渦街流量計 主要用于工業(yè)管道介質流體的流量測量,如氣體,、液體、蒸氣等多種介質,。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度,、壓力、溫度,、粘度等參數(shù)的影響,。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小,。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定,。渦街流量計 采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*,、理想的流量儀表,。
渦街流量計 原理
在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,,則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,,如右圖所示,,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發(fā)生頻率為f,,被測介質平均流速為 ,,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,,即可得到以下關系式:
f=SrU1/d=SrU/md ?。?)
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速,m/s,;
Sr--斯特勞哈爾數(shù),;
m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K-- 流量計 的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3),。
K除與旋渦發(fā)生體,、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關,。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),,它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關,圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關系圖,。由圖可見,,在ReD=2×104~7×106范圍內,,Sr可視為常數(shù),,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時,,VSF的流量計算式為
(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關系曲線
式中 qVn,,qV--分別為標準狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,,m3/h,;
Pn,P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的壓力,,Pa,;
Tn,T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度,,K,;
Zn,Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù),。
由上式可見,,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,,這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度,,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
渦街流量計 便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計,。因其具有良好的介質適應能力,,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣,、氣體,、水、液體的工況體積流量,,配備溫度,、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量,是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品,。
為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,,我公司新近開發(fā)出了HCLU改進型渦街流量傳感器,因其*的結構和選材使該傳感器可在高溫(350℃),、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用,。
在實際應用中,往往zui大流量遠低于儀表的上限值,,隨著負荷的變化,,zui小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的*工作段,,為了解決這一問題,,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流,,使加工、安裝都不方便,。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,,其結構尺寸小,,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,,不僅不需要另外附加一段直管段,,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便,。
為了使用方便,,電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗技術,,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,,可就地顯示瞬時流量,、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度,、壓力傳感器,,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量,。
--測量介質: 氣體,、液體、蒸氣,;
--口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100,;
--法蘭連接式口徑選擇 100,150,200;
--流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106,;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s,;
--正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2,; 蒸氣流量范圍見表3,;
--測量精度 1.0級 1.5級;
--被測介質溫度:常溫–25℃~100℃,;
--高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃,;
--輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V;
--脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m,;
--脈沖電流遠傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m,;
--儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃,;
--材質 不銹鋼, 鋁合金,;
--電源 DC24V或鋰電池3.6V;
--防爆等級 本安型iaIIbT3-T6,;
--防護等級 IP65,。
渦街流量計安裝注意事項:
一是傳感器應選擇在干燥通風地方同時避免潮濕、容易積水受淹的場所,,還應避免陽光直射和雨水直接淋濕,;
二是應盡可能避免安裝在周圍環(huán)境溫度過高場合,該儀表還受制于電子元器件環(huán)境溫度,,要低些,;
三是渦街流量計盡量安裝在遠離振動源和電磁波較強干擾的場地,,振動存在的地方必須采用減振裝置或減振處理,減少管道受振動之間的影響,;
四是安裝傳感器的管道或地面不應該有強烈的震動,,特別是一體型儀表;
五是安裝傳感器的地點要方便維修和操作人員現(xiàn)場維修的的方便,;
六是如果管道振動較大,,可以在流量計兩邊應有固定管道的支座以進行固定好;
七是直管段配置,,前后直管段要滿足渦街流量計的要求,,所配管道內徑也必須和渦街流量變送器內徑相*。