渦街流量計和渦輪流流量計都是常用的流量測量儀器,同時具有測量精準、操作簡便、性能穩(wěn)定、使用壽命長等有優(yōu)點。兩者在使用上還是存在一定的區(qū)別的,那么渦街流量計和渦輪流量計的區(qū)別是什么呢?
渦街流量計:主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,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(shù)的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。
渦輪流量計:是一種速度式儀表,它具有精度高,重復性好,結(jié)構(gòu)簡單,運動部件少,耐高壓,測量范圍寬,體積小,重量輕,壓力損失小,維修方便等優(yōu)點,用于封閉管道中測量低粘度氣體的體積流量和總量。在石油,化工,冶金,城市燃氣管網(wǎng)等行業(yè)中具有廣泛的使用價值。
蒸汽渦街流量計主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測量,蒸汽渦街流量計特點是壓力損失小,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(shù)的影響。是一種比較先進、理想的流量儀表。蒸汽渦街流量計好安裝在室內(nèi),必須要安裝在室外時,一定要采用防曬、防雨、防雷措施,以免影響使用壽命。
安裝場所:
流量計應安裝在便于維修,無強電磁干擾與熱輻射的場所。
焊接要求:
1、安裝流量計前應清理管道內(nèi)雜物:碎片、焊渣、石塊、粉塵等推薦在上游安裝5微米篩孔的過濾器用于阻擋液滴和沙粒。好用等徑的管道(或旁通管)代替流量計進行吹掃管道。以確保在使用過程中流量計不受損壞。
2、用戶另配一對標準法蘭焊在前后管道上。不允許帶流量計焊接!
3、安裝流量計時,法蘭間的密封墊片不能凹入管道內(nèi),以防止干擾正常的流量測量。
接地的要求:流量計應可靠接地,不能與強電系統(tǒng)地線共用。
智能渦街流量計是以全新的設計理念,將溫度、壓力、流量信號集于一體,通過智能數(shù)字處理器將三種信號混合處理后輸出一個補償后的標準流量,從而實現(xiàn)了對氣體、蒸汽的溫壓補償功能。由于采用了智能一體化的設計理念,因此,溫壓補償智能型渦街流量計具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用維護方便的特點。
下面介紹智能渦街流量計工作原理:
在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門原理,如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測式空氣流量/傳感器或壓電檢測式煤氣流量傳感器。
圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)來流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼空氣原理,有如下關系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-流體的平均流速
d-柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為空氣流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600f/K
式中:K=儀表常數(shù)(1/m3)。
M=質(zhì)量流量
Q=體積流量(m3/h)
ρ=介質(zhì)密度(kg/m3)
F=頻率Hz
智能渦街流量計結(jié)構(gòu)
智能渦街流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,如圖3所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體(阻流體)、檢測元件、儀表表體等;轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護罩等。近年來智能式流量計還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
旋渦發(fā)生體是檢測器的主要部件,它與儀表的流量特性(儀表系數(shù)、線性度、范圍度等)和阻力特性(壓力損失)密切相關,對它的要求如下。
1)能控制旋渦在旋渦發(fā)生體軸線方向上同步分離;
2)在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi),有穩(wěn)定的旋渦分離點,保持恒定的斯特勞哈爾數(shù);
3)能產(chǎn)生強烈的渦街,信號的信噪比高;
4)形狀和結(jié)構(gòu)簡單,便于加工和幾何參數(shù)標準化,以及各種檢測元件的安裝和組合;
5)材質(zhì)應滿足流體性質(zhì)的要求,耐腐蝕,耐磨蝕,耐溫度變化;
6)固有頻率在渦街信號的頻帶外。
已經(jīng)開發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體,它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類,如圖4所示。單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱,其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應用廣泛的一種,如圖5所示。圖中D為儀表口徑。為提高渦街強度和穩(wěn)定性,可采用多旋渦發(fā)生體,不過它的應用并不普遍。
智能渦街流量計外型簡潔,測量精度高,性能穩(wěn)定,具有多種安裝、供電、信號輸出方式,可提供特殊管道及工況定制,產(chǎn)品選型,現(xiàn)場工控自動化設計等.
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