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              影響渦街流量計測量幾個因素
              發布時間:2022-08-16 10:48:58
                渦街流量計原理將非流線型堵塞液(BluffBody)垂直插入管道。當流體繞著封閉流體流動時,邊界層發生分離現象,形成規則的渦列。左右兩側旋渦的旋轉方向相反。這種渦旋稱為卡門渦街, 根據卡門的研究,這些漩渦大多是不穩定的。只有當同一排中相鄰兩個渦的寬度D與距離L之比滿足一個常數時,渦才是穩定的(對于圓柱形渦發生器,該比值為0.281[2]
                   根據卡門渦街原理,渦頻f與管內平均速度u的關系為:式中:U1——旋渦發生體兩側的平均速度(ms);D——旋渦發生體的特征度;St-Strouhal數;M-渦流發生器兩側的彎曲面積與管道橫截面積之比瞬時體積流量與渦街頻率的關系為:1000(2)由上式可知,儀表系數K為
              式中:QV—通過流量計的體積流量(Ls);F——流量計輸出信號頻率;K—渦街流量計儀表系數(1L)
                   由上式可以看出,當st為常數時,規范系數K只與旋渦發生體的幾何參數有關,而與流體的物理性質和組成無關。因此,渦街流量計可以同時測量液體和氣體[3]。用水標定的渦街流量計可測量氣體
               St數與雷諾數的關系可以看出,如果管道中流體的雷諾數小于5× 103,無法進行測量,因此在選型時應注意渦街流量計的最小流量限制[4-5]。隨著科學技術的發展,也有一些能夠補償不同雷諾數段st值的渦街流量計生產廠家,如Endress+hause的prowirl73渦街流量計
              渦街流量計結構    
                根據卡門渦街原理設計制造的渦街流量計,由于設計時間和產生方式不同,檢測方法和相應的檢測元件也不同,所以結構也不同。以差動電容式渦街流量計為例,在渦街發生器后面安裝了差動電容傳感器。傳感器為圓柱形,工作原理為變距。當有液體流過時,由于卡門渦街的作用,發電機后面會有一個交變的壓差,使電容傳感器左右擺動,使兩側電容器的電容距離發生變化,從而改變電容。根據電容的變化頻率,可以得到渦街頻率。渦街流量計一般由傳感器和變送器組成。所述傳感器包括:臺體;渦流發生器;檢測元件;轉換器包括:前置放大器;濾波整形電路;端子排;存儲單元;顯示單元;通信單元等
                   渦街的抗振性能主要取決于其檢測原理。對于差動電容式渦街傳感器,當外部管道發生機械振動或流體沖擊時,無論振動方向如何,電容檢測元件的內外電都會同時發生同一方向的振動和變形。因為兩個電之間的相對距離保持不變,所以電容量不變。因此,差分電容渦街流量計的抗振性能優于壓電晶體渦街流量計
                    渦街流量計選型渦街流量計直徑選擇不同的儀器制造商有不同的選擇方法。根據相應的選取方法,進行詳細計算,確定直徑。流量計的直徑不應根據管道直徑盲目選擇。應注意流量計的選擇:
                 雷諾數限制:當雷諾數Re<5時× 當908時,渦街流量計不能測量× 當st為104時,st的非線性偏高,測量值偏差較大;流量限制:測量液體流量時,流量為10ms;測量氣體流量時,流量為75ms 為了使流量計的流速更大,
              渦街流量計應在測量精度范圍內工作,盡量選用小于公稱直徑的流量計。如果流量計的直徑過大,流量將在下限運行,測量值將不準確
              傳感器檢測元件材質的選取
                在化工場合,許多介質時帶有腐蝕性的,因此在選型時應根據相應的介質選擇相應的傳感器材質。否則傳感器或旋渦發生體被腐蝕后,輕者會影響測量,重者使儀表無法正常測量,甚至發生介質泄露的事故。
                粘度較大或易沉淀的流體 當測量粘度較大或者易沉淀的流體,會在渦街發生體表面有粘附或沉積物時會使發生體的形狀和尺寸變化,影響儀表系數;而傳感器表面有粘附或沉淀物時,儀表的靈敏度會降低。對此建議選用其他原理的流量計,或經常清洗流量計傳感器和旋渦發生體。
                  渦街流量計 的安裝要點選擇合理的安裝場所。如避開強電力設備、高頻設備、強電源開關設備;避開高溫熱源和輻射熱源的影響;避開強烈振動。
                上下游直管段滿足要求。不同的阻流件對流場的影響是不一樣的,在突縮和突擴管段可能在肩部形成二次流,在彎管位置在流動方向突然改變的彎管內外側將形成二次流,在流通截面積突然改變的閥門位置流動也將受到影響。因此不同阻流件對直管段的要求也不同,如流量計前有一個彎頭時,前面的直管段要求20倍的管道內徑,后面的直管段要求5倍的管道內徑。而流量計前有兩個彎頭時,前面的直管段要求40倍的管道內徑,后面的直管段要求5倍的管道內徑。有振動的管道,渦街流量計 表頭水平安裝,對于振動較強的管系,設置減振裝置。如有可能安裝旁通管,便于檢修。測量含有少量異相的流體時,注意傳感器的安裝位置。如測量介質中還有固體物時,流量計應安裝在不易沉淀的地方;而測量介質為氣體,其中含有液體時,應在流量計前安裝排放閥,否則會產生氣錘,損壞傳感器。介質溫度較高時,流量計表頭向下安裝,或選用分體式流量計。
              渦街流量計信號傳輸電線應采用金屬屏蔽電線,要有良好的接地措施。遵循一點接地原則。管道隔熱保溫。一般測量蒸汽時,管道隔熱保溫是防止能量散失的重要手段,當對渦街流量計 進行隔熱處理時,應確保渦街流量計 的傳感器和電路部分暴露在外,確保熱量向外射以防止儀表電子部件過熱。為防止氣穴現象發生,渦街流量計 進口壓力要滿足要求:
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