一、概述
化工廠蒸汽管道流量計主要用于工業管道蒸汽流體的流量測量。智能渦街流量計的特點是壓力損失小,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、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此智能渦街流量計可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。智能渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+450℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。
化工廠蒸汽管道流量計在實際應用中,往往*大流量遠低于儀表的上限值,隨著負荷的變化,*小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的*佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
化工廠蒸汽管道流量計為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。
二、主要特點
.結構簡單而牢固,無可動部件,可靠性高,長期運行十分可靠
.安裝簡單,維護十分方便。
.檢測傳感器不直接接觸被測介質,性能穩定,壽命長。
.輸出是與流量成正比的脈沖信號,無零點飄移,精度高。
.測量范圍寬,量程比可達
.壓力損失較小,運行費用低,更具節能意義。
.在一定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響,儀表系數僅與旋渦發生體的形狀和尺寸有關,測量流體體積流量時無需補償,調換配件后一般無需重新標定儀表系數。
三、工作原理
渦街流量傳感器是以卡門(Kaman)和斯特勞哈(Strouhsl)有關旋渦的產生和旋渦與流速關系的理論來測量流量的。當介質以一定速度流過三角柱體時,在三角柱體兩側后面產生一個交替排列的旋渦帶,稱之為卡門渦街(見下圖)。
由于旋渦發生體兩側交替產生旋渦,于是在發生體兩側產生壓力脈動,從而使檢測體產生交變壓力,封裝在探頭體內的壓電晶體元件在交變應力的作用下,產生與旋渦同頻率的交變電荷信號,放大器將這種電荷信號進行放大、濾波、整形、*后輸出頻率與介質流速成正比的脈沖信號(或轉換成4-20mA信號)送至積算儀進行處理、顯示和控制。一定雷諾數范圍內(2X104-7X106)旋渦的釋放頻率與流體流速v及旋渦發生體的迎流面寬度d之間關系式為f=St.v/d,式中St為斯特勞哈數,它是一個無量綱的系數,只要準確測出頻率f就可以求得流體流速v,由v求出體積流量。