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智能涡街流量计
发布日期:2017-12-05 11:22

智能涡街流量计

智能涡街流量计,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。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。
 
产品应用
智能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。智能涡街流量计的特点是压力损失小,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,因此智能涡街流量计可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。智能涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+450℃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,是一种比较先进、理想的流量仪表。
 
产品原理
在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门涡街旋涡,如右图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:
f=SrU1/d=SrU/md (1)
式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为
(4)
图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
由上式可见,VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。
 
产品优点
智能涡街流量计的最大优点是抗振性能特别好,无零点漂移,可靠性高。
通过长时间对涡街流量计进行的大量波形分析和频谱分析,设计出最佳的探头形状、壁厚,高度、探头杆直径及与之相配套的压电晶体,采用先进的数控车床进行加工,确保加工的同轴度和光洁度等技术参数,配合特殊的工艺处理,从而最大限度的克服涡街流量计存在的固有自振荡频率对信号的影响这个通病。  ②智能涡街流量计的传感器的通用性很强,从而使传感器具有良好的互换性采用先进数控设备加工传感器的表体和旋涡发生体等,确保加工精度,从而使零部件(特别是旋涡发生体)的通用性强,从而真正做到不会因零部件的更换而影响传感器的重复性和精度;能产生强大而稳定的涡街信号。
③结构简单牢固,无可动部件,可靠性高,使用维护方便。
④检测元件不与介质接触,性能稳定,使用寿命长 传感器采用检测探头与旋涡发生体分开安装,而且耐高温的压电晶体密封在检测探头内,不与被测介质接触,所以涡街流量计具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。
⑤输出与流量成正比的脉冲信号或模拟信号,无零点漂移,精度高,方便与计算机联网
⑥测量范围宽,量程比可达1:10
⑦涡街流量计测量体积流量时不需补偿,涡街输出的信号实际上是与流速成线性关系的,也就是与体积流量成正比。压力和温度补偿的目的是为了得到流体的密度,乘以体积流量就得到质量流量,若测量气体的体积流量就不需要补偿了。
⑧压力损失小。
用口径DN50的涡街流量计测量可燃气体的流量,若管道内的最大流量Qmax =200m3/h时,传感器的压力损失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
⑨在一定的雷诺数范围内,流量特性不受流体压力、温度、黏度、密度、成分的影响,仅是与旋涡发生体的形状和尺寸有关。
⑩应用范围广,蒸汽、气体、液体流量均可测量。

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