一、概述
應(yīng)力式渦街流量計(jì)是速度式流量計(jì)的一種,它以卡門渦街理論為基礎(chǔ),采用壓電晶體檢測(cè)流體通過管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率,從而測(cè)量出流體的流量。渦街流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、動(dòng)力供熱等行業(yè)。
渦街流量計(jì)具有以下特點(diǎn):
◆測(cè)量精度高,量程寬;
◆測(cè)量介質(zhì)廣泛,可測(cè)量液體,氣體和蒸汽;
◆工作溫度高,介質(zhì)溫度可達(dá)350度;
◆無運(yùn)動(dòng)部件,無磨損,可靠性高;
◆表體采用不銹鋼材質(zhì),耐腐蝕。
二、測(cè)量原理
當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過旋渦發(fā)生體(三角柱)時(shí),由于局部加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象(如圖一),此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn),這種旋渦列被 稱為卡門渦街。旋渦交錯(cuò)分離,在柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動(dòng)的壓力,充在柱體后面(或內(nèi)部)的檢測(cè)探頭受到這種微小的脈動(dòng)壓力的作用,使埋在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應(yīng)力作用而產(chǎn)生交電荷信號(hào)。檢測(cè)放大器將這種信號(hào)進(jìn)行交換、放大、濾波和信號(hào)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(hào),或經(jīng)變換處理輸出與旋渦分離頻率成比例的模擬電流信號(hào)。這樣便可通過測(cè)量旋渦頻率信號(hào)檢測(cè)出流體介質(zhì)的流速,再通過介質(zhì)的流速計(jì)算出介質(zhì)的流量。
卡門渦街的釋放頻率與三我柱寬度尺寸和流體速度有關(guān),而與介質(zhì)的溫度,壓力等特性參數(shù)無關(guān)??捎孟率奖硎荆?/span>
f=StV/d
式中:f-卡門渦街的釋放頻率
V-介質(zhì)流速
D-三角柱的寬度
St-斯特羅哈爾數(shù)
斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計(jì)的重要參數(shù),它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)…Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2*104至7*106范圍內(nèi),斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個(gè)常數(shù)(0.17~0.18),這樣便可通過測(cè)量旋渦頻率信號(hào)檢測(cè)出流體介質(zhì)的流速,再通過介質(zhì)的流速計(jì)算出介質(zhì)的流量。
三、技術(shù)規(guī)格
3.1技術(shù)參數(shù)
◆公稱口徑:
管段式:DN15-300mm
插入式:DN200-2000mm
◆適用介質(zhì):氣體(空氣,氧氣,氮?dú)猓簹?,天然氣,化學(xué)氣體等),液體(水,高溫水,油,食品液,化學(xué)液等),蒸汽(飽和蒸汽,過熱蒸汽);
◆可測(cè)介質(zhì)溫度:-20度~280度,-20度~350度;
◆公稱壓力:≤1.6MPa ≤2.5MPa ≤4.0MPa
◆精度等級(jí):1.5級(jí),1.0級(jí)
◆流速范圍:液體0.27-9m/s,氣體:4-40m/s,蒸汽:3-50m/s
◆輸出信號(hào):電壓脈沖:低電平≤1V,高電平≥12V,脈沖寬0.4ms,負(fù)載電阻>150Ω,
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示:瞬時(shí)流量5位顯示(m3/h,kg/h,t/h), 轉(zhuǎn)換精度±0.1%;累計(jì)流量8位顯示(m3、kg、t),轉(zhuǎn)換精度±0.1%;
◆供電電源:
脈沖輸出時(shí):+12VDC; 4-20mA輸出時(shí):+24VDC;
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示:3.6V 、5號(hào)1節(jié)鋰電池供電,使用壽命2-3年;
◆環(huán)境溫度:
電壓脈沖輸出 :-30度-+65度;
4-20mA輸出:-10度-+55度;
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示:-25度-55度;
3.3常用氣體密度
注:對(duì)于密度值在表中處于兩者之間時(shí),可用插值法計(jì)算得出
表四 常用氣體密度
3.4常用儀表安裝尺寸
表五 法蘭卡裝型渦街外型尺寸
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