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综合分析涡街流量计技术水平
发布日期:2018-07-21
涡街流量计按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。涡街流量计是属于zui年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
仪器仪表行业整体综合技术水平达到国际80年代中期水平,微电子技术和计算机技术在仪器仪表产品中普遍采用,约15%的产品实现了智能化,达到国际90年代水平;30%的产品实现了数字化,达到国际80年代末期水平。综合服务能力显著提:可以承接30万,那么本文主要介绍国内涡街流量计发展现状。国内涡街流量计发展现状:涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。国内涡街流量计的优点:(1)结构简单牢固;(2)适用流体种类多;(3)精度较高;(4)范围度宽;(5)压损小。
国内涡街流量计的缺点:
(1)不适用于低雷诺数测量;
(2)需较长直管段;
(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比)
(4)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验。
国内涡街流量计发展现状经过半个世纪的发展,可靠性研究与应用已成为一门遍及各学科各行业的工程技术学科,已经从电子产品的可靠性发展到机械和非电子产品的可靠性,从硬件的可靠性发展到软件的可靠性,从重视可靠性统计试验发展到强调可靠性工程试验,通过环境应力筛选和可靠性强化的试验来暴露产品故障,提高产品的可靠性。
据机械工业仪器仪表综合技术经济研究所石镇山教授介绍,在实际使用中,用户的反应也主要是产品的稳定可靠问题。可靠性研究和应用在仪器仪表行业有着悠久的历史和光荣传统。1981年,原国家仪器仪表工业总局提出以ddz-2型温度变送器、涡街流量计为典型进行探索性的试验研究,开展可靠性考核试验工作,摸索可靠性应用的方法、途径、效果。
通过改进,温度变送器可靠性指标提高了1.6倍,调节器提高2.9倍。1986~1991年,原机械工业部先后发布“仪器仪表限期考核可靠性指标”的通告,对仪器仪表的11个专业中的200多种产品纳入部级考核范畴。通过这阶段的实践,形成仪器仪表可靠性方法、工作程序、技术规范等等一系列技术文件,为开展可靠性研究、试验与考核评定创造了条件。
20世纪90年代,仪器仪表主要走引进消化吸引再创新的途径,重在引进制造技术而没有产品的设计技术,导致对可靠性的意识淡薄了。加之计划经济时代推行的可靠性做法已经过时,国内外新的可靠性理念、方法和工具发展很快,导致与国外正在缩小的差距又很快地被拉大了。
2008年,涡街流量计报导温家宝撰文《论述深入贯彻落实科学发展观》指出,目前装备制造业发展滞后,产品可靠性差,成套能力弱的问题十分突出。必须尽快改变这种局面,提高重大装备研发设计能力、制造能力和集成能力,发展重大成套装备、高技术装备和高技术产业所需装备,推进装备制造业绿色化、信息化和国产化。2008年9月,国内涡街流量计发展现状中国仪器仪表管理学会一致通过了“关于成立仪器仪表可靠性国家实验室的建议”,认为仪器仪表可靠性工作极需政府的政策导向和有力的扶持。
 
采用涡轮进行测量的流量计。它先将流速转换为涡轮的转速,再将转速转换成与流量成正比的电信号。这种流量计用于检测瞬时流量和总的积算流量,其输出信号为频率,易于数字化。图中感应线圈和永久磁铁一起固定在壳体上。当铁磁性涡轮叶片经过磁铁时,磁路的磁阻发生变化,从而产生感应信号。信号经放大器放大和整形,送到计数器或频率计,显示总的积算流量。同时将脉冲频率经过频率-电压转换以指示瞬时流量。叶轮的转速正比于流量,叶轮的转数正比于流过的总量。涡轮流量计的输出是频率调制式信号,不仅提高了检测电路的抗干扰性,而且简化了流量检测系统。它的量程比可达10:1,精度在±0.2%以内。惯性小而且尺寸小的涡轮流量计的时间常数可达0.01秒。
 
在欧洲和美国涡轮流量计是继孔板流量计之后的第二个法定天然气流量计,已经发展为多品种、全系列,多规格,批量生产规模的天然气流量计。标准规范亦十分完备,但亦有不足之处:对测量介质洁净度要求较高,使用期限受到限制。不过据国外使用部门称:曾对240台使用8~15年的流量计进行周期检定,发现仪表准确度的偏移仍在规定范围内。另外,采用一种高效整流作用的整流器与涡轮流量传感器耦合成结构一体化的气体涡轮流量计,在上游侧阻流件为弯头或有半开截止阀条件下,只需要2D直管段长度,对于城市用安装空间窄小的,它是很突出的特点。
涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,当被测流体流过涡轮流量计传感器时,在流体的作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,同时,叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,改变线圈的磁通量,根据电磁感应原理,在线圈内将感应出脉动的电势信号,即电脉冲信号,此电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。
各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、精确度zui佳的产品,而涡轮流量计又具有自己的特点,如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大(同样口径可通过的流量大)和可适应高参数(高温、高压和低温)等。至今,这类流量计产品可达技术参数:口径4-750mm,压力达250MPa,温度为-240-700℃,像这样的技术参数其他两类流量计则是难以达到的。
 
涡轮流量计广泛应用于以下一些测量对象:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。在国外液化石油气、成品油和轻质原油等的转运及集输站,大型原油输送管线的首末站都大量采用它进行贸易结算。在欧洲和美国涡轮流量计是仅次于孔板流量计的天然气计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8MPa到6.5MPa的气体涡轮流量计,他们已成为优良的天然气流量计。 尽管涡轮流量计的优良计量特性受到人们的青睐,可是给人的印象是由活动部件,使用期短,在选用时不免踌躇,经过人们的不懈努力,应该情况大有改观。 涡轮流量计作为zui通用的流量计,其产品已发展为多品种、全系列、多规格批量生产的规模。
 
应该指出,涡轮流量计除前述工业部门大量应用外,在一些特殊部门亦得到广泛应用,如科研实验、国防科技、计量部门,这些领域的使用恰好避开了其弱点(不适于长期连续使用),充分发挥其特点(高精度,重复性好,可用于高压、高温、低温及微流量等条件)。在这些领域,大多是根据被测对象的特殊要求进行专门的结构设计,它们是专用仪表不进行批量生产。

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