涡街流量计是以卡门涡街原理为基础设计而成的流量仪表。在涡街流量计诞生之前,人们普遍采用孔板流量计来测量饱和蒸汽流量,而当时的孔板流量计性能不能较低,并不能满足测量需求,因此在十九世纪的八十年代,涡街流量计被发明出来。
涡街流量计的工作原理
涡街流量计主要用于对封闭管道内的流体进行测量。一般来说,涡街流量计的测量,是将旋涡发生体放置在流体内,流体会在旋涡发生体的两侧有规律的形成旋涡,通过对旋涡的测量和计算,就可以得到流体的流量数据。
涡街流量计的工作原理,具体来说是流体的振荡原理,当流体流过旋涡发生体时,三角柱会令流体产生交替旋涡,且正比于流速。涡街流量计获得旋涡释放频率,从这个参数Hz和漩涡发生体的特征宽度d,可以计算出流体的平均速度v,也就是f=Stv/d。
涡街流量计使用的这个计算公式中,St是雷诺函数,St=f(1/Re),当Re取值范围是在102到105之间时,St的数值大约为0.2,因此一般在使用涡街流量计测量时,要尽量满足流体的雷诺数在102到105之间,这样旋涡频率f=0.2v/d
涡街流量计的优点
涡街流量计的结构简单,安装后不易造成管道泄漏,且不会造成流体较大压力损失。涡街流量计的测量范围宽,介质适应能力好,这种流量计可以无需温度压力补偿,可以测量蒸汽、气体、液体等多种流体流量。
涡街流量计具有以下一些特点:
①输出为脉冲频率,其频率与被测流体的实际体积流量成正比,不受流体组分、密度、压力、温度的影响;
②丈量范围宽,一般范围度可达10:1以上;
③精确度为中上水平;
④无可动部件,可靠性高;
⑤结构简单牢固,安装方便,维护费较低;
⑥应用范围广泛,可适用液体、气体和蒸汽。
涡街流量计的zui大优点是仪表系数不受丈量介质物性的影响,可以由一种典型介质推广到其他介质上。但由于液、气的流速范围差别很大,导致频率范围亦差别很大。处理涡街信号的放大器电路中,滤波器的通带不同,电路参数亦不同,因此,同一电路参数不能用于丈量不同介质。
另外,气体和液体的密度差别很大,而旋涡分离时产生的信号强度与密度成正比,因此信号强度差别亦很大。液、气放大器电路的增益、触发灵敏度等皆不相同,压电电荷差别大,电荷放大器的参数也不相同。即使同为气体(或液体、蒸汽),随着介质压力、温度、密度不同,使用的流量范围不同,信号强度亦不同,电路参数同样要改变。因此,一台涡街流量计不经硬件或软件修改,改变使用介质或改变仪表口径是不可行的。
在众多的流量计中,涡街流量计的购置费低于质量式、电磁式、容积式等类型,而安装、运行、维护费低于节流式、容积式、涡轮式等类型,是一种经济性较好、比较实用的流量计。涡街流量计结构简单牢固,安装维护方便,尤其适用于冶炼厂、化工厂、输油管道等产业现场的使用。
泊头标准涡街流量计生产厂家,河北宏业涡街流量计
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