一、概述
智能夾持式渦街流量計適用于各種液體、氣體和蒸汽(飽和水蒸氣及過熱水蒸氣)的流量測量。無源智能渦街流量計更適合于現(xiàn)場無法提供電源而需要現(xiàn)場顯示的場合。遠傳式渦街流量計可配顯示,控制儀表及計算機。
至今最基本的流量方程經常引用卡曼渦街理論,而此理論及其一些定量關系是卡曼在氣體風洞(均勻流場)中實驗得出的,它與封閉管道中具有三維不均勻流場其旋渦分離的規(guī)律是不一樣的。
在眾多的流量計中,渦街流量計的經濟性較好,是一種經濟實惠的流量計。渦街流量計的基本性能處于中等偏上水平,購置費低于質量式、電磁式、容積式等,而安裝、運行、維護費低于節(jié)流式、容積式、渦輪式等,如僅作為控制系統(tǒng)檢測儀表可采用干校方式節(jié)省周期校驗費用。
二、工作原理
在流體中設置旋渦發(fā)生體(阻流體),從旋渦發(fā)生體兩側交替地產生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質的平均速度為U,旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關系式:
f=SrU1/d=SrU/md
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比:
管道內體積流量qv為 qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量計的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
由上式可見,渦街流量計輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
結構特點
渦街流量計由傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器包括旋渦發(fā)生體(阻流體)、檢測元件、儀表表體等;轉換器包括前置放大器、濾波整形電路、 D/A轉換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護罩等。
近年來智能式流量計還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉換器內。
旋渦發(fā)生體 旋渦發(fā)生體是檢測器的主要部件,它與儀表的流量特性(儀表系數(shù)、線性度、范圍度等)和阻力特性(壓力損失)密切相關;
檢測元件 流量計檢測旋渦信號;
轉換器 檢測元件把渦街信號轉換成電信號,該信號既微弱又含有不同成分的噪聲,必須進行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號。
儀表表體 可分為夾裝型﹑法蘭型和插入式。
三、智能夾持式渦街流量計性能指標
無可動部件、結構簡單牢固,安裝維護方便(與節(jié)流式差壓流量計相比較,無需導壓管和三閥組等,減少泄漏、堵塞和凍結等)。
輸出與流量成正比的脈沖信號,適用于總量計量,無零點漂移;
在一定雷諾數(shù)范圍內,輸出頻率信號不受流體物性(密度,粘度)和組分的影響,即儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關,只需在一種典型介質中校驗而適用于各種介質。
被測介質種類 | 液體、氣體、蒸汽和部分混相流體 |
精度 | 一般為 ±1%、特殊標定可達±0.5% |
重復性 | 一般為±0.2% |
量程比寬 | 一般為10:1、可達25:1 |
顯示 | 累積流量、瞬時流量、流量百分值、質量、金額 |
介質溫度 | -40~80°C、 -40~150°C、-40~300°C、 -40~350°C |
介質壓力 | ≤2.5MPa; >2.5MPa~<6.0MPa需訂貨說明;最大可達10MPa |
環(huán)境溫度 | -20~50°C |
環(huán)境濕度 | 相對濕度5~ |
震動加速度 | <2g |
通常前直管段、后直管段 | >15D 、 >5D |
壓損小 | △P=1.1·ρ·ν2(Pa) (其中ρ-介質重度(kg/m3)、ν-介質流速(m/s)) |
液體低壓力 | Pmin=2.6ΔP+1.25P0(Pa) (其中P0-氣化壓力(Pa)) |
流量計材質 | 1Cr18Ni9Ti、316L或其他 |
防爆等級 | 本安型EXibIICT1~4;隔爆型EXdIICT1~4 |
防護等級 | IP65、IP68 |
輸出信號 | 三線制電壓脈沖;低電壓:0~1V、高電壓:>4V、占空比:約50%、頻率:<3000HZ 二線制:4~20mADC,通訊,其他 |
電纜出線口尺寸 | 電纜出線孔:φ8mm 接口螺紋:M20x1.5 |
溫壓補償智能型渦街流量計
溫壓補償智能型渦街流量計是以全新的設計理念,將溫度、壓力、流量信號集于一體,通過智能數(shù)字處理器將三種信號混合處理后輸出一個補償后的標準流量,從而實現(xiàn)了對氣體、蒸汽的溫壓補償功能。
溫壓補償型渦街流量計特點:
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(shù)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(shù)字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠。
4、全新點陣漢字液晶顯示,使用操作更方便。