E+H渦街流量計(jì)是在流體中安放一根非流線型阻流體，流體在阻流體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則的旋渦，在一定的流量范圍內(nèi)，旋渦分離頻率正比于管道內(nèi)的平均流速，通過采用各種形式的檢測元件測出旋渦頻率，即可推算出流體的流量。在特定的流動(dòng)條件下，一部分流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為流體振動(dòng)，其振動(dòng)頻率與流速（流量）有確定的比例關(guān)系，依據(jù)這種原理工作的流量計(jì)稱為流體振動(dòng)流量計(jì)。 E+H渦街流量計(jì)適用的流體比較廣泛，但不適用于測量低雷諾數(shù)（ReD≤2×104）流體。低雷諾數(shù)時(shí)，斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變，儀表線性度變差，流體粘度高，顯著影響甚至阻礙旋渦的產(chǎn)生，同時(shí)對于流體的臟污性質(zhì)有要求。含固體微粒的流體對旋渦發(fā)生體的沖刷會(huì)產(chǎn)生噪聲，對旋渦發(fā)生體產(chǎn)生磨損。若含有的短纖維纏繞在旋渦發(fā)生體上，將改變儀表系數(shù)。渦街流量計(jì)在混相流體中的應(yīng)用如下： ① 可以用于含分散、均勻的微小氣泡，但容積含氣率應(yīng)小于7%~10%的氣、液兩相流，若容積含氣率超出2%，應(yīng)對儀表系數(shù)進(jìn)行修正。
② 可以用于含分散、均勻的固體微粒，含量不大于2%的氣固、液固兩相流。
③ 可以用于互不溶解的液液（如油和水）兩組分流等。 脈動(dòng)流和旋轉(zhuǎn)流將對渦街流量計(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果脈動(dòng)頻率與渦街頻率吻合，將可能引起諧振，破壞正常工作和設(shè)備，使渦街信號產(chǎn)生“鎖定（1ock-in）"現(xiàn)象，這時(shí)信號固定于某一頻率?！版i定"與脈動(dòng)幅值、旋渦發(fā)生體形狀及堵塞比等有關(guān)。 E+H渦街流量計(jì)的度對于液體大致為士（0.5%~±2%）R，對于氣體為士（1%~±2%）R，重復(fù)性一般為0.2%~0.5%。由于渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)較低，頻率分辨率低，口徑愈大，精度愈低，故儀表口徑不宜過大（DN300以下[4]）。 范圍度寬是渦街流量計(jì)的特點(diǎn)，量程下限的流量數(shù)值更為重要。一般液體平均流速下限為0.5m/S，氣體為4~5m/s[5]。E+H渦街流量計(jì)的正常流量在正常測量范圍的1/2~2/3處。 E+H渦街流量計(jì)的zui大優(yōu)點(diǎn)是儀表系數(shù)不受測量介質(zhì)物性的影響，可以用一種典型的介質(zhì)進(jìn)行校驗(yàn)而應(yīng)用于其他介質(zhì)，為解決校驗(yàn)設(shè)備問題提供了便利。但由于液、氣的流速范圍差別很大，導(dǎo)致頻率范圍差別亦很大。在處理渦街信號的放大器電路中，濾波器的通帶不同，電路參數(shù)亦不同，因此，同一電路參數(shù)不能用于測量不同的介質(zhì)。介質(zhì)改變后，電路參數(shù)亦應(yīng)隨之改變。 另外，氣體和液體的密度差別很大，旋渦分離時(shí)產(chǎn)生的信號強(qiáng)度與密度成正比。因此信號強(qiáng)度差別亦很大，液、氣放大器電路的增益、觸發(fā)靈敏度等皆不相同，壓電電荷差別大，電荷放大器的參數(shù)也不同。即使同為氣體（或液體、蒸汽等），隨著介質(zhì)壓力、溫度或密度的不同，使用的流量范圍不同，信號強(qiáng)度亦不同，電路參數(shù)同樣要改變。因此一臺渦街流量計(jì)不經(jīng)硬件或軟件修改，僅改變使用介質(zhì)或儀表口徑是不可行的。 E+H渦街流量計(jì)在水處理、輸油管道等工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用十分廣泛。例如：北京東方化工廠在公用工程系統(tǒng)中使用了22臺LUGB型渦街流量計(jì)以及配套的KSJ型流量積算儀，包括水處理和水二次循環(huán)，水處理主要為開工鍋爐提供脫鹽水，為乙烯和環(huán)氧乙烷提供精制水，為水二次循環(huán)提供軟化脫堿水；水二次循環(huán)主要為乙烯、環(huán)氧乙烷、開工鍋爐和水站提供循環(huán)冷卻水。在該項(xiàng)工程中，渦街流量計(jì)接受流量積算儀的12VDC供電，采用壓電晶體元件檢測旋渦分離頻率。安裝在柱體內(nèi)部的探頭體感受旋渦在柱體后部兩側(cè)產(chǎn)生的壓力脈沖，埋設(shè)在探頭體內(nèi)部的壓電晶體元件感受到這一應(yīng)變力的作用，產(chǎn)生交變電荷，經(jīng)傳感器處理后，輸出一定幅度的脈沖信號給二次儀表。脈沖信號與流經(jīng)管道的流量成比例，比例關(guān)系由渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)決定，儀表系數(shù)一般由廠家標(biāo)定。 流量積算儀是以MCS51系列單片機(jī)8031為主體的流量顯示儀表，在接受到這一脈沖信號后，一方面由指針式電流表顯示瞬時(shí)流量，且由8位數(shù)碼顯示累計(jì)流量或累計(jì)時(shí)間，另一方面可以輸出4~20mA或0~10mA的信號供調(diào)節(jié)器或記錄儀使用。流量積算儀依據(jù)E+H渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)及流量量程進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。 |
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