涡街流量计工作原理及特点
涡街流量计是基于卡门涡街原理进行测量的一种具有水平的流量计,由于它具有其他流量计不可兼得的优点,自 20 世纪 70 年代以来得到了迅速发展。5、保证流量计前有大于15D的范围,后面要保证有5D的直管段。据有关资料显示,现在发达使用涡街流量计的比例大幅度上升,己广泛应用于各个领域,也是孔板流量计理想的替代产品。
涡街流量计在测量
涡街流量计厂商
涡街流量计工作原理及特点
涡街流量计是基于卡门涡街原理进行测量的一种具有水平的流量计,由于它具有其他流量计不可兼得的优点,自 20 世纪 70 年代以来得到了迅速发展。5、保证流量计前有大于15D的范围,后面要保证有5D的直管段。据有关资料显示,现在发达使用涡街流量计的比例大幅度上升,己广泛应用于各个领域,也是孔板流量计理想的替代产品。
涡街流量计在测量管道中设置一个垂直的柱状物,流体通过柱状物两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡也被称为卡门涡街。卡门涡街的释放频率与流体的流动速度及柱状物的宽度有关,可用下式表达:
由公式可见,在仪表系数 Sr 和柱状物宽度 d不变的情况下,卡门涡街的频率与流体的流速成正比,因此通过测量卡门涡街的释放频率就可计算出管道内流体的瞬时流量。4、环境方面原因环境中的腐蚀性气体、潮气的长期侵蚀会引起检测元件的绝缘电阻下降,以及部分电子元件、接线端子、接地端子的腐蚀,使接插件接触电阻增大,传输信号被衰减。涡街流量传感器的旋涡释放频率是根据旋涡交替地作用于检测传感器上的应力,通过它内部的压电元件来检测的。经过数十年的发展改进,涡街流量计的测量技术日臻成熟,相对于其他流量计,它具有以下特点:
① 结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠;
② 安装简单,维护十分方便;
③ 输出信号是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,准确度高;
④ 测量范围广,量程比可达 1:10~1:20,但不适于测量流速过低的介质。因为介质流速过低,则旋涡的强度、旋转速度也低,难以引起传感元件产生响应信号,旋涡频率也小,会使信号处理发生困难;
⑤ 压力损失较小,运行费用低,更具节能意义;
⑥ 在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响,仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体体积流量时无需补偿,调换配件后一般无需重新标定仪表系数;
⑦ 应用范围广,蒸汽、气体、液体的流量均可测量;
⑧ 当需要进行压力和温度补偿时,可配备压力和温度变送器进行压力温度补偿。
涡街流量计的温度、压力补偿问题探讨
涡街流量计与流体密度无关,在测流量时,考虑气体或蒸汽温度、压力变化对密度的影响,需不需要进行密度、温度压力补偿,从以下几个方面进行探讨。
(1)测量介质为液体,且流量以质量流量表示。
由于测液体流量时,流量指示一般为质量或重量流量,漩涡流量计由漩涡频率→流速→体流量×密度 质量流量,当指示值以质量流量表示时,刻度系数中包含密度的因素,所以密度变化对指示值有影响,必须进行密度修正。
(2)测量介质为气体,且以标准状态下的体积表示。
气体流量一般习惯均以标准状态下的体积表示,刻度为Nm3/h,但工作时由漩涡频率→流速→工作状态体积再折算成标准状态下的体积。1、涡街流量计不适宜安装在强振动的场合是应用者广为熟知的,但在磁场频繁变化的场合,涡街流量传感器会测出高于正常值的信号输出。作为一台漩涡流量计,一旦折算系数确定了,那么流体只有处在一个工作压力、温度下流量指示值才准确,这个温度就是设计温度,这个压力就是设计压力。
一旦工作条件偏离了设计值也会带来误差,所以必须考虑温度、压力补偿,但不考虑密度补偿。
(3)测量介质为气体,且以质量流量表示。
对漩涡流量计,由漩涡频率→流速→工作状态体积流量→设计状态体积流量→标准状态体积流量,再乘以标准状态下气体的密度而得到质量流量。
显然,以质量流量表示的漩涡流量计,必须进行时气体组成变化带来的密度变化的修正,同时工况变化,又增加一个由工作状态折算到设计状态的折算系数。这个折算系数是动态的,也就是温度、压力补偿问题。
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响;无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小;仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+350℃的工作温度范围内工作,有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较、理想的流量仪表。寒冷的季节在计量直管段及仪表部分加伴热装置也有利缓解杂质在计量仪表处的凝结。
工作原理
在流体中设置非流线型旋涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街。
避免较强的振动 测量高压风量时,传感器应避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时,必须采用减振措施,在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防震垫。在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。选择合适的安装方式 在对高压风测量时,可以选择将流量计传感器安装于水平管道或垂直管道上,但如果高压风中水份含量较高,水平安装时传感器应安装在管线的较高处,垂直安装时气体流向应由下向上。无论水平或垂直安装,流体流向必须与传感器表体上的流向箭头保持一致。而远传型(或分离型)涡街流量计指的是仪表的传感器与转换器分离,适用于特殊工作条件,如高温型涡街流量计。外部环境的要求 传感器避免安装在温度变化很大的场所和设备的热辐射范围内,若必须安装,应有隔热通风措施。在潮湿、含有腐蚀性气体的环境中安装时,必须做好防潮及隔离措施。另外,因为电噪声会干扰传感器的正确测量,因此涡街流量计的安装位置要远离大功率变压器、电机等干扰设备。

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