	兩片式結(jié)構(gòu)存在	單片一體化結(jié)構(gòu)
滲漏狀況	高低壓腔室滲漏	高低壓腔室滲漏	高低壓腔室滲漏	防漏設(shè)計
流體測試數(shù)據(jù)	無	有	無	有

五、Dearbar與孔板壓力損失比較

　　迪爾巴（Dearbar）均速流量計采用非收縮節(jié)流設(shè)計，比孔板的*壓損至少低95%以上，是一種高效、節(jié)能的均速流量探頭，下面舉例說明兩者在不同情況下使用壓力損失及運行費用比較：

 

        迪爾巴（Dearbar）均速流量計　　　　　　　　   傳統(tǒng)孔板

1.       蒸汽測量比較

流 體 條 件
介質(zhì)名稱：過熱蒸汽 工況流量：40（t/h） 壓　　力：1（MPa）	管道尺寸：377/9.0（mm） 密　　度：4.283（Kg/） 溫　　度：300（℃）
孔 　板	迪爾巴（Dearbar）
β＝0.6　δ＝0.6×Dp　　W＝Q×δ÷η Fv＝24×365×W×fv　　fv＝0.8元/度	δ＝0.03 ×Dp　　W＝Q×δ÷η Fv＝24×365×W×Fv　　fv＝0.8元/度
Dp＝26.348KPa	Dp＝2.439KPa
δ＝15.8088KPa　　Q＝2.594 /s	δ＝0.07317KPa　　Q＝2.594 /s
W＝2.594×15.8088÷0.8＝51.260（KW）	W＝2.594×0.07317÷0.8＝0.237（KW）
Fv=24×365×51.260×0.8   ＝359,230元/年（人民幣）	Fv=24×365×0.237×0.8   ＝1,661元/年（人民幣）
Dearbar每年節(jié)省的運行費用35,9230－1,661＝357,569（人民幣）
備注：Dp＝差壓值KPa 　　　δ＝固定壓力損失KPa　　Q=流體體積流量/s 電動機效率η＝0.8　　W＝功率損失KW　　　　fv＝電費元/年 　Fv電費元/年

流 體 條 件
介質(zhì)名稱：天然氣 工況流量：1776（m³/h） 壓　　力：1.6（MPa）	管道尺寸：273/8.0（mm） 密　　度：13.1273（Kg/ m³） 溫　　度：15（℃）
孔 　板	迪爾巴（Dearbar）
β＝0.5792　δ＝0.6×D　W＝Q×δ÷η Fv＝24×365×W×fv　　fv＝0.8元/度	δ＝0.03×Dp　　W＝Q×δ÷η Fv＝24×365×W×fv　　fv＝0.8元/度
Dp＝12.9621KPa	Dp＝1.05318KPa
δ＝7.77726KPa　　Q＝0.4933 /s	δ＝0.03159KPa　　Q＝0.4933 /s
W＝0.4933×7.77726÷0.8＝4.7931（KW）	W＝0.03159×0.4933÷0.8＝0.0159（KW）
Fv=24×365×4.7931×0.8   ＝33,590元/年（人民幣）	Fv=24×365×0.0159×0.8   ＝137元/年（人民幣）
Dearbar每年節(jié)省的運行費用33,590－137＝33,453（人民幣）
備注：Dp＝差壓值KPa 　　　δ＝固定壓力損失KPa　　Q=流體體積流量/s 電動機效率η＝0.8　　W＝功率損失KW　　　　fv＝電費元/年 　Fv電費元/年

流 體 條 件
介質(zhì)名稱：水 工況流量：380（m³/h） 壓　　力：1.6（MPa）	管道尺寸：325/8.0（mm） 密　　度：1000（Kg/ m³） 溫　　度：30（℃）
孔 　板	迪爾巴（Dearbar）
β＝0.5047 δ＝0.6×Dp　W＝Q×δ÷η Fv＝24×365×W×fv　　fv＝0.8元/度	δ＝0.03×Dp　　W＝Q×δ÷η Fv＝24×365×W×fv　　fv＝0.8元/度
Dp＝38.862KPa	Dp＝1.7333KPa
δ＝23.3173KPa　　Q＝0.10556 /s	δ＝0.0520KPa　　Q＝0.10556 /s
W＝0.0.10556×23.3173÷0.8＝4.7931（KW）	W＝0.10556×0.0520÷0.8＝0.007（KW）
Fv=24×365×3.07672×0.8   ＝21,561元/年（人民幣）	Fv=24×365×0.007×0.8   ＝49元/年（人民幣）
Dearbar每年節(jié)省的運行費用21,561－49＝21,512元（人民幣）
備注：Dp＝差壓值KPa 　　　δ＝固定壓力損失KPa　　Q=流體體積流量/s 電動機效率η＝0.8　　W＝功率損失KW　　　　fv＝電費元/年 　Fv電費元/年

彎　頭		保證測量精度±0.5～1.0%所需直管段為前7D后3D
同一平面內(nèi)的多個彎頭		保證測量精度±0.5～1.0%所需直管段為前9D后3D
不同平面內(nèi)的多個彎頭		保證測量精度±0.5～1.0%所需直管段為前18D后3D
管徑減小　或增加		保證測量精度±0.5～1.0%所需直管段為前8D后3D
控制閥門		保證測量精度±0.5～1.0%所需直管段為前24D后3D
直管段不足		安裝在單彎頭后,所需直管段為前2D后3D,調(diào)整K系數(shù)后,測量精度為±3.0%