一、概述
渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。智能渦街流量計(jì)的特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件,因此智能渦街流量計(jì)可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。智能渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+350℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jī)x表。
二、工作原理
渦街流量傳感器是以卡門(Kaman)和斯特勞哈(Strouhsl)有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來測(cè)量流量的。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過三角柱體時(shí),在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個(gè)交替排列的旋渦帶,稱之為“卡門渦街”(見下圖)。
由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動(dòng),從而使檢測(cè)體產(chǎn)生交變壓力,封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下,產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號(hào),放大器將這種電荷信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形、最后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號(hào)(或轉(zhuǎn)換成4 ~20mA信號(hào)),送至積算儀進(jìn)行處理、顯示和控制。
一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)(2×104~7×106),旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St•v/d,式中St 為斯特勞哈數(shù),它是一個(gè)無量綱的系數(shù),只要準(zhǔn)確測(cè)出頻率f,就可以求得流體流速v,由v求出體積流量。
渦街流量傳感器旋渦發(fā)生示意圖
三、主要特點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無可動(dòng)部件,可靠性高,長期運(yùn)行十分可靠 。
2.安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便。
3.檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長。
4.輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無零點(diǎn)飄移,精度高。
5.測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10。
6.壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。
7.在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測(cè)量流體體積流量時(shí)無需補(bǔ)償,調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。
8.應(yīng)用范圍廣,蒸汽,液體,氣體的流量均可測(cè)量。
四、技術(shù)指標(biāo)
1.測(cè)量介質(zhì):液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。
2.精度等級(jí):液體±1.0%,氣體(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。
3.工作壓力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。
4.介質(zhì)溫度:普通型-40~150℃ 中溫型-40~250℃ 高溫型-40~350℃。
5.輸出信號(hào):三線電壓脈沖,低電平0~1V,高電平 > 4V,占空比50%;二線制標(biāo)準(zhǔn)電流4~20mA;三線制標(biāo)準(zhǔn)電流0~10mA。
6.工作環(huán)境:-35℃~+60℃,濕度≤95%RH。
7.工作電源:DC12V;DC24V。
8.殼體材料:碳鋼、不銹鋼。
9.防爆類型:本安防爆型ExiaⅡCT4隔爆型ExdⅡCT6。