渦街流量計(jì)選型設(shè)計(jì)應(yīng)思索的要素

渦街流量計(jì)是基于流體振動(dòng)開(kāi)展起來(lái)的，依據(jù)旋渦的不同，檢測(cè)方式從熱絲式、熱敏式逐步開(kāi)展了應(yīng)力式、磁敏式及差動(dòng)開(kāi)關(guān)電容式、超聲波式等。渦街流量計(jì)簡(jiǎn)直可用于一切可構(gòu)成旋渦列的場(chǎng)所，不只可用于封鎖的管道，還可用于開(kāi)放的溝槽。與渦輪番量計(jì)相比，渦街流量計(jì)沒(méi)有可動(dòng)的機(jī)械部件，維護(hù)工作量小，儀表常數(shù)穩(wěn)定；與孔板式流量計(jì)相比，渦街流量計(jì)丈量范圍大，壓力損失小，精確度高，裝置與維護(hù)簡(jiǎn)單。但渦街流量計(jì)的環(huán)境相關(guān)參數(shù)較多，容易在運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)被疏忽而影響流量計(jì)性能的正確發(fā)揮。

    渦街流量計(jì)的原理是在流量計(jì)管道中，設(shè)置一滯流件，當(dāng)流體流經(jīng)滯流件時(shí)，由于滯流件外表的滯流作用等緣由，在其下游會(huì)產(chǎn)生兩列不對(duì)稱(chēng)的旋渦，這些旋渦在滯流件的側(cè)前方分開(kāi)，構(gòu)成所謂的卡門(mén)（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的，卡門(mén)從理論上證明了當(dāng)h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個(gè)相鄰旋渦間的間隔）時(shí)，旋渦列是穩(wěn)定的雷諾數(shù)Re是表征粘性流體活動(dòng)特性的一個(gè)無(wú)量綱數(shù)，其物理意義是流體活動(dòng)的慣性力與粘滯力的比值。因而，流體的活動(dòng)狀態(tài)對(duì)渦街流量計(jì)的運(yùn)用也有一定的影響。假如環(huán)境參數(shù)對(duì)流體活動(dòng)狀態(tài)有影響也會(huì)影響到渦街流量計(jì)的運(yùn)用性能。

正確合理地選用流量?jī)x表，是客戶、設(shè)計(jì)單位和消費(fèi)企業(yè)的共同愿望。調(diào)查熟習(xí)儀表、丈量對(duì)象和現(xiàn)場(chǎng)條件是做好選型工作的必要條件。普通狀況下，要思索的主要要素有性能請(qǐng)求、流體特性、裝置請(qǐng)求、環(huán)境條件、費(fèi)用等。一、性能請(qǐng)求

流量?jī)x表的性能請(qǐng)求包括：瞬時(shí)流量、累積流量；準(zhǔn)確度；反復(fù)性；流量范圍；允許壓力損失；牢靠性；輸出信號(hào)特性；響應(yīng)時(shí)間等內(nèi)容。

關(guān)于這些特性，依據(jù)應(yīng)用的目的不同，偏重面也不相同。例如以流量計(jì)量為目的（商貿(mào)核算、倉(cāng)儲(chǔ)交接、物料均衡）的應(yīng)用，對(duì)流量?jī)x表的準(zhǔn)確度、反復(fù)性、流量范圍等性能的請(qǐng)求較高；而以過(guò)程檢測(cè)與控制為目的應(yīng)用，就把對(duì)儀表的反復(fù)性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、牢靠性、輸出信號(hào)和響應(yīng)時(shí)間等請(qǐng)求作為重點(diǎn)。

渦街流量計(jì)是一種中等準(zhǔn)確度、技術(shù)性能比擬全面的流量?jī)x表，既可用于計(jì)量，也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)。表13-1列出了不同檢測(cè)辦法渦街流量計(jì)的主要技術(shù)性能，可供選表時(shí)參考。

          二、流體特征

流體特性主要指流體的物理特性，如流體的密度、粘度、及液體飽和蒸氣壓等。另外，流體的溫度、壓力也是選表中應(yīng)思索的重要問(wèn)題。渦街流量計(jì)的特性之一是對(duì)被測(cè)介質(zhì)的物性變化不敏感，所以渦街流量計(jì)對(duì)流體特性的請(qǐng)求相對(duì)寬松。下面我們分別停止闡明：

1·流體的溫度

 

 

渦街流量計(jì)檢測(cè)元件的極限工作溫度、表體資料、一體型渦街流量計(jì)的電子元器件的耐溫性能是限制渦街流量計(jì)工作溫度的主要要素。從表13-1可看出，除應(yīng)變式和光電式渦街流量計(jì)外，其他型式渦街流量計(jì)都能接受2000C以上的流體溫度。電容式、應(yīng)力式、振動(dòng)梭球/電磁式還具有很好的低溫特性。

近幾年呈現(xiàn)的全塑料耐腐型渦街流量計(jì)，有很強(qiáng)的耐腐性能。由于被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性隨濃度增大和溫度升高而加劇。所以，選用耐腐型渦街流量計(jì)時(shí)，不只要思索腐蝕介質(zhì)的濃度，還應(yīng)思索溫度的影響要素。

 

2.流體的壓力

渦街流量計(jì)所能接受的工作壓力與渦街流量計(jì)表體的材質(zhì)、密封件和流體溫度有關(guān)。假如流體溫度較高，同樣材質(zhì)能接受的壓力應(yīng)降低。圖13-1給出電容式渦街流量計(jì)技術(shù)材料中提供的壓力及溫度曲線圖。

例如圖13-1中在常溫下工作壓力為4MPa(40bar)的渦街流量計(jì)，在2000C時(shí)接受壓力將降低到3MPa；在3000C時(shí)降為2.8MPa；到4000C時(shí)降到2.5MPa。關(guān)于工作在家低溫介質(zhì)的儀表，同樣存在這個(gè)問(wèn)題。在圖中能夠看出，當(dāng)介質(zhì)溫度為-500C時(shí)，表體接受力與常溫相同。但當(dāng)介質(zhì)溫度降到-1000C時(shí)，儀表接受力降至1.2MPa。所以，對(duì)高溫流體（如蒸汽）和低溫流體，選型時(shí)，肯定渦街流量計(jì)的工作壓力必需思索流體溫度影響這一要素。

3.流體密度

管道雷諾數(shù)ReD體的密度有關(guān)，采用力檢測(cè)方式的渦街流量計(jì)，檢測(cè)元件所遭到交變作用的大小也與密度成正比。由此可見(jiàn)，渦街流量計(jì)的下限雷諾數(shù)和儀表檢測(cè)元件的靈活度均與被測(cè)流體的密度有關(guān)。所以，選型時(shí)，對(duì)儀表的下限流量和下限雷諾數(shù)確實(shí)定應(yīng)思索密度的要素。有的消費(fèi)廠給出了計(jì)算最小流量。

關(guān)于氣體和蒸汽的工作狀態(tài)密度小于式中限定的密度，但大于0.6kg/m3時(shí)，氣體、蒸汽可查圖13-3的曲線，肯定可測(cè)最低流速。

例如一臺(tái)通徑為150mm的渦街流量計(jì)，用于丈量飽和蒸汽，工作壓力為0.5MPa（絕壓），經(jīng)過(guò)手冊(cè)查到飽和蒸汽密度為2.68kg/m3依據(jù)圖13-3曲線，可肯定最低流速約4.5m/s。

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