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渦街流量計(jì)選型及應(yīng)用中的特殊性

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   在測量工業(yè)管道介質(zhì)流體體積流量時,渦街流量計(jì)是重要的測量儀表之一。渦街流量計(jì)具有很高的測量精度以及較大的量程范圍,且儀表參數(shù)的穩(wěn)定性比較高,儀器內(nèi)部的零部件均不可動,對維護(hù)保養(yǎng)的要求相對較低,能夠很好地適應(yīng)多種工況條件下的測量需要,因此渦街流量計(jì)的應(yīng)用范圍十分廣泛。在實(shí)際應(yīng)用渦街流量計(jì)進(jìn)行測量時要全面掌握渦街流量計(jì)在使應(yīng)用中的特殊性,并根據(jù)渦街流量計(jì)的固有特性來合理選型,這樣才能有效提高測量的精度和效果,確保測量結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求,充分發(fā)揮街流量計(jì)應(yīng)有的作用。

1概述渦街流量計(jì)基本原理分析

渦街發(fā)生體是設(shè)置在流通管內(nèi)的非流線型柱體結(jié)構(gòu).當(dāng)渦街發(fā)生體周圍后流體經(jīng)過時,發(fā)生體的兩側(cè)就會有交替漩渦產(chǎn)生。而在漩渦脫落后會向下游進(jìn)行傳播,從而形成交叉排列的兩列漩渦,即卡門淀渦現(xiàn)象”。渦街頻率則主要是指在漩渦在單位時間內(nèi)的產(chǎn)生數(shù)量,其與流速之間的關(guān)系為線性正比例。而根據(jù)卡門渦街特性來對管道內(nèi)的渦街頻率進(jìn)行測量,以實(shí)現(xiàn)測量管道內(nèi)介質(zhì)流量目的的測量儀器就是渦街流量計(jì)。

2 選擇渦街流量計(jì)類型特殊性分析在對渦街流量計(jì)進(jìn)行選擇時,首要問題和選擇其他類型流量計(jì)相同,都是要合理選擇流量計(jì)的口徑規(guī)格。在對流量計(jì)口徑規(guī)格進(jìn)行選擇時,應(yīng)充分考慮實(shí)際測量范圍的要求等因素,對不同流量計(jì)儀器的測量上下限范圍進(jìn)行對比分析,從而合理選擇相應(yīng)的口徑規(guī)格(在選型時要注意渦街的上下限)

在渦街流量計(jì)的使用過程中,往往會由于忽視了測量限值因素,或者是對測量限值的理解不準(zhǔn)確,影響了渦街的正常運(yùn)行,并造成測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。由于渦街流量計(jì)這種儀器對于旋轉(zhuǎn)流以及流暢畸變具有較高的敏感度,因此應(yīng)選擇具有流動調(diào)整期以及直段管長度能夠達(dá)到測量要求的設(shè)備,才能有效提高測量的準(zhǔn)確性。2.1 選型時要對測量下限特殊性進(jìn)行充分的考慮對于渦街流量計(jì)來說,其測量下限是一個可變數(shù)值當(dāng)工況條件發(fā)生改變時,同一設(shè)備在對相同狀態(tài)流體進(jìn)行測量時,其測量下限也會存在變化的可能?。當(dāng)流量未達(dá)到測量下限條件時,渦街流量計(jì)的示值通常會出現(xiàn)0的顯示,無法準(zhǔn)確反映流量趨勢。影響渦街流量計(jì)實(shí)際測量下限的因素有很多,例如施測環(huán)境的干擾強(qiáng)度、設(shè)備的抗干擾性、雷諾數(shù)、信號和傳感器增益處理的低端頻響因素以及流體工況密度等,所以難以通過查詢產(chǎn)品樣本等方法來直接掌握測量下限的變化范圍,這就要求測量人員必須對各種因素進(jìn)行全面的分析,并對各種因素影響下的測量下限進(jìn)行計(jì)算查詢最后應(yīng)將計(jì)算結(jié)果的最高值確定為測量下限的實(shí)際數(shù)值。

2.2 選型時要對測量上限特殊性進(jìn)行充分的考慮

當(dāng)渦街流量計(jì)的被測流量體積超過其測量上限時,不僅會產(chǎn)生超差問題,甚至?xí)斐砂l(fā)生體或者傳感器出現(xiàn)斷裂等嚴(yán)重的事故,對下游設(shè)備造成嚴(yán)重的安全威脅

影響流量計(jì)實(shí)際測量上限數(shù)值的因素主要包括渦街發(fā)生體以及傳感器的實(shí)際抗載性能、信號增益處理系統(tǒng)的實(shí)際高端頻響等。通常在產(chǎn)品樣本中會標(biāo)示儀器在測量液體、氣體以及蒸汽時的可測流體流速的上限數(shù)值,將其與流通管的裁面面積相乘就能夠?qū)r體積流量的測量上限進(jìn)行計(jì)算同時,也可以以此為基礎(chǔ)來對質(zhì)量流量等進(jìn)行上限值進(jìn)行核算分析”。當(dāng)流量加大時,會造成渦街穩(wěn)定性下降;而當(dāng)流量超出上限時,受高端頻響因素的影響,其不穩(wěn)定性將進(jìn)一步加劇,因此隨著流量的快速上升,漏記漩渦的數(shù)量也將不斷增加,造成顯示數(shù)值出現(xiàn)倒走的特殊情況,此時的測量超差十分嚴(yán)重。雖然一些產(chǎn)品在其樣本說明中指出,可以通過特殊算法來對倒走現(xiàn)象加以抵消,從而使渦街流量計(jì)的示值能夠在超限后仍維持在上限,以控制誤范圍,然而這種處理方式不僅會進(jìn)一步增加現(xiàn)場超限的判定難度,甚至還會產(chǎn)生傳感器斷裂等嚴(yán)重的安全事故。另外,部分渦街流量計(jì)儀器采用的是合并漩渦傳感器以及渦街發(fā)生體的結(jié)構(gòu)形式。