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                      渦街流量計

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                      渦街流量計的多功能特性越來越受客戶歡迎喜愛

                      來源:作者:發表時間:2018-10-25 11:02:57

                          在各種流量計中渦街流量計、容積式流量計和科氏質量流量計是三類重復性、精確度非常好的的產品,而渦街流量計又具有自己的特點,如結構簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大(同樣口徑可通過的流量大)和可適應高參數(高溫、高壓和低溫)等。至今,這類流量計產品可達技術參數:口徑4-750mm,壓力達250MPa,溫度為-240-700℃,像這樣的技術參數其他兩類流量計則是難以達到的。
                          渦街流量計廣泛應用于以下一些測量對象:石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。在國外液化石油氣、成品油和輕質原油等的轉運及集輸站,大型原油輸送管線的首末站都大量采用它進行貿易結算。在歐洲和美國渦街流量計是僅次于孔板流量計的天然氣計量儀表,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸,壓力從0.8MPa到6.5MPa的蒸汽渦街流量計,他們已成為優良的天然氣流量計。
                          盡管渦街流量計的優良計量特性受到人們的青睞,可是給人的印象是由活動部件,使用期短,在選用時不免躊躇,經過人們的不懈努力,應該說情況大有改觀。
                          渦街流量計作為好通用的流量計,其產品已發展為多品種、全系列、多規格批量生產的規模。應該指出,渦街流量計除前述工業部門大量應用外,在一些特殊部門亦得到廣泛應用,如科研實驗、國防科技、計量部門,這些領域的使用恰好避開了其弱點(不適于長期連續使用),充分發揮其特點(高精度,重復性好,可用于高壓、高溫、低溫及微流量等條件)。在這些領域,大多是根據被測對象的特殊要求進行專門的結構設計,它們是專用儀表不進行批量生產。

                          當渦街流量計被測流體流過傳感器時,在流體作用下,葉輪受力旋轉,其轉速與管道平均流速成正比,葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發生周期性變化,產生周期性的感應電勢,即電脈沖信號,經放大器放大后,送至顯示儀表顯示。

                      渦街流量計的實用流量方程為
                          qv=f/K (7.1)
                          qm=qvρ (7.2)
                          式中 qv,qm-分別為體積流量,m3/s,
                          質量流量,kg/s;
                          f-流量計輸出信號的頻率,Hz;
                          K-流量計的儀表系數,P/m3。
                          流量計的儀表系數與流量(或管道雷諾數)的關系曲線如圖2所示。由圖可見,儀表系數可分為二段,即線性段和非線性段。線性段約為工作段的三分之二,其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關。在非線性段,特性受軸承摩擦力,流體粘性阻力影響較大。當流量低于傳感器流量下限時,儀表系數隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關系。當流量超過流量上限時要注意防止空穴現象。結構相似的渦街流量計特性曲線的形狀是相似的,他僅在系統誤差水平方面有所不同。

                      圖  渦街流量計特性曲線
                      圖  渦街流量計特性曲線

                          傳感器的儀表系數由流量校驗裝置校驗得出,它完全不問傳感器內部流體的流動機理,把傳感器作為一個黑匣子,根據輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)確定其轉換系數,它便于實際應用。但要注意,此轉換系數(儀表系數)是有條件的,其校驗條件是參考條件,如果使用時偏離此條件,系數將發生變化,變化的情況視傳感器類型,管道安裝條件和流體物性參數的情況而定。

                      渦輪流量計的主要特點:   
                          1、結構緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大。
                          2、重復性好,短期重復性可達0.05%-0.2%,正是由于具有良好的重復性,如經常校準或在線校準可得較高的精確度,在貿易結算中是優先選用的流量計。
                          3、可獲得很高的頻率信號(3-4kHz),信號分辨力強。
                          4、輸出脈沖頻率信號,適于總量計量及與計算機連接,無零點漂移,抗干擾能力強。
                          5、高精確度,對于液體一般為±0.25%R-±0.5%R,高精度型可達±0.15%R;而介質為氣體,一般為±1%R-±1.5%R,特殊專用型為±0.5%R-±1%R。在所有流量計中,它屬于好精確的
                          6、可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。
                          7、范圍度寬,中大口徑可達40:1-10:1,小口徑為6:1或5:1。
                          8、流量計受來流流速分布畸變和旋轉流的影響較大,傳感器上下游側需設置較長的直管段,如安裝空間有限制,可加裝流動調整器(整流器)以縮短直管段長度。
                          9、適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表。
                          10、流體物性(密度、粘度)對儀表特性有較大影響。氣體流量計易受密度影響,而液體流量計對粘度變化反應敏感。由于密度和粘度與溫度、壓力關系密切,在現場溫度、壓力波動是難免的,要根據它們對精確度影響的程度采取補償措施,才能保持高的計量精度。
                          11、小口徑(DN50以下)儀表的流量特性受物性影響嚴重,故小口徑渦街流量計的儀表性能難以提高。
                          12、難以長期保持校準特性,需要定期校驗。對于無潤滑性的液體,液體中含有懸浮物或磨蝕性,造成軸承磨損及卡住等問題,限制了其適用范圍,采用耐磨硬質合金軸和軸承后情況有所改進。對于貿易儲運和高精度測量要求的,好好配備現場校驗設備,可定期校準以保持其特性。
                          13、專用型傳感器類型多,可根據用戶特殊需要設計為各類專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等。
                          14、對被測介質的清潔度要求較高,限制了其適用領域,雖可安裝過濾器以適應臟污介質,但亦帶來壓損增大、維護量增加等副作用。
                          15、不適于脈動流和混相流的測量。
                          16、一般液體渦街流量計不適用于較高粘度介質(高粘度型除外),隨著粘度的增大,流量計測量下線值提高,范圍度縮小,線性度變差。

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