智能渦街流量計(jì)工作原理和有哪些優(yōu)點(diǎn)
智能渦街流量計(jì)工作原理和有哪些優(yōu)點(diǎn)
智能渦街流量計(jì)工作原理: 是應(yīng)用流體振蕩原理來(lái)測(cè)量流量的,流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí),在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),可用下式表示: f=Stv/d式中:f為旋渦的釋放頻率,Hz;v為流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度,m/s;d為旋渦發(fā)生體特征寬度,m;St為斯特羅哈數(shù),無(wú)量綱,它的數(shù)值范圍為0.14-0.27。St是雷諾數(shù)的函數(shù),St=f(l/Re)。當(dāng)雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi),St值約為0.2,因此,在測(cè)量中,要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102~105,旋渦頻率f=0.2v/d。由此可知,通過(guò)測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度v,再由式q=vA可以求出流量q,其中A為流體流過(guò)旋渦發(fā)生體的截面積。 智能渦街流量計(jì)有哪些優(yōu)點(diǎn) :
1。安裝維修方便,不象普通差壓式流量計(jì)那樣,較長(zhǎng)的引壓管線,易漏、易堵、易凍結(jié);
2。 輸出與流量成正比的脈沖信號(hào),然后用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行處理,可不損失精度;
3。不存在零點(diǎn)漂移問(wèn)題;
4。合理確定口徑,可得到較寬的測(cè)量范圍度。
5??梢詼y(cè)量高溫,高壓液體和氣體介質(zhì)。
6??梢詼y(cè)量腐蝕介質(zhì)。
可測(cè)*低流速與流體密度及口徑的關(guān)系
目前市場(chǎng)上供應(yīng)的渦街流量計(jì),*小口徑為DN15。*大口徑,國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品有DN600,但口徑大了之后,分辨力較低,所以國(guó)外儀表公司一般只提供DN300 及以下的產(chǎn)品。 渦街流量計(jì)在使用上還有困難,安裝流量計(jì)的管道或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),難免有些振動(dòng),有些還較強(qiáng)烈,例如有些壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)廠房?jī)?nèi),不僅管道振得很厲害,甚至整個(gè)廠房連同廠房周圍的道路都振得很厲害。
智能渦街流量計(jì) 是一種流體振蕩型儀表,其工作原理是流體流過(guò)旋渦發(fā)生體后,產(chǎn)生與流速成正比的旋渦,旋渦的個(gè)數(shù)被傳感器檢知,輸出與旋渦個(gè)數(shù)相等的脈沖。當(dāng)管道或環(huán)境有振動(dòng)時(shí),這種振動(dòng)也同樣作用在傳感器上,產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào),當(dāng)這種電信號(hào)的幅值大到一定的程度而高于分辨閾值后,也就混在旋渦產(chǎn)生的電信號(hào)里,經(jīng)放大、整形而送到輸出端,使輸出頻率偏高,而若實(shí)際流量為零,則表現(xiàn)為“無(wú)中生有”。 渦街流量計(jì)的耐振性與其本身品質(zhì)有關(guān),按不同原理制造的渦街流量計(jì),其耐振性也不同,一般說(shuō)來(lái),用電容式傳感器制造出來(lái)的渦街流量計(jì)要比用壓電傳感器生產(chǎn)出來(lái)的儀表耐振性優(yōu)越。不同品牌的渦街流量計(jì),甚至同一個(gè)品牌但口徑不同、型號(hào)不同的產(chǎn)品,其耐振性也不同。
智能渦街流量計(jì) 的耐振性同其安裝位置也有關(guān)系,盡管儀表說(shuō)明書中說(shuō),渦街流量計(jì)既可垂直安裝也可水平安裝,但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),水平安裝(即發(fā)生體處于水平位置)的儀表,耐振性明顯降低。
智能渦街流量計(jì)在被測(cè)流體流速很低和零流量時(shí),耐振性較差。這是因?yàn)樾郎u對(duì)傳感器的推力,同管道中流體流速的平方成正比。被測(cè)流體流速很低和零流量時(shí),旋渦對(duì)傳感器的推力小,產(chǎn)生的信號(hào)幅值低,因此信噪比也小,振動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)較顯著。
智能渦街流量計(jì) 的耐振性同其所測(cè)介質(zhì)的密度還有關(guān)。因?yàn)楣艿勒駝?dòng)時(shí),傳感器隨管道一起振動(dòng),在被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),由于包圍在傳感器周圍的介質(zhì)是液體,密度大,對(duì)傳感器本身有良好的阻尼作用,所以,傳感器受振所產(chǎn)生的電信號(hào)幅值小,而如果包圍在傳感器周圍的介質(zhì)是氣體,則因阻尼較差,振動(dòng)所產(chǎn)生的電信號(hào)幅值大。
人們?yōu)榱烁纳茰u街流量計(jì)的耐振性進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究,采取了一些措施,例如采用雙傳感器法,頻譜信號(hào)處理(SSP)技術(shù)等,都收到了一定效果。但在振動(dòng)較強(qiáng)烈的場(chǎng)所,渦街流量計(jì)應(yīng)用還有困難。
智能渦街流量計(jì)用來(lái)測(cè)量氣體和蒸汽流量時(shí),*低可測(cè)流速要受到流體密度的制約。這是因?yàn)楸粶y(cè)流體經(jīng)旋渦發(fā)生體所產(chǎn)生的旋渦,作用在傳感器探頭上,相應(yīng)產(chǎn)生個(gè)數(shù)相同的電脈沖,此電脈沖的幅值與旋渦對(duì)探頭所產(chǎn)生的推力大小有關(guān),推力越大,脈沖幅值也越大,而此推力與流速的平方成正比,又同流體的密度成正比。當(dāng)密度小到一定程度,流速又較低時(shí),推力太小,以致脈沖幅值相應(yīng)太小,導(dǎo)致被噪聲所淹沒,*后,脈沖不能被可靠地檢出。但是,如果流速較高,推力仍可增大到足夠大,以致脈沖幅值增大到足夠大,*后仍能被可靠地檢出。
有些被測(cè)流體如氫氣、半水煤氣等,密度都較小,有些低靜壓低流速測(cè)量對(duì)象,如城市煤氣,管道內(nèi)流速較低,又不能用局部縮徑的方法提高流速,在設(shè)計(jì)選型時(shí)需十分小心。當(dāng)被測(cè)流體密度已知時(shí),*小可測(cè)流量為多少,可以通過(guò)計(jì)算得到。有的制造商通過(guò)對(duì)自己的產(chǎn)品做試驗(yàn),給出了不同口徑產(chǎn)品的有用數(shù)據(jù)。
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