為提高安全生產(chǎn)水平,國家先后出臺多項政策,要求高瓦斯及煤與瓦斯突出礦井必須建立地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)或井下臨時瓦斯抽采系統(tǒng),將瓦斯抽采工程視為生命工程、資源工程,并要求配備瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)。目前,應(yīng)用于煤礦瓦斯抽采流量監(jiān)測的傳感器種類較多,其中包括V錐流量計、孔板流量計、渦街流量計、均速管流量計等。威力巴流量計是目前應(yīng)用較多的一種均速管流量計,通過測量一條線上多個測點(diǎn)的流速實(shí)現(xiàn)流量的計量,其精確度高、穩(wěn)定性好、壓損較小。
威力巴流量計的探頭采用子彈頭形狀設(shè)計,為單桿雙腔結(jié)構(gòu),多對取壓孔依據(jù)一定的規(guī)律分布在整個管道的剖面上。檢測桿正前方為正壓取壓孔,檢測桿的兩側(cè)為低壓取壓孔。當(dāng)氣體流經(jīng)檢測桿時,在其前部產(chǎn)生一個高壓區(qū),在檢測桿兩側(cè)產(chǎn)生一個低壓區(qū)。氣體在檢測桿后部產(chǎn)生低壓區(qū)但會出現(xiàn)漩渦,通過對高壓區(qū)與低壓區(qū)之間的差壓值進(jìn)行測量,可以獲得平均速度所產(chǎn)生的平均差壓。
綜合比對孔板、渦街、V錐等流量傳感器在瓦斯抽采領(lǐng)域的測量準(zhǔn)確度、適應(yīng)性,孔板流量傳感器永久性壓損大,量程比小,節(jié)流件邊緣易磨損造成流出系數(shù)變化,維護(hù)保養(yǎng)不易拆裝;渦街流量傳感器屬于點(diǎn)式流速測量,流量精度不高,對管道的震動十分敏感,不適用于抽采管道流速及流場不穩(wěn)定以及有較多雜質(zhì)的煤層氣計量環(huán)境;V錐流量傳感器對前后直管段要求不高,測量準(zhǔn)確度高,不堵塞,流量下限低(定制),但永久壓損大,量程比小,管段式結(jié)構(gòu)造成運(yùn)輸、安裝、維護(hù)成本高;采用插入式設(shè)計的威力巴流量傳感器具有量程比大、幾乎無壓損、測量準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),具有較高的適應(yīng)性。