[摘要]本文闡述了渦街流量計的工作原理及特點,介紹了利用渦街流量傳感器和 智能流量積算儀對高壓風進行計量的測量系統(tǒng)構(gòu)成,并結(jié)合使用經(jīng)驗就安裝和運 行過程中的注意事項提出了合理的建議。
一、渦街流量計工作原理及特點
渦街流量計是基于卡門渦街原理進行測量的--種.由于它具有其他流量計的優(yōu)點，自20世紀70年代以來得到了迅速發(fā)展,據(jù)有關(guān)資料顯示現(xiàn)在日本、歐美等發(fā)達國家使用渦街流量計的比例大幅度上升,已廣泛應(yīng)用于各個.將在未來流量儀表中占主導(dǎo)地位是孔板流量計理想的替代產(chǎn)品。
渦街流量計在測量管道中設(shè)置一個垂直的柱狀物流體通過柱狀物兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦這種旋渦也被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體的流動速度及柱狀物的寬度有關(guān)可用下式表達:
F=Sr·v/d
式中f一卡門渦街的釋放頻率Sr-傳感器系數(shù)(稱為斯特羅哈數(shù));v-流速d一柱狀物的寬度
由此公式可見在儀表系數(shù)Sr和柱狀物寬度d不變的情況下卡門渦街的頻率與流體的流速成正比,因此,通過測量卡門渦街的釋放頻率就可計算出管道內(nèi)流體的瞬時流量。渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是根據(jù)旋渦交替地作用于檢測傳感器上的應(yīng)力通過在它內(nèi)部的壓電元件來檢測出的。
二測量系統(tǒng)組成
對高壓風的流量測量系統(tǒng)由渦街流量傳感器和智能流量積算儀組成。渦街傳感器主要是由傳感器(內(nèi)有放大板)、連桿、漩渦發(fā)生器組件(內(nèi)有三角柱、探頭)構(gòu)成可用于過熱蒸汽飽和蒸汽、壓縮空氣和般氣體的測量。在本測量系統(tǒng)中渦街流量傳感器安裝在垂直管道.上,它將與高壓風流量相對應(yīng)的脈沖信號發(fā)送給智能流量積算儀。智能流量積算儀采用單片機技術(shù),可配合渦街流量傳感器或孔板流量傳感器進行流量測量,它具有全中文液晶顯示屏,可以顯示瞬時流量、瞬時熱量、累計流量、累計熱量、渦街頻率、介質(zhì)壓力溫度、密度、時間和日期等多種信息還具有小流量自動補償停電流量補償、自動抄表等豐富的功能。接入溫度壓力信號還可以自動進行溫度壓力補償。它將來自流量傳感器的脈沖信號轉(zhuǎn)換為瞬時流量并進行累積用于就地顯.示,并輸出一個與瞬時流量成正比的4-20mA的信號,以訪便同DCS的連接。
三、使用中的注意事項
1.正確地安裝
正確安裝傳感器是確保測量正確可靠的前提,若在安裝地點和方式選擇.上失誤輕者影響測量精度重者會影響傳感器的使用壽命甚至損壞傳感器。
①保證適當?shù)闹惫芏?
安裝傳感器時,一般要求上游直管段長度15-40DN下游段長度5DN,可根據(jù)上下游管道的情況適當調(diào)整以保證測量精度。傳感器也應(yīng)避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器這樣時間一長后,由于傳感器的下垂容易使傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道支架等緊固裝置。
②避免較強的振動
傳感器應(yīng)避免安裝在振動較強的管道上,若不得已要安裝時,必須采用減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置并加防震墊。在空壓機出口處振動較強不能安裝傳感器應(yīng)安裝在儲氣罐之后。
③根據(jù)測量流體選擇合適的安裝方式
在對高壓風測量時,可以選擇將傳感器安裝于水平管道或垂直管道.上但如果高壓風中水份含量較高,水平安裝時傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處,垂直安裝時氣體流向應(yīng)由下向.上。無論水平或垂直安裝流體流向必須與傳感器表體.上的流向箭頭保持一致。
④對外部環(huán)境的要求
傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和設(shè)備的熱輻射范圍內(nèi)若必須安裝應(yīng)有隔熱通風措施。在潮濕、含有腐蝕性氣體的環(huán)境中安裝時必須做好防潮及隔離措施。外因為電噪聲會干擾傳感器的正確測量,因此安裝位置要遠離大功率變壓器、電機等干擾設(shè)備。
2.正確設(shè)定參數(shù)
智能流量積算儀具有良好的全中文界面,以方便用戶操作。正確進行參數(shù)設(shè)定是保證計量精度的前提。測量介質(zhì)選擇空氣,因為對高壓風的體積流量計量不需要壓力溫度補償,因此測量信號設(shè)置為工作狀態(tài)下的體積流量輸入信號選擇頻率瞬時流量的單位默認為m³/h不需要用戶設(shè)定。
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