摘要:渦(wō)街流量計(jì)
和旋(xuán)進流(liú)量計(jì)的工作原理,各自優缺點和适(shì)用範(fàn)圍,以及安裝調(diào)試(shì)方(fāng)面的内容。解決許多人在渦街(jiē)流量(liàng)計和旋進流量(liàng)計方面的模糊(hú)印象(xiàng)與困惑,讓(ràng)大家對兩者有(yǒu)足夠清晰的認(rèn)識。
1引言
流(liú)量計(jì)是測量流體流量的儀器(qì),在石(shí)油、化工、電力、冶(yě)金、采(cǎi)礦、食品、輕(qīng)工等很多工業(yè)生産(chǎn)過(guò)程中,都(dōu)有對(duì)流體流速(sù)的測量,在應用(yòng)最廣泛的工業(yè)領域,流量儀表(biǎo)是過程自動化(huà)儀表(biǎo)與裝(zhuāng)置中(zhōng)的大類(lèi)之一,在(zài)工業生産(chǎn)中至(zhì)關重要(yào)。人們對(duì)流量計量測試(shì)技(jì)術(shù)的要求越(yuè)來越高促使(shǐ)流(liú)量技術(shù)也在迅(xùn)速發展(zhǎn)着(zhe),各種适合于不(bú)同環(huán)境的流量計也(yě)應運而生。現在(zài)使用較爲(wèi)廣泛(fàn)的流量計有:
差(chà)壓式(shì)孔闆流量(liàng)計
,
轉子流量計(jì)
,渦街(jiē)流量(liàng)計,容(róng)積式流量計,
電磁流量計(jì)
,質量流量(liàng)計,
超(chāo)聲波(bō)流量計(jì)
等等。主(zhǔ)要介紹渦街與(yǔ)旋進流量計
,雖(suī)然旋(xuán)進流(liú)量計(jì)和渦街流(liú)量計都是基(jī)于流體(tǐ)力學而設計的(de)流量計,但(dàn)他們(men)結構(gòu)與原理是有區别的适應(yīng)範圍(wéi)也(yě)是(shì)不同(tóng)的。
2渦街(jiē)流量(liàng)計(jì)的工作(zuò)原(yuán)理
渦(wō)街流量計是一(yī)種速(sù)度(dù)式(shì)流量(liàng)儀(yí)表,它是以質(zhì)量守恒爲基礎,利用流體自然(rán)震蕩(dàng)的(de)原理制(zhì)成的一種漩渦(wō)分離的流量計(jì),它又稱爲(wèi)漩渦流量計(jì)和卡門(mén)漩渦流(liú)量(liàng)計。在流體中設置漩(xuán)渦發(fā)生(shēng)體即阻(zǔ)流體,從漩渦(wō)發(fā)生體兩側交替的産(chǎn)生有(yǒu)規則的漩渦,這種漩(xuán)渦稱爲卡曼渦街,渦列的個數(shù)或者(zhě)說(shuō)頻率和(hé)流速(sù)成(chéng)正比。因(yīn)而通過(guò)測(cè)量渦(wō)街頻(pín)率就可知(zhī)道流體的(de)流速,從而(ér)計算出流體的流(liú)量。
渦街流量(liàng)計的漩渦(wō)發生體有很多(duō)種,大(dà)量使用的(de)有圓柱(zhù),三角形(xíng),矩形(xíng)等。圓柱形(xíng)壓力(lì)損失(shī)小但漩渦強度低,矩(jǔ)形漩渦(wō)強(qiáng)度大,但壓力(lì)損失也(yě)大;三角(jiǎo)形(xíng)壓力(lì)損失(shī)一般,但漩(xuán)渦強度(dù)大(dà),所以(yǐ)三角形發生(shēng)體(tǐ)在實(shí)際中(zhōng)有着(zhe)廣泛地(dì)應用。渦(wō)街流量計檢測(cè)方法(fǎ)有利用伴(bàn)随漩渦分離的物理效應(yīng),可以(yǐ)采用熱敏、力敏(mǐn)元件或通(tōng)過光(guāng)、聲調制方(fāng)法等(děng)來檢測漩渦(wō)分(fèn)離頻率。至(zhì)今用(yòng)于檢(jiǎn)測分離頻(pín)率的方(fāng)法和采(cǎi)用的元件是多(duō)種多(duō)樣(yàng)的(de),歸納(nà)起來有(yǒu)以(yǐ)下幾(jǐ)種方法:
