江蘇華清儀表有限公司
閱讀:962發(fā)布時間:2009-6-29
在特定的流動條件下,一部分流體動能會轉(zhuǎn)化為流體振動,其振動頻率與流速(流量)有確定的比例關(guān)系,依據(jù)這種原理工作的流量計(jì)稱為流體振動流量計(jì)。目前流體振動流量計(jì)有三類:渦街流量計(jì)、旋進(jìn)(旋渦進(jìn)動)流量計(jì)和射流流量計(jì)。渦街流量計(jì)具有以下一些特點(diǎn):
①輸出為脈沖頻率,其頻率與被測流體的實(shí)際體積流量成正比,不受流體組分、密度、壓力、溫度的影響;
②測量范圍寬,一般范圍度可達(dá)10:1以上;
③度為中上水平;
④無可動部件,可靠性高;
⑤結(jié)構(gòu)簡單牢固,安裝方便,維護(hù)費(fèi)較低;
⑥應(yīng)用范圍廣泛,可適用液體、氣體和蒸汽?! ?/p>
渦街流量計(jì)的工作原理
在測量管中垂直插入一個柱狀物時,流體通過柱狀物兩側(cè)就交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦(如下圖所示),這種旋渦列被稱為卡門渦街??ㄩT渦街的釋放頻率與流體的流動速度及柱狀物的寬度有關(guān),可用下式表示: f=St·v/d
式中: f-卡門渦街的釋放頻率
St-系數(shù)(稱為斯特羅哈數(shù))
v-流速
d-柱狀物的寬度
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比,因此通過測量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時流量。
斯特羅哈數(shù)是渦街流量計(jì)的重要系數(shù)。在曲線的St≈0.17的平直部分,旋渦的釋放頻率與流速成正比,所以檢出頻率f就可求得流速v,由v求出體積流量。
JL-LU系列渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測傳感器(探頭)上的應(yīng)力通過在它內(nèi)部的壓電元件來檢出的。
在現(xiàn)場中的應(yīng)用
1 現(xiàn)場應(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,斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變,儀表線性度變差。同時,含固體微粒的流體對旋渦發(fā)生體的沖刷會產(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:
①可用于含分散、均勻的微小氣泡,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)對儀表系數(shù)進(jìn)行修正。
②可用于含分散、均勻的固體微粒,含量不大于2%的氣固、液固兩相流。
③可用于互不溶解的液液(如油和水)兩組分流等。
脈動流和旋轉(zhuǎn)流會對渦街流量計(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果脈動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,使渦街信號產(chǎn)生“鎖定(Lock-in)"現(xiàn)象,這時信號會固定于某一頻率。“鎖定"與脈動幅值、旋渦發(fā)生體形狀及堵塞比等有關(guān)。
渦街流量計(jì)的度對于液體大致在±0.5%R~±2%R之間,對于氣體在±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)的正常流量在正常測量范圍的1/2~2/3處。
渦街流量計(jì)的zui大優(yōu)點(diǎn)是儀表系數(shù)不受測量介質(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,而旋渦分離時產(chǎn)生的信號強(qiáng)度與密度成正比,因此信號強(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,信號強(qiáng)度亦不同,電路參數(shù)同樣要改變。因此,一臺渦街流量計(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。
2 安裝注意事項(xiàng)
渦街流量計(jì)屬于對管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流和流動脈動等敏感的流量計(jì),因此,對現(xiàn)場管道安裝條件應(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,但測量液體和氣體時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度
傳感器與管道的連接,在與管道連接時要注意以下問題。
傳感器與管道的連接
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;
② 配管應(yīng)與傳感器同心,同軸度應(yīng)小于0.05D’;
③ 密封墊不能凸入管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1~2mm;
④ 如需斷流檢查與清洗傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道
⑤ 減小振動對渦街流量計(jì)的影響應(yīng)該作為渦街流量計(jì)現(xiàn)場安裝的一個突出問題來關(guān)注。首先,在選擇傳感器安裝場所時盡量注意避開振動源;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。
電氣安裝應(yīng)注意傳感器與轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接,其距離不應(yīng)超過使用說明書的規(guī)定。布線時應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率電源線,盡量用單獨(dú)金屬套管保護(hù)。應(yīng)遵循“一點(diǎn)接地"原則,接地電阻應(yīng)小于10Ω。整體型和分離型都應(yīng)在傳感器側(cè)接地,轉(zhuǎn)換器外殼接地點(diǎn)應(yīng)與傳感器“同地"。
3 現(xiàn)場常見故障現(xiàn)象、原因及排除方法
渦街流量計(jì)有多種檢測方式,傳感器和測量電路差別也較大,但渦街流量計(jì)常見的故障有共性
結(jié)語
HQ-LU渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理而研制成功的一種具有*水平的新型流量計(jì)。由于它具有其它流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn),自七十年代以來得到了迅速發(fā)展,據(jù)有關(guān)資料顯示,現(xiàn)在日本,歐美等發(fā)達(dá)國家使用渦街流量計(jì)的比例大幅度上升,已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。將在未來流量儀表中占主導(dǎo)地位,是孔板流量計(jì)的替代產(chǎn)品。HQ-LUB型渦街流量傳感器適用于測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體、水和液體的質(zhì)量流量和體積流量.它購置費(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)場的使用。
商鋪:http://caturday.cn/st15626/
主營產(chǎn)品:流量計(jì)/熱電阻/熱電偶/數(shù)顯表/壓力表/雙金屬溫度計(jì)/壓力變送器/差壓變送器/無紙記錄儀/補(bǔ)償導(dǎo)線
儀表網(wǎng) 設(shè)計(jì)制作,未經(jīng)允許翻錄必究 .? ? ?
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗(yàn)證碼
請輸入你感興趣的產(chǎn)品
請簡單描述您的需求
請選擇省份