流量计中的K系数是什么?

K系数是通过校准并与其他满足精度要求的测量设备进行比较而计算出的系数。流量计的K系数在投入使用前会进行确认。

该系数是一个固定值,是流量计制造商在验证每台仪器后获得的实际系数,与初始设计无关。

What is the K-factor in a flow meter?

流量计的流量系数是指在特定条件下,被测流量与标准流量之间的比例关系。流量计的K系数由制造商在校准时给出。

K值容易改变。因此,作为制造商,我们通常会为流量计设置密码。

流量计k系数

液体涡轮 流量计是一种基于扭矩平衡原理的速度型流量计。

流体流经传感器壳体。由于叶轮叶片与流向存在一定角度,流体的冲击力使叶片产生 旋转扭矩。克服摩擦扭矩和流体阻力后,叶片开始旋转。扭矩平衡后,转速趋于稳定。

在特定条件下,转速与流量成正比。

由于叶片的磁导率,它处于信号检测器(由永磁体和线圈组成)的磁场中。旋转的叶片切割磁力线,导致线圈的磁通量周期性变化,并在线圈两端感应出电脉冲信号。

该信号经放大器放大和整形后,形成具有一定幅值的连续矩形脉冲波,并可远程传输至显示仪表,显示瞬时流量或流体总量。

在一定的流量范围内,脉冲频率 f 与流经传感器的流体的瞬时流量 Q 成正比。流量方程为:

Liquid Turbine Flow Meter Working Principle

其中:
f——脉冲频率 [Hz]
k——传感器的计量系数 [1/m³],由校准表给出
Q——流体的瞬时流量(工作状态下)[m³/h]
3600——转换系数(秒)

每个传感器的计量系数均由制造商填写在验证证书中。k 值在配套的显示仪器中设置。可显示瞬时流量和累计流量。

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涡街流量计是一种根据卡门涡旋原理制造的速度型流量计,可用于测量常规气体、蒸汽和液体的流量。

涡街流量传感器具有高精度和宽量程比,使用过程中无运动部件,这可以提高机械稳定性并减少维护。涡街流量计在测量工作条件下的流量时,几乎不受介质的温度、压力和成分的影响。

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因此,该仪器校准方便,涡街流量传感器 在生产和生活中得到广泛应用。

当在流体中设置三角柱涡旋发生器时,涡旋发生器两侧会交替产生规则的涡旋,称为卡门涡旋。

涡旋柱在涡旋发生器下游呈非对称排列。涡街流量计正是基于此原理制造的。

涡旋由涡旋发生体产生,涡旋数量由高灵敏度传感器检测。在一定范围内,涡旋产生数量与流量成正比。

Vortex Shedding Flow Meter Working Principle

在涡街流量计中,流量与涡旋产生数量之间的关系
可以用以下公式表示:

Vortex Shedding flow meter Calculation formula

Q:被测介质的工作体积流量。单位为m³/h。
F:涡旋发生体产生的涡旋频率。单位为Hz。
K:指计算或校准后的流量系数。它表示每立方米产生的频率信号数量。该系数通常通过校准获得。

标准表法校准系数K的公式:

Vortex Shedding flow meter Calculation coefficient K

该公式也可用于流量校正。

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齿轮流量变送器的 K 系数(流量系数)精确定义了单位流量下每升 (L) 的脉冲数。

计算公式如下:

Q=f×60/K

Q=瞬时流量(升/分钟)
F=输出脉冲频率(赫兹)
K=齿轮流量计系数(脉冲/分钟)

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K 系数计算

1.什么是 K 系数?

