智能渦街流量計其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。表內(nèi)的參數(shù)能長期穩(wěn)定,是一種比較先進(jìn)、理想的測量儀器。主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。
1、選擇安裝地點的合理性。
避開強(qiáng)電力設(shè)備,高頻設(shè)備,強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊懀荛_強(qiáng)烈震動場所和強(qiáng)腐蝕環(huán)境等,同時要考慮安裝維修方便。
2、必須有上下游足夠的直管段。
傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90。彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D。
傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90。彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D,下游應(yīng)有不小于5D。
3、管道采取減振動措施的必要性。
傳感器盡量避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上,特別是橫向振動。若不得已要安裝時,必須采取減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
4、安裝是渦街流量計在水平管道上經(jīng)常用的安裝方式之一。
測量氣體流量時,若被測氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。
測量液體流量時,若被測液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。
安裝點上下游的配管應(yīng)與傳感器同心,同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。
5、垂直管道上傳感器的安裝方法。
測量氣體流量時,傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測氣體中含有少量的液體,氣體流向應(yīng)由下向上。
測量液體流量時,液體流向應(yīng)由下向上:這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。
6、選擇測壓點和測溫點。
根據(jù)測量的需要,需在傳感器附近測量壓力和溫度時,測壓點應(yīng)在傳感器下游的3-5D處,測溫點應(yīng)在傳感器下游的6-8D
7、如何讓傳感器在水平管道上側(cè)裝。
無論測量何種流體,傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體,若條件允許建議采用側(cè)裝,這樣流體的溫度對放大器的影響較小。
8、在水平管道上倒裝傳感器的技巧。
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽??捎糜跍y量飽和蒸汽,適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。測量高溫蒸汽時,保溫層較多不能超過支架高度的三分之一。
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)用較為廣泛泛的一種,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.
渦街流量計作為流量測量儀表智能化的代表作,在近幾年取得較大的市場發(fā)展,由于其方便和計算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,大大降低了使用難度,因此,逐漸成為企業(yè)首先的理想測量儀表。
智能渦街流量計是根據(jù)卡門(Karman)渦街原理研究生產(chǎn)的,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。
渦街流量計是應(yīng)用流體震蕩原理來測量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量送器時,在三角柱的漩渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列漩渦,漩渦的釋放頻率與流過漩渦發(fā)生體得流體平均速度及漩渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)。
智能渦街流量計日常維護(hù)保養(yǎng)中的注意事項有哪些:
1、手動調(diào)零法:指的是用萬用表進(jìn)行差壓表送器的手動調(diào)零,當(dāng)差壓變送器零點有輕微的漂移時可以用此方法,做法如下:差壓變送器上有正、負(fù)兩條信號線,拆掉其中一條,萬用表調(diào)在4-20mA直流電檔位上,將萬用表串進(jìn)去,差壓變送器有一調(diào)零螺絲(上面標(biāo)有zero的為調(diào)零鈕),順時針調(diào)試,電流增大,逆時針為減小,當(dāng)萬用表顯示4mA時說明此時零點以調(diào)好。
2、冷凝時閥門開關(guān)順序(主要針對蒸汽):正常運行時三閥組中間閥為關(guān)閉,兩邊閥為打開狀態(tài),若需要排污或重新冷凝時,先將兩邊閥關(guān)閉,然后將中間閥打開,最后將根部排污閥打開進(jìn)行排污,若冷凝完全后,想將中間閥關(guān)閉,在再將兩邊閥慢慢打開,是系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)。
3、對于測量介質(zhì)為蒸汽時,應(yīng)該進(jìn)行在線調(diào)零點,因為安裝時冷凝盤有可能有少許的高度差,對于測量流體流速較小時,其高度差此時對流量的影響較大。(計1厘米水柱為100Pa)。
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