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渦街流量計設(shè)計原理

更新時間: 2012-09-20 點擊次數(shù): 2640次
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
 
  參數(shù)及要求
 
  ◆測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣
 
  ◆ 連接方式:法蘭卡裝式、法蘭式、插入式
 
  ◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
 
  ◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
 
  ◆流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s
 
  正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2; 蒸氣流量范圍見表3
 
  ◆測量精度 1.0級 1.5級
 
  ◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃
 
  ◆高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃
 
  ◆輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V
 
  ◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
 
  ◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m
 
  ◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
 
  ◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
 
  ◆電源 DC24V或鋰電池3.6V
 
  ◆防爆等級 本安型iaIIbT3-T6
 
  防護(hù)等級 IP65 渦街流量計是根據(jù)卡門(Karman)渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中。
 
  該儀表采用先進(jìn)的差動技術(shù),配合隔離、屏蔽、濾波等措施,克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題,并采用了*的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施,保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種型式,基本型測量單*量信號;復(fù)合型可同時實現(xiàn)溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結(jié)構(gòu),以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。
 
  渦街流量計[5]的測量原理飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計,但從流量儀表發(fā)展?fàn)顩r來看,孔板流量計盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣;人們對它的研究也zui充分,試驗數(shù)據(jù)zui完善,但用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計來測量飽和蒸汽流量,它仍存在一些不足之處:其一,壓力損失較大;其二,導(dǎo)壓管、三組間及連接接頭容易泄漏;其三,量程范圍小,一般為3比1,對流量波動較大易造成測量值偏低。而渦街流量計具有結(jié)構(gòu)簡單,渦街變送器直接安裝于管道上,克服了管路泄漏現(xiàn)象。另外,渦街流量計的壓力損失較小,量程范圍寬,對飽和蒸汽測量量程比可達(dá)30比1。因此,隨著渦街流量計測量技術(shù)的成熟,渦街流量計的使用越來越受到人們的青睞。
 
  渦街流量計是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時,在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),可用下式表示:
 
  f=Stv/d
 
  式中:f為旋渦的釋放頻率,Hz;v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度,m/s;d為旋渦發(fā)生體特征寬度,m;St為斯特羅哈數(shù),無量綱,它的數(shù)值范圍為0.14-0.27。St是雷諾數(shù)的函數(shù),St=f(l/Re)。
 
  當(dāng)雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi),St值約為0.2,因此,在測量中,要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102~105,旋渦頻率f=0.2v/d。
 
  由此可知,通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v,再由式q=vA可以求出流量q,其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。
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