衛生型渦街流量計 詳細說明

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衛生型渦街流量計工作原理：

 

渦街流量傳感器是以卡門和斯特羅哈爾有關旋渦的產生和流量關系的理論為依據來測量蒸汽，氣體及低粘度液體的流量。如圖-所示，在表體中垂直插入一根三角柱即旋渦的發生體，當表體中有介質流過時，在三角柱的后面交替產生方向相反有規律的卡門旋渦，其旋渦的分離頻率F與介質的流動速度V成正比。通過傳感頭檢測出旋渦的個數，就可以測算出流體流速，再根據表體口徑計算出被測介質的體積流量。

 

 

渦街流量計計算公式如下：

 

F=Sr*V/（1-1.27*d/D）……………………………公式1

 

Q=3600*F/K……………………………………………公式2

 

M=Q*p…………………………………………公式3

 

F…..液體流過渦街三角柱產生的渦旋頻率（單位：Hz）

 

Sr…..斯特羅哈爾數（單位：無量綱）

 

V…….管道內流體流速（單位：m/s）

 

d…….渦街表體內三角柱寬度（單位：m）

 

D…….渦街表體內徑（單位：m）

 

Q……..瞬時體積流量（單位：m3/h）

 

K………渦街的儀表系數（單位：脈沖個數/立方米）

 

M………瞬時質量流量（單位: kg/h）

 

p………流體密度（單位：kg/ m3）

不同口徑的渦街流量傳感器，儀表系數K值是不同的，其具體數值是通過流量標定裝置實際標定得到的。意義為每立方米產生的脈沖數。即流過一立方米流體三角柱一側所產生的旋渦個數。

 

 

◆技術指標：

 

1.準確度等級：1.0

 

2. 公稱壓力：1.6MPa2.5MPa4.0 MPa及以上

 

3.被測介質溫度：-40℃~350℃

 

4.壓力損失：阻力系數CD≤2.4

 

5.供電電源：12~24VDC

6.防爆等級：ExiallCT6（本安防爆）

 

7.輸出信號：電壓脈沖低電平≤IV高電壓≥6V標準電流信號4~20mA

 

流量計口徑和可用流量范圍的確定

 

（一） 氣體，液體

 

渦街流量計的上限流量一般不受介質壓力，溫度等的影響，下限流量則取決于介質的工況密度和粘度。因此，確定流量范圍實際上是確定實際可用的下限流量。最佳工作流量處于傳感器量程的1/2~2/3處

 

★步驟一：根據實際使用流量查表3初步確定流量計口徑。常用流量宜選擇在流量上限的50%~70%。注意氣體是指工況流量，如為標況流量請用式（3）將其換算成工況流量。

 

式中：

 

Q—工況流量

 

QN—標況流量

 

PN---標準大氣壓（0.101325MPa）

 

P----工況下介質絕對壓力（表壓+大氣壓）

 

T------工況下介質絕對溫度【（273.15+t）K】

 

t-------工況下介質溫度（℃）

 

Tn-----標況絕對溫度（273.15 K）

 

★步驟二：按式（4）計算由介質工況密度決定的下限流量Qp

 

式中：

 

Qp------工況密度下介質的可測下限流量

 

Q0----表中所列的水或空氣的下限流量（液體查水，氣體查空氣）

 

P0----參比介質的密度，水為1000kg/m3,空氣為1.205 kg/m3

 

p-----被測介質工況密度。（kg/m3）

 

介質密度較大時，可測下限流量較低

 

★步驟三：按式（5）計算由介質工況運動粘度決定的下限流量Qv

 

式中：

 

Qv----工況運動粘度下介質的可測下限流量

 

Q0----表中所列的水或空氣的下限流量（液體查水，氣體查空氣）

 

v-----被測介質工況運動粘度。

 

V0----參比介質的運動粘度，水為1x10-6m2/s,空氣為15x10-6m2/s,

 

運動粘度與動力粘度的換算公式如下：

 

式中：

 

V----運動粘度（m2/s）

 

n----動力粘度[kg/（m.s）]

 

p---密度（kg/m3）

 

介質運動粘度較小時，可測下限流量較低。

 

★步驟四：

 

比較Qp和Qv,確定可用下限流量和線性下限流量。

 

若Qp ＜Qv，可測流量范圍是Qp~Qmax，線性流量范圍是Qp~Qmax

 

若Qp ≥Qv，可測流量范圍和線性流量范圍都是Qp~Qmax

 

Qmax是指表3中規定的上限流量。液體的最大流速一般應小于10m/s,氣體的最大流速一般應小于70m/s。高粘度液體的線性下限流量比水要高出很多，如要求下限流量較低，則不適合使用渦街流量計。

 

（二）蒸汽

 

當用戶的測量介質為蒸汽時，常用質量流量計量單位，如t/h或kg/h等。由于蒸汽在不同溫度和壓力下的密度不同，因此蒸汽流量范圍可由式（7）進行計算得出。

 

★步驟一：由表3查出相應口徑流量計的空氣流量范圍。

 

★步驟二：根據蒸汽的壓力溫度參數，查有關資料得到蒸汽的密度。

 

★步驟三：由式（7）計算流量計的下限流量。

 

式中：

 

Q,p—被測蒸汽的流量和密度

 

Q0,P0—參比空氣的流量和密度（1.205kg/m3）

 

★步驟四：確定上限流量。蒸汽的上限流速應小于70m/s

 

用戶也可查表4 得知不同口徑流量計測飽和蒸汽的流量范圍，或者將過熱蒸汽的密度代入表5中算出不同口徑流量計測過蒸汽的流量范圍。

 

測量蒸汽的質量流量時，傳感器必須與測溫和測壓元件共同組成質量流量測量系統。測量飽和蒸汽應加裝鉑電阻或壓力變送器；測量過熱蒸汽應同時加裝鉑電阻和壓力變送器。