(1)熱敏元(yuán)件檢測方法,漩(xuán)渦分離産(chǎn)生的(de)交變環(huán)流(liú)所(suǒ)引起的整體表面(miàn)速度脈(mò)動(dòng)或者(zhě)交變橫向(xiàng)流的頻率,用加熱的(de)金屬絲、熱(rè)敏電(diàn)阻器進行檢測(cè):
(2)力敏元件(jiàn)檢測(cè)方法,漩(xuán)渦分離(lí)造成的交(jiāo)變差壓、交(jiāo)變(biàn)升(shēng)力或(huò)者交變(biàn)升(shēng)力引起的機(jī)械振動(dòng),用差動電(diàn)容、電阻.應(yīng)變片、壓電(diàn)晶體、壓電(diàn)陶(táo)瓷等檢(jiǎn)測;
(3)電磁傳感器檢測方法漩渦(wō)的(de)分離所(suǒ)引起的膜(mó)片或者梭球:等的往複振動(dòng)的頻率,用電磁(cí)傳感器檢測;
(4)聲、光(guāng)信号(hào)調制檢測方法(fǎ)利用(yòng)聲束光束(shù)通過渦街時受(shòu)到漩渦的(de)調制,由接收聲強光(guāng)強(qiáng)或相位的脈(mò)動頻率得(dé)到漩(xuán)渦分離頻(pín)率。
3旋(xuán)進流(liú)量(liàng)計的工(gōng)作原理
旋進流量計(jì)也稱爲旋(xuán)進式渦街(jiē)流(liú)量計,它是利用流(liú)體強迫震(zhèn)蕩的(de)原理,當流體進入測(cè)量(liàng)管時通(tōng)過螺(luó)旋導(dǎo)流架(jià)後,形成一(yī)股具(jù)有旋進(jìn)中心的(de)渦流,随(suí)着(zhe)管徑(jìng)内腔的(de)收縮,使(shǐ)渦流(liú)速度和渦流前進(jìn)速度都加強,在(zài)此區域内的(de)流.體中心(xīn)是藝術速度很高的(de)漩渦流,沿(yán)着測量(liàng)管的中心線(xiàn)運動,到熱(rè)敏電(diàn)阻時,由于測量管(guǎn)内腔突(tū)然擴(kuò)大,流速(sù)急(jí)劇減少,一(yī)部分(fèn)流體(tǐ)形成回流(liú),于是流體不沿(yán)着測(cè)量管(guǎn)内腔(qiāng).中心線(xiàn)運動,而(ér)圍繞中心(xīn)線旋轉,即(jí)所(suǒ)謂旋進,旋進頻率(lǜ)與流速(sù)成正比,因而(ér)測得旋進頻率(lǜ)即可(kě)測(cè)得流速。
4工程對比(bǐ):渦街(jiē)和旋(xuán)進
4.1應用對(duì)比
(1)渦(wō)街(jiē)流:量計(jì)的優點(diǎn)有很(hěn)多,它測量(liàng)範(fàn)圍大(dà),精度高(gāo),工作可(kě)靠性高,壓(yā)力損(sǔn)失較小(xiǎo),可測量(liàng)氣體,液(yè)體和(hé)蒸(zhēng)汽。其(qí)讀數不受(shòu)流體的壓(yā)力,溫(wēn)度,密(mì)度,粘度及(jí)流(liú)體(tǐ)組分的影(yǐng)響。更換檢測原(yuán)件時不用重新(xīn)标定(dìng),量(liàng)程比較大,液體可(kě)達1:15,氣體達1:30,管徑口範(fàn)圍大,安裝方便(biàn),精度高,維護方(fāng)便等等,缺點有隊感(gǎn)到機械振動敏(mǐn)感,不宜用于振動場所,流速分(fèn)布變(biàn)動及(jí)脈動(dòng)流影(yǐng)響測量精度(dù),直(zhí)管段(duàn)要(yào)求(上遊20d,下遊(yóu)5d)。檢測元件(jiàn)被沾污後影響精度,要經(jīng)常(cháng)清洗。在使用渦街流量(liàng)計時還應(yīng)滿足(zú)管道雷諾數應(yīng)在規定(dìng)範(fàn)圍内(nèi)。
