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(yè)。
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(fā)生體(三角柱)時,由于局部加速而產生旋渦現(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。
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(shù)無關??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)是渦街流量計的重要參數(shù),它只與介質的雷諾數(shù)…Re有關。只要管道內介質的雷諾數(shù)保持在2*104至7*106范圍內,斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個常數(shù)(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(guī)格
3.1技術參數(shù)
◆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度~280度,-20度~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(xiàn)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(m3、kg、t),轉換精度±0.1%;
◆供電電源:
脈沖輸出時:+12VDC; 4-20mA輸出時:+24VDC;
現(xiàn)場液晶顯示:3.6V 、5號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)場液晶顯示:-25度-55度;
3.3常用氣體密度
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
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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