渦街流量計的相關知識

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流量檢測及變送概述和分類


生產過程中大量的氣體、液體等流體介質的流量需要準確檢測與控制,以保證設備在合理負荷和安全狀態下運行。所謂流量大小,指單位時間內流過管道某一截面的流體數量,即瞬時流量。常用體積流量和質量流量表示。由于檢測手段受溫度、粘度、腐蝕性及導電性等因素的影響,所以流體檢測原理有很多,方法分類也有很多。

1、按測量的單位分,有質量流量計和體積流量計

2、按測量流體運動的原理分,有容積式、速度式、動量式和質量流量式

3、按測量方法,有直接測量式和間接測量式。

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渦街流量計的概述


渦街流量計是根據卡門(Karman)渦街原理研究生產的,主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸汽等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的測量儀器。

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渦街流量計的原理及工作原理


原理:在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。渦街流量計是根據卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應用于自動化控制系統中。渦街流量計是應用流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經過渦街流量變送器時,在三角柱的旋渦發生體后上下交替產生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體平均速度及旋渦發生體特征寬度有關,可用下式表示:,式中  為旋渦的釋放頻率,單位為Hz;v為流過旋渦發生體的流體平均速度,單位為m/s;d為旋渦發生體特征寬度,單位為m;St為斯特勞哈爾數(Strouhal number),無量綱,它的數值范圍為0.14-0.27。St是雷諾數的函數,  。當雷諾數Re在  范圍內,St值約為0.2。在測量中要盡量滿足流體的雷諾數在  ,此時旋渦頻率  。由此,通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度v,再由式

  ,可以求出流量q,其中A為流體流過旋渦發生體的截面積。


工作原理:渦街流量計是應用卡門渦街原理和現代電子技術設計而制造的一種流量計,旋渦的發生頻率與流體的速度成正比,在一定條件下,符合下式: (式中f:旋渦發生頻率 v:流速 d:三角柱寬度 St:斯特勞哈數)流體旋渦對三角柱產生交替變化的壓力,由壓電信號傳感器檢測成電信號經前置放大器進行放大,變成標準電信號輸出。VA型系列渦街流量計可以對廣泛的氣體(包括蒸汽)和液體進行容積計量,配接流量積算儀和溫度、壓力傳感器可進行質量運算及各種參數顯示。

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渦街流量計的功能及特點


功能:

1、表體中同時集成溫壓補償補償功能,可測量流體的標準體積流量或標準質量流量。

2、 全智能化、數字化電路設計,可自動補償被測流體密度或標況體積計算。

3、 全新的數字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠。

4、 電池供電型無需外接電源既可連續工作兩年以上。

5、 全新點陣漢字液晶顯示,使用操作更方便。


特點:

一、結構簡單而牢固,無可動部件,可靠性高,長期運行十分可靠。

二、安裝簡單,維護十分方便。

三、檢測傳感器不直接接觸被測介質,性能穩定,壽命長。

四、輸出是與流量成正比的脈沖信號,無零點漂移,精度高。

五、測量范圍寬,量程比可達1:10。

六、壓力損失較小,運行費用低,更具節能意義。

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渦街流量計的安裝要求


1、合理選擇安裝場所和環境。

避開強電力設備,高頻設備,強電源開關設備;避開高溫熱源和輻射源的影響,避開強烈震動場所和強腐蝕 環境等,同時要考慮安裝維修方便。

2、上下游必須有足夠的直管段。

若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90°彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D 。

若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90°彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D 。

調節閥應安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游直管段應不小于50D,下游應有不小于5D。

3、安裝點上下游的配管應與傳感器同心,同軸偏差應不小于0.5DN。

4、管道采取減振動措施。



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