简单来说,K 系数是一个除法因子。该术语通常用于处理脉冲信号,但有时也会使用模拟 K 系数。

2. 脉冲信号 K 系数

所有脉冲输出型流量计在出厂时都会附带一份校准证书。该校准证书会显示流量计已在其流量范围内进行校准,并注明流量计的平均 K 系数。

该 K 系数以流量计在给定体积流量下产生的脉冲数表示。(例如)每美制加仑 200 个脉冲,每升 150 个脉冲,等等。

该 K 系数值需要输入到批量流量计或指示器/累加器中,以便以工程单位显示读数。

示例 1

如果流量计的显示单位为美制加仑/秒 (US gallons/s),且 流量计的 K 系数为每美制加仑 210 个脉冲,则输入流量计的 K 系数应为 210。

如果要将与同一流量计关联的累加器设置为以美制加仑为单位进行累加,则累加器的 K 系数应为 210。

如果要将累加器设置为以十分之一加仑为单位进行累加,则 K 系数为 210/10 = 21。

示例 2

如果流量计的显示单位为美制加仑/分钟 (US gallons/min),且流量计的 K 系数为每美制加仑 210 个脉冲,则输入流量计的 K 系数为:210/60 = 3.5。

3.模拟输入的 K 系数信号

当需要使用模拟输入信号进行批量处理、指示或累计时,KEP 产品首先将 4 至 20 mA 信号转换为 0 至 10000 Hz 信号。然后,通过将 20 mA 的工程单位等效值与 10000 Hz 信号关联起来计算 K 系数。

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示例 3

涡街流量计在流量为 2000 美制加仑/分钟时输出 20 mA 信号,我们希望以加仑/分钟为单位显示流量。
流量系数 K 为 = 10000/2000 = 5

累加器 K 系数的值取决于流量单位是每秒、每分钟还是每小时,以及累加单位是整数、十分之一、百分之一等等。

如果流量单位是每秒,则累加器 K 系数(整数单位)的计算方法是将流量系数 K 乘以 1。

如果流量单位是每分钟,则累加器 K 系数(整数单位)的计算方法是将流量系数 K 乘以 60。

如果流量单位是每小时,则累加器 K 系数(整数单位)的计算方法是将流量系数 K 乘以 3600。

在示例 3 中,为了以加仑为单位进行累加,累加器 K 系数应为 = 5 × 60 = 300。

如果我们希望以十分之一加仑为单位进行累计,则 K 系数为 5 x 60/10 = 30。

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示例 4

当流量为 20 升/秒时,电磁流量计输出 20 mA 电流。我们希望以升/秒为单位显示流量,并以立方米 (M³) 为单位进行累计。
流量 K 系数为 10000/20 = 500。
累计 K 系数为 500 x 1/0.001 = 500000。

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4.多点 K 系数

某些流量应用需要使用多个 K 系数。以下两种应用需要使用多个 K 系数:

  • 具有非线性输出的流量计
  • 宽量程流量应用

KEP 流量计提供一项功能,允许用户输入 3 到 16 个 K 系数。此多点 K 系数功能适用于脉冲输入和模拟输入。

5.脉冲输入的多点K系数

第一步是计算涵盖每个流量范围的K系数。这可以通过查阅流量计制造商的校准表,并按照第2节所述方法计算K系数来实现。除了使用制造商的数据外,还可以使用校准标准进行现场测试。

第二步是将流量计的输入频率范围与给定的计算K系数关联起来。

最后一步是将这些值编程到KEP仪器中。

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示例5

一台 涡轮流量计 具有以下校准数据。

 turbine flow meter k-factor
 turbine flow meter k-factor  2
 turbine flow meter k-factor 3

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6.模拟输入的多点 K 系数

模拟输入的校准步骤与脉冲输入基本相同。

第一步是计算涵盖每个流量范围的 K 系数。这可以通过参考 流量计制造商的校准表,并按照第 3 节所述方法计算 K 系数来实现。除了使用制造商的数据外,还可以使用校准标准进行现场测试。

第二步是将流量计的输入流量值与给定的计算 K 系数关联起来。

最后一步是将这些值编程到 KEP 仪器中。

示例 6

一台 涡街流量计 具有以下校准数据。

基准 K 系数 10000/100 = 100

A vortex flowmeter has the following calibration data
A vortex flowmeter has the following calibration data2

请注意,最后一个点之后的流量值应远高于流量计的实际最大流量。另请注意,由于最后两个 K 系数相同,任何高于 100 gpm 的流量都将乘以 K 系数 104 进行修正。设置现已完成。

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