供应广东涡街蒸汽流量计
一、工作原理
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,如图1所示。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 (1)
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
图1 卡曼涡街 图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
管道内体积流量qv为
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
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,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,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
(4)
式中 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,VSF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。
二.涡街流量计的应有优势:
涡街流量计作为最常用的测量仪表,与其它流量测量仪表相比, 有以下几大优点:
1、应用范围广,蒸汽、气体、液体流量均可测量。
2、结构简单牢固,无可动部件,可靠性高,使用维护方便。
3、传感器的通用性很强,从而使传感器具有良好的互换性采用先进数控设备加工传感器的表体和旋涡发生体等,确保加工精度,从而使零部件(特别是旋涡发生体)的通用性强,从而真正做到不会因零部件的更换而影响传感器的重复性和精度;能产生强大而稳定的涡街信号。
4、检测元件不与介质接触,性能稳定,使用寿命长。传感器采用检测探头与旋涡发生体分开安装,而且耐高温的压电晶体密封在检测探头内,不与被测介质接触,所以涡街流量计具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。
5、输出与流量成正比的脉冲信号或模拟信号,无零点漂移,精度高,方便与计算机联网
6、测量范围宽,量程比可达20:1
7、压力损失小。用口径DN50的涡街流量计测量可燃气体的流量,若管道内的最大流量Qmax =200m3/h时,传感器的压力损失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
8、在一定的雷诺数范围内,流量特性不受流体压力、温度、黏度、密度、成分的影响,仅是与旋涡发生体的形状和尺寸有关。
9、涡街流量计测量体积流量时不需补偿,涡街输出的信号实际上是与流速成线性关系的,也就是与体积流量成正比。压力和温度补偿的目的是为了得到流体的密度,乘以体积流量就得到质量流量,若测量气体的体积流量就不需要补偿了。
10、涡街流量计最大优点是抗振性能特别好,无零点漂移,可靠性高。
四 技术参数
测量介质: 液体、气体、蒸汽;
公称压力: 1.6Mpa 2.5Mpa 4.0Mpa
介质温度: (-40~+350)℃;
精度等级: 0.5级,1.0级1.5级,2.5级;
线 性 度: ≤±1.5%;
重 复 性: ≤0.5%,≤1.0% ;
环境温度: (-40~55)℃ ;
相对湿度: (5~90)% ;
大气压力: (86—106)Kpa
公称通径: (15~1500)mm(大于200mm为插入式结构);
测量范围: 正常测量流速范围雷诺数1.5×104~4×106;气体5~50m/s;液体0.5~7m/s
输出信号: 电压脉冲;
(4~20)mA DC(两线制);;
供电电源: 电压脉冲 12V DC或24V DC;
电流型 24V DC
智能电流型 24V DC
智能电池型 3.6V DC
负载电阻: 最大负载电阻不超过350Ω。
本体材质: 304不锈钢,铝合金
连接方式: (15~300)mm 法兰卡装式结构;
(200~1500)mm 为插入式结构;
保护等级: IP65, IP67 ;
电缆接口: PG10
防爆类型: 本安型; 隔爆型
防爆标志: iaⅡCT6; dIIBT4
涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好
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