特定的流動(dòng)條件下,,一部分流體動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為流體振動(dòng),,其振動(dòng)頻率與流速(流量)有確定的比例關(guān)系,,這就是渦街流量計(jì)的原理,。今天自動(dòng)化頻道為大家介紹渦街流量計(jì)的應(yīng)用,。
特點(diǎn)
渦街流量計(jì)具有以下一些特點(diǎn):
?、佥敵鰹槊}沖頻率,,其頻率與被測(cè)流體的實(shí)際體積流量成正比,不受流體組分,、密度,、壓力、溫度的影響,;
?、跍y(cè)量范圍寬,一般范圍度可達(dá)10:1以上,;
?、蹨?zhǔn)確度為中上水平;
?、軣o可動(dòng)部件,,可靠性高;
?、萁Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,,安裝方便,維護(hù)費(fèi)較低;
?、迲?yīng)用范圍廣泛,,可適用液體、氣體和蒸汽,。
在現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用
渦街流量計(jì)適用的流體比較廣泛,但不適用于低雷諾數(shù)(ReD≤2×104)流體,。因?yàn)樵诘屠字Z數(shù)時(shí),,斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變,儀表線性度變差,。
同時(shí),,含固體微粒的流體對(duì)旋渦發(fā)生體的沖刷會(huì)產(chǎn)生噪聲,其含有的短纖維若纏繞在旋渦發(fā)生體上將改變儀表系數(shù),。
渦街流量計(jì)在混相流體中的應(yīng)用如下:
?、倏捎糜诤稚ⅰ⒕鶆虻奈⑿馀?,但容積含氣率應(yīng)小于7%~10%的氣,、液兩相流,若容積含氣率超出2%就應(yīng)對(duì)儀表系數(shù)進(jìn)行修正,。
?、诳捎糜诤稚ⅰ⒕鶆虻墓腆w微粒,,含量不大于2%的氣固,、液固兩相流。
?、劭捎糜诨ゲ蝗芙獾囊阂?如油和水)兩組分流等,。脈動(dòng)流和旋轉(zhuǎn)流會(huì)對(duì)渦街流量計(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果脈動(dòng)頻率與渦街頻率頻帶合拍可能引起諧振,,破壞正常工作和設(shè)備,,使渦街信號(hào)產(chǎn)生“鎖定(Lock-in)”現(xiàn)象,這時(shí)信號(hào)會(huì)固定于某一頻率,。“鎖定”與脈動(dòng)幅值,、旋渦發(fā)生體形狀及堵塞比等有關(guān)。
渦街流量計(jì)的準(zhǔn)確度對(duì)于液體大致在±0.5%R~±2%R之間,,對(duì)于氣體在±l%R~±2%R之間,,重復(fù)性一般為0.2%~0.5%。由于渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)較低,,頻率分辨率低,,口徑愈大精度愈低,故儀表口徑不宜過大(DN300以下)。
范圍度寬是渦街流量計(jì)的特點(diǎn),,但重要的一點(diǎn)是量程下限的流量數(shù)值,。一般液體平均流速下限為0.5m/s,氣體為4~5m/s,。渦街流量計(jì)的正常流量好在正常測(cè)量范圍的1/2~2/3處,。
渦街流量計(jì)的大優(yōu)點(diǎn)是儀表系數(shù)不受測(cè)量介質(zhì)物性的影響,可以由一種典型介質(zhì)推廣到其他介質(zhì)上,。但由于液,、氣的流速范圍差別很大,導(dǎo)致頻率范圍亦差別很大,。處理渦街信號(hào)的放大器電路中,,濾波器的通帶不同,電路參數(shù)亦不同,,因此,,同一電路參數(shù)不能用于測(cè)量不同介質(zhì)。另外,,氣體和液體的密度差別很大,,而旋渦分離時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度與密度成正比,因此信號(hào)強(qiáng)度差別亦很大,。液,、氣放大器電路的增益、觸發(fā)靈敏度等皆不相同,,壓電電荷差別大,,電荷放大器的參數(shù)也不相同。即使同為氣體(或液體,、蒸汽),,隨著介質(zhì)壓力、溫度,、密度不同,,使用的流量范圍不同,信號(hào)強(qiáng)度亦不同,,電路參數(shù)同樣要改變,。因此,一臺(tái)渦街流量計(jì)不經(jīng)硬件或軟件修改,,改變使用介質(zhì)或改變儀表口徑是不可行的,。
安裝注意事項(xiàng)
渦街流量計(jì)屬于對(duì)管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流和流動(dòng)脈動(dòng)等敏感的流量計(jì),,因此,,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管道安裝條件應(yīng)充分重視,,嚴(yán)格遵照使用說明書執(zhí)行。
渦街流量計(jì)可安裝在室內(nèi)或室外,。如果安裝在地井里,,為防止被水淹沒,應(yīng)選用涎水型傳感器,。傳感器在管道上可以水平,、垂直或傾斜安裝,但測(cè)量液體和氣體時(shí)為防止氣泡和液滴的干擾,,要注意安裝位置,。
渦街流量計(jì)必須保證上、下游直管段有必要的長(zhǎng)度,。
在圖5中,a為一個(gè)90°彎頭,,b為同心擴(kuò)管,,c為同心收縮全開閥門,d為不同平面兩個(gè)90°彎頭,,e為調(diào)節(jié)閥半開閥門,,f為同一平面兩個(gè)90°彎頭。傳感器與管道的連接如圖6所示,,在與管道連接時(shí)要注意以下問題,。
①上,、下游配管內(nèi)徑D與傳感器內(nèi)徑D’相同,,其差異滿足下述條件:0.95D≤D’≤1.1D;
?、谂涔軕?yīng)與傳感器同心,,同軸度應(yīng)小于0.05D’;
?、勖芊鈮|不能凸入管道內(nèi),,其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1~2mm;
?、苋缧钄嗔鳈z查與清洗傳感器,,應(yīng)設(shè)置旁通管道;
?、轀p小振動(dòng)對(duì)渦街流量計(jì)的影響應(yīng)該作為渦街流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)安裝的一個(gè)突出問題來關(guān)注,。首先,在選擇傳感器安裝場(chǎng)所時(shí)盡量注意避開振動(dòng)源,;其次,,采用彈性軟管連接在小口徑中可以考慮;第三,加裝管道支撐物是有效的減振方法,。
在眾多的流量計(jì)中,,渦街流量計(jì)的購(gòu)置費(fèi)低于質(zhì)量式、電磁式,、容積式等類型,,而安裝、運(yùn)行,、維護(hù)費(fèi)低于節(jié)流式,、容積式、渦輪式等類型,,是一種經(jīng)濟(jì)性較好,、比較實(shí)用的流量計(jì)。渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,,安裝維護(hù)方便,,尤其適用于冶煉廠、化工廠,、輸油管道等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的使用,。
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