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1.渦街流量計的概述

1.1渦街流量計的設計原理

渦街流量計是應用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)加工流體物質的測量技術,其渦街流量計的設計應用在流體中設定流體柱形漩渦檢測體,當流體中出現(xiàn)漩渦使,流體檢測器兩側會交替出現(xiàn)有規(guī)則的流體漩渦,而渦街流量計正是基于這種流體漩渦檢測規(guī)律的基礎上,將傳統(tǒng)的流體漩渦檢測理念與電子控制設備,流體漩渦發(fā)聲體之間建立電子監(jiān)控系統(tǒng),當工業(yè)生產(chǎn)中流體介質的流動中產(chǎn)生漩渦,則渦街流量計儀表系數(shù)大小發(fā)生變化,工業(yè)生產(chǎn)的流動液體的渦街數(shù)得到檢

1.2渦街流量計算公式構成

渦街流量計的計算公式可表示為:f=SrUl/d=srU假設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質平均流速為S,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為U,當流體在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生并受到檢測時,渦街流量計儀表系數(shù)的顯示系數(shù)可以表示為:液體的流動速率與流體之間的合理運動比。從上式可見，渦街流量計選型設計完畢，流量Q不僅與f有關，而且與雷諾數(shù)Re也有關。同時進行渦街流量計進行實際應用中,要善于將流體的管道寬度與流體的運動速度之間構建相應的流體運動水平。渦街流量計儀表系數(shù)確定度的檢驗是渦街流量計儀表應用作用的表現(xiàn),實現(xiàn)流體渦街流量計的科學應用,保障現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術檢測的技術水平得到提高。

渦街流量計的特點1.結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠。它的出現(xiàn)是傳感器技術、數(shù)字技術和通信技術快速發(fā)展的體現(xiàn)，這類儀表在結構方面進行了一體化設計，一臺儀表集信號檢測、信號處理與補償運算、顯示、通信于一體。2.安裝簡單，維護十分方便。3.檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩(wěn)定，壽命長。4.輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高。5.測量范圍寬，量程比可達1∶10。6.壓力損失較小，運行費用低，更具節(jié)能意義。7.在一定的雷諾數(shù)范圍內，輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數(shù)。8.應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。

渦街流量計在現(xiàn)場中的應用　　1現(xiàn)場應用　　渦街流量計適用的流體比較廣泛，但不適用于低雷諾數(shù)(ReD≤2×104)流體。因為在低雷諾數(shù)時，斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變，儀表線性度變差。流體振蕩感測屬于接觸式，控測元件易受流體污染，但抗干擾能力強。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)。渦街流量計在混相流體中的應用如下：　　①可用于含分散、均勻的微小氣泡，但容積含氣率應小于7%～10%的氣、液兩相流，若容積含氣率超出2%就應對儀表系數(shù)進行修正。　　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。　　脈動流和旋轉流會對渦街流量計產(chǎn)生嚴重影響。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。　　渦街流量計的精1確度對于液體大致在±0.5%R～±2%R之間，對于氣體在±l%R～±2%R之間，重復性一般為0.2%～0.5%。由于渦街流量計的儀表系數(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的特點，但重要的一點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。渦街流量計的正常流量z好在正常測量范圍的1/2～2/3處。　　渦街流量計的z大優(yōu)點是儀表系數(shù)不受測量介質物性的影響，可以由一種典型介質推廣到其他介質上。但由于液、氣的流速范圍差別很大，導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。　　另外，氣體和液體的密度差別很大，而旋渦分離時產(chǎn)生的信號強度與密度成正比，因此信號強度差別亦很大。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)，隨著介質壓力、溫度、密度不同，使用的流量范圍不同，信號強度亦不同，電路參數(shù)同樣要改變。因此，一臺渦街流量計不經(jīng)硬件或軟件修改，改變使用介質或改變儀表口徑是不可行的。