(2)旋進(jìn)流量(liàng)計測(cè)量範圍較窄,壓(yā)力損失較大,所(suǒ)以一般不(bú)适用(yòng):大管(guǎn)徑壓力管(guǎn)道,雖(suī)然(rán)設計原理可以适(shì)合氣(qì)體和液體(tǐ)介質(zhì),但在生産(chǎn)使用中一般隻(zhī)适合氣體(tǐ)的測量,在直管(guǎn)段要求上(shàng)和渦街流(liú)量計(jì)基本一樣(yàng)。
4.2安裝(zhuāng)工程
渦(wō)街流量(liàng)計和旋進(jìn)流量計的(de)安裝要求是(shì)相似:
(1)渦街與(yǔ)旋進流量計的(de)安裝地點(diǎn)都要相對安(ān)靜(jìng),禁止(zhǐ)有大的振(zhèn)動,會(huì)影響(xiǎng)流量測量(liàng)精度;
(2)如果(guǒ)流量(liàng)計前(qián)後有(yǒu)閥門(mén)或彎頭,那麽一定要(yào)有(yǒu)足夠.的直管段,以(yǐ)确保(bǎo)漩渦産生(shēng)的必(bì)要條件:
(3)渦(wō)街,旋(xuán)進流(liú)量(liàng)計容易(yì)受外界電磁場幹擾,所以要遠(yuǎn)離電(diàn)磁場(chǎng):
(4)管道直徑應匹(pǐ)配,不(bú)應變徑(jìng)。管道中心應于流量計(jì)同心等。
4.3動靜态(tài)調試
(1)靜态調試是指流量(liàng)計在(zài)通電(diàn)不(bú)通流時(shí)轉換器應無輸(shū)出,瞬時流量指(zhǐ)示爲零(líng),累積流(liú)量不變,否則應(yīng)先檢查信(xìn)号屏蔽和接地是否(fǒu)正常,管(guǎn)道(dào)是否(fǒu)存在(zài)震動情(qíng)況(kuàng),若還未解(jiě)決問題,可調整(zhěng)轉換器電(diàn)位器,降低(dī)放大增益或者(zhě)提高整形(xíng)電路(lù)觸發(fā)電平,直至(zhì)輸出(chū)爲零:
(2)動态(tài)調試(shì)是指(zhǐ)在關(guān)旁路,打(dǎ)開上下(xià)遊閥門(mén),流動穩(wěn).定後轉換器輸出連續的脈寬(kuān)均勻的(de)脈沖,流量(liàng)指示(shì)穩定無(wú)跳變,調節(jiē)閥(fá)門(mén)開度(dù),輸(shū)出随之(zhī)變化,否(fǒu)則(zé)應細(xì)緻檢查并.調試(shì)電位器直至儀(yí)表輸出既無誤(wù)觸發又無(wú)漏脈(mò)沖爲(wèi)止。.
5結束語(yǔ)
在工(gōng)業(yè)生産中(zhōng),流量計的選型(xíng)對日常的生産測量特.别重要。所以在選型中要滿(mǎn)足環境需(xū)求,要确保精度(dù),還要(yào)考慮經濟(jì)原因(yīn)。這就要求要對各種(zhǒng)流量(liàng)計有(yǒu)着(zhe)十(shí)分透徹(chè)的認識,不能(néng)有一絲(sī)的馬虎(hǔ)。
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