在日常的液體流量測量方面,可以用來測量液體的流量儀表比較多,電磁流量計、超聲波流量計、浮子流量計、渦街流量計等。
渦街流量計因其具有的量程范圍較寬、壓力損失較小、精確度中等偏上、輸出線性、無可動部件、可靠性高、維護(hù)量小、價格中等偏低、性能價格比較高等特點而被廣泛使用。
那么,在實際的液體流量測量方面,渦街流量計都有哪些方面的應(yīng)用呢?下面,新航小編就來帶你了解一下。
1、渦街流量計可以用來測量各種工業(yè)用水的流量,包括化工、輕工、電力、冶金、建材、石油等行業(yè)生產(chǎn)過程中的循環(huán)用水、廢水、廢液的測量。
2、部分腐蝕性液體的測量,如硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸等酸類,以及各種化工溶液。
3、非導(dǎo)電性液體的流量測量,電磁流量計在導(dǎo)電性液體的流量測量方面占主導(dǎo)地位,而在非導(dǎo)電性液體流量測量領(lǐng)域中,渦街流量計卻有著很大的用武之地。在石油化工、制藥、食品、半導(dǎo)體工業(yè)中,渦街流量計也獲得了較為廣泛的應(yīng)用,例如:甲醇、甲醛、丙酮、甲苯、三氯乙烯、乙烯、丁烷液氨等,還有半導(dǎo)體工業(yè)純水及超凈純水等。
4、部分低粘度的油品流量測量,如汽油、煤油、柴油,還有經(jīng)加溫后粘度降低的重油及渣油等的流量測量。
5、大管徑管道的水流量測量,滿管式渦街流量計主要用來測量中小管徑的水流量,而插入式渦街流量計可用來測量大管徑管道的流量測量。渦街流量計被廣泛應(yīng)用到城市輸水管線和化工、電力、冶金、造紙及化纖等企業(yè)的工業(yè)用水主管線中。
正確的選擇安裝點和正確安裝傳感器是渦街流量計安裝的非常重要的環(huán)節(jié)。若在安裝環(huán)節(jié)失誤,輕者影響測量準(zhǔn)確度,重者會影響傳感器的使用壽命,甚至損壞傳感器。所以,以下是渦街流量計的安裝注意事項。
1、渦街流量計只能單向測量,安裝時注意保證介質(zhì)流量方向與流量計箭頭所示方向一紙。
2、渦街流量計較佳安裝方式為豎直安裝,介質(zhì)自下而上通過流量計,即將流量計安裝在豎直管道上,流量方向為自下向上。
3、水平安裝時,必須將流量計裝在整個系統(tǒng)的高壓區(qū),并保證相應(yīng)的出口壓力。不要安裝在管路的最高點,因最高點往往氣體積聚,管道非滿,出口不可直接放空。
4、測高溫流體時,盡量采用豎直安裝方式。若不得不水平安裝,請將流量計的變送器部分豎直向下,或水平側(cè)裝,避免溫度過高。并且要注意安裝位置處空氣流動或通風(fēng)良好。
5、渦街流量傳感器的上下游側(cè)應(yīng)有較長的直管段,長度按照管道狀況不同而不同,傳感器上游應(yīng)盡量避免安裝調(diào)節(jié)閥或半開閥門,確實要裝閥門情況下,上游直管段應(yīng)有不小于50D的等徑,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
6、安裝時注意管道口徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑。
7、使用密封圈時,注意密封圈內(nèi)徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑,密封圈中心位于管道中心。
8、儀表電氣連接時,必須注意進(jìn)線孔的密封。必須根據(jù)儀表電纜入口型號選擇相應(yīng)的密封接口,并正確、緊密地安裝。沒有密封接頭,或安裝馬虎,達(dá)不到密封效果,是儀表損壞的常見原因之一。
智能渦街流量計是以全新的設(shè)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(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)流量,從而實現(xiàn)了對氣體、蒸汽的溫壓補(bǔ)償功能。由于采用了智能一體化的設(shè)計理念,因此,溫壓補(bǔ)償智能型渦街流量計具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用維護(hù)方便的特點。
下面介紹智能渦街流量計工作原理:
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,這種旋渦稱為卡門原理,如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應(yīng)匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測式空氣流量/傳感器或壓電檢測式煤氣流量傳感器。
圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)來流的平均速度為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量范圍度。只要檢測出頻率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
智能渦街流量計結(jié)構(gòu)
智能渦街流量計由傳感器和轉(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(zhuǎn)換器內(nèi)。
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(guān),對它的要求如下。
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,保持恒定的斯特勞哈爾數(shù);
3)能產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦街,信號的信噪比高;
4)形狀和結(jié)構(gòu)簡單,便于加工和幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,以及各種檢測元件的安裝和組合;
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的頻帶外。
已經(jīng)開發(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,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,不過它的應(yīng)用并不普遍。
智能渦街流量計外型簡潔,測量精度高,性能穩(wěn)定,具有多種安裝、供電、信號輸出方式,可提供特殊管道及工況定制,產(chǎn)品選型,現(xiàn)場工控自動化設(shè)計等.