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涡街流量计与其他流量计相比为什么受到重视

文章出处:人气:105发表时间:2018-07-30 14:29:20

   涡街流量计与其他流量计相比为什么受到重视

    在国内使用涡街流量计进行流量丈量也愈来愈得到重视,涡街流量计作为一种新型流量计,它在流量丈量方面有着诸多的优点和优点,在现代流量丈量中应用越来越广泛。实际应用中发现丈量的流量显示值与实际流量偏差较大,而改用电磁流量计偏差大大减小。 目前我国已有性能优良并有自主知识产权的产品系列。涡街流量计是基于流体振动发展起来的,根据旋涡的不同,检测方式从热丝式、热敏式逐渐发展了应力式、磁敏式及差动开关电容式、超声波式等。 由于生产工艺的需要,会产生大量的产业污水,污水处理分厂必须对污水的流量进行监控。在以往的设计中,流量仪表不少都选用旋涡流量计和孔板流量计。
涡街流量计几乎可用于一切可形成旋涡列的场合,不仅可用于封闭的管道,还可用于开放的沟槽。与涡轮流量计相比,涡街流量计没有可动的机械部件,维护工作量小,仪表常数稳定;与孔板式流量计相比,涡街流量计丈量范围大,压力损失小,正确度高,安装与维护简单。涡街流量计的环境相关参数较多,轻易在使用现场被忽略而影响流量计性能的正确发挥。它结构紧凑、体积小,安装、操纵、维护方便,丈量系统采用智能化设计,整体密封加强,能在较恶劣的环境下正常工作。可选用氯丁橡胶衬里,含钼不锈钢电极的电磁流量计,即可满足污水流量丈量的要求。 根据污水具有流量变化大、含杂质、腐蚀性小、有一定的导电能力等特性,丈量污水的流量,电磁流量计是一个很好的选择。
因此,流体的活动状态对涡街流量计的使用也有一定的影响。假如环境参数对流体活动状态有影响也会影响到涡街流量计的使用性能。  所以今天我为什么在这里将流量计的原因所在。

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1. 涡街流量计的工作原理及计算公式
  在流体中设置旋涡发生体(阻流体),从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为U,旋涡发生体迎面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:
f=SrU1/d=SrU/md
式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为:
  qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
  K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
  K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为:
  qVn=PTnZn/ PnTZ
qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
  由上式可见,涡街流量计输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。
  2、差压式涡街质量流量计
  流体通过旋涡发生体,产生旋涡分离和尾流震荡,部分能量被消耗和转换,在旋涡发生体前后产生压力损失:
  △p=CDρU2/2
式中: CD-涡街流量传感器阻力系数。
    经整理后得质量流量qm:
  qm=ρU(π/4)D2=(πD2Sr/2mdCD)(△p/f)
  差压式涡街质量流量计原理,传感器输出与体积流量成正比的频率,差压单元测出旋涡发生体前后特定位置的差压△P,经计算单元计算,获得质量流量qm。选择阻力特性和流量特性俱佳的旋涡发生体,确定取压孔位置,建立CD的数学模型是技术关键。

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