智能渦街流量計(jì)是以全新的設(shè)計(jì)理念,將溫度、壓力、流量信號(hào)集于一體,通過(guò)智能數(shù)字處理器將三種信號(hào)混合處理后輸出一個(gè)補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)流量,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣體、蒸汽的溫壓補(bǔ)償功能。由于采用了智能一體化的設(shè)計(jì)理念,因此,溫壓補(bǔ)償智能型渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用維護(hù)方便的特點(diǎn)。
下面介紹智能渦街流量計(jì)工作原理:
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)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱(chēng)為卡門(mén)原理,如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測(cè)探頭或壓電檢測(cè)探頭及相應(yīng)匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測(cè)式空氣流量/傳感器或壓電檢測(cè)式煤氣流量傳感器。
圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼空氣原理,有如下關(guān)系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門(mén)旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-流體的平均流速
d-柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為空氣流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600f/K
式中:K=儀表常數(shù)(1/m3)。
M=質(zhì)量流量
Q=體積流量(m3/h)
ρ=介質(zhì)密度(kg/m3)
F=頻率Hz
智能渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)
智能渦街流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,如圖3所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體(阻流體)、檢測(cè)元件、儀表表體等;轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護(hù)罩等。近年來(lái)智能式流量計(jì)還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
旋渦發(fā)生體是檢測(cè)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(guān),對(duì)它的要求如下。
1)能控制旋渦在旋渦發(fā)生體軸線方向上同步分離;
2)在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi),有穩(wěn)定的旋渦分離點(diǎn),保持恒定的斯特勞哈爾數(shù);
3)能產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦街,信號(hào)的信噪比高;
4)形狀和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工和幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,以及各種檢測(cè)元件的安裝和組合;
5)材質(zhì)應(yīng)滿足流體性質(zhì)的要求,耐腐蝕,耐磨蝕,耐溫度變化;
6)固有頻率在渦街信號(hào)的頻帶外。
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體,它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類(lèi),如圖4所示。單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱,其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用廣泛的一種,如圖5所示。圖中D為儀表口徑。為提高渦街強(qiáng)度和穩(wěn)定性,可采用多旋渦發(fā)生體,不過(guò)它的應(yīng)用并不普遍。
智能渦街流量計(jì)外型簡(jiǎn)潔,測(cè)量精度高,性能穩(wěn)定,具有多種安裝、供電、信號(hào)輸出方式,可提供特殊管道及工況定制,產(chǎn)品選型,現(xiàn)場(chǎng)工控自動(dòng)化設(shè)計(jì)等.
智能渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。
1、渦街流量計(jì)專(zhuān)用法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著傳感器焊接。
2、渦街流量計(jì) 安裝時(shí)應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向一致。
3、渦街流量計(jì)傳感器安裝前,法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測(cè)量點(diǎn)的位置,取壓點(diǎn)在傳感器下游3~5DN處,測(cè)溫點(diǎn)在下游5~8DN處。
4、渦街流量計(jì)測(cè)量高溫介質(zhì)時(shí),切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周?chē)饋?lái)。
5、渦街流量計(jì)連接傳感器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾場(chǎng)合。不允許與高壓電纜一起敷設(shè),屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤(pán)卷,以減少分布電感,zui大長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)200米。
6、渦街流量計(jì)安裝傳感器前,管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì),避免通流后堵塞傳感器。測(cè)量液體的管道必須充滿被測(cè)液體,防止氣泡的干擾。
7、渦街流量計(jì)測(cè)量氣體的管道為防止儲(chǔ)積液的干擾。高溫高壓下更換探頭體時(shí),必須安全操作,做好高溫防護(hù)。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。
無(wú)錫海恩斯自動(dòng)化儀表有限公司是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、磁翻板液位計(jì)、熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)以及各種規(guī)格壓力表等等,以及生產(chǎn)各種非標(biāo)流量計(jì)的廠家,公司擁有先進(jìn)的管理水平,現(xiàn)代化的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,的標(biāo)定裝置。