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渦街流量計
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渦街流量計
發布時間:2020-10-14 09:57:23瀏覽次數:

一、概述

應力式渦街流量計是速度式流量計的一種,它以卡門渦街理論為基礎,采用壓電晶體檢測流體通過管道內三角柱時所產生的旋渦頻率,從而測量出流體的流量。渦街流量計廣泛應用于石油、化工、動力供熱等行業。

渦街流量計具有以下特點:

測量精度高,量程寬;

測量介質廣泛,可測量液體,氣體和蒸汽;

工作溫度高,介質溫度可達350度;

無運動部件,無磨損,可靠性高;

表體采用不銹鋼材質,耐腐蝕。      

二、測量原理

當管道中流體介質通過旋渦發生體(三角柱)時,由于局部加速而產生旋渦現象(如圖一),此旋渦分成兩列交替地出現,這種旋渦列被 稱為卡門渦街。旋渦交錯分離,在柱體后面的尾流中產生脈動的壓力,充在柱體后面(或內部)的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用,使埋在探頭內的壓電晶體元件受到交變應力作用而產生交電荷信號。檢測放大器將這種信號進行交換、放大、濾波和信號整形處理后,輸出頻率與旋渦分離頻率相同的電壓(或電流)脈沖信號,或經變換處理輸出與旋渦分離頻率成比例的模擬電流信號。這樣便可通過測量旋渦頻率信號檢測出流體介質的流速,再通過介質的流速計算出介質的流量。

圖一

卡門渦街的釋放頻率與三我柱寬度尺寸和流體速度有關,而與介質的溫度,壓力等特性參數無關。可用下式表示:

f=StV/d                         

式中:f-卡門渦街的釋放頻率

      V-介質流速

      D-三角柱的寬度

      St-斯特羅哈爾數

斯特羅哈爾數是渦街流量計的重要參數,它只與介質的雷諾數Re有關。只要管道內介質的雷諾數保持在2*1047*106范圍內,斯特羅哈爾數St便保持為一個常數(0.17~0.18),這樣便可通過測量旋渦頻率信號檢測出流體介質的流速,再通過介質的流速計算出介質的流量。

三、技術規格

3.1技術參數

公稱口徑:      

管段式:DN15-300mm

插入式:DN200-2000mm

適用介質:氣體(空氣,氧氣,氮氣,煤氣,天然氣,化學氣體等),液體(水,高溫水,油,食品液,化學液等),蒸汽(飽和蒸汽,過熱蒸汽);

可測介質溫度:-20~280度,-20~350度;

公稱壓力:1.6MPa  2.5MPa 4.0MPa

◆精度等級:1.5級,1.0級

◆流速范圍:液體0.27-9m/s,氣體:4-40m/s,蒸汽:3-50m/s

輸出信號:電壓脈沖:低電平1V,高電平12V,脈沖寬0.4ms,負載電阻>150Ω

現場液晶顯示:瞬時流量5位顯示(m3/h,kg/h,t/h, 轉換精度±0.1%;累計流量8位顯示(m3kgt,轉換精度±0.1%

供電電源:

脈沖輸出時:+12VDC; 4-20mA輸出時:+24VDC;

現場液晶顯示:3.6V 51節鋰電池供電,使用壽命2-3年;

環境溫度:

電壓脈沖輸出 -30-+65度;

4-20mA輸出:-10-+55度;

現場液晶顯示:-25-55度;

 

3.2 測量范圍

表二  飽和蒸汽密度表

3.3常用氣體密度

表三  過熱蒸汽相對壓力和溫度的密度

注:對于密度值在表中處于兩者之間時,可用插值法計算得出

 

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