渦街流量計

渦街流量計

渦街流量計

 

渦街流量計發生體分類

渦街流量計發生體的分類以現狀和結構為基礎。

按照柱形分:有圓柱 三角柱 矩形柱 T 形柱發生體等。

按照結構分:有單發生體和雙(多)發生體兩類。單發生體的基本形狀有圓柱 三角柱和矩形柱等。把幾種基本型的方式體進行組合,就形成復合型發生體。

渦街流量計發生體應具備三個基本條件:

•  應具有較陡斷的截面形狀,具有這種形狀的非流線型柱體,是產生漩渦分離的基本條件;

•  發生體應是一根均勻的柱狀體,在柱體的軸線方向上所有的橫截面形狀是相同的 均勻的 對稱的,這是把三維管流轉變成二維的旋轉流的條件;

•  柱體的兩側具有明顯的棱邊,能控制漩渦在發生體的軸線方向上同步分離。并在較寬的雷諾數范圍內,保持漩渦分離點穩定,這是保持斯特勞哈爾數 Sr 恒定的必要條件。

    其他要求:使用的材質要求耐腐和耐溫;固有頻率應處在渦街流量計的信號頻帶之外;結構盡量簡單;能為檢測元件預留安裝空間位置;產生的漩渦強烈,以利于信號檢測。

 

渦街流量計檢測元件移出型結構可不斷流安裝

   渦街流量計在發生體的兩側開導壓孔,把與漩渦同步變化的壓力信號引到測量管外部,壓電檢測元件安裝在發生體的上方,為了便于更換檢測元件,在壓力通道上安裝了小閥門,工作時閥門打開,交替變化的壓力通過壓力傳遞通道,作用到檢測元件的兩側。儀表維修或更換檢測元件時,可把閥門關閉,這樣就實現了不斷流狀態下的操作。

    檢測元件移出型結構,對高溫型渦街流量計來說,大大降低了壓電檢測元件的工作溫度,提高了檢測元件的壽命和穩定性。缺點是信號損失比較嚴重,引起渦街流量計下限流量增高,縮小了渦街流量計的范圍度。

還有一種移出型結構采用機械傳力機構完成力的傳遞,同樣可以達到不斷流更換檢測元件的目的。

 

渦街流量計使用注意事項

( l )現場安裝完畢通電和通流前的檢查

1 )主管和旁通管上各法蘭、閥門、測壓孔、測溫孔及接頭應無滲漏現象;

2 )管道振動情況是否符合說明書規定;

3 ) 渦街流量計安裝是否正確?各部分電氣連接是否良好?

( 2 )接通電源靜態調試在通電不通流時轉換器應無輸出,瞬時流量指示為零,累積流量無變化,否則首先檢查是否因信號線屏蔽或接地不良,或管道震動強烈而引人干擾信號。如確認不是上述原因時

可調整轉換器內電位器,降低放大器增益或提高整形電路觸發電平,直至輸出為零。

( 3 )通流動態調試關旁通閥,打開上下游閥門,流動穩定后轉換器輸出連續的脈寬均勻的脈沖,流量指示穩定無跳變,調閥門開度,輸出隨之改變。否則應細致檢查并調整電位器直至儀表輸出既無誤觸發又無漏脈沖為止。

( 4 ) 渦街流量計儀表系數修正

 

渦街流量計在使用中的問題

主要問題

   渦街流量計大量使用已有十余年,使用效果不理想,總結起來主要有以下幾點原因。 l )產品質量問題,設計原理或設計方案有嚴重缺陷,產品材料、工藝質量不良。尤其近年來,'一些生產廠片面追求利潤,產品粗制濫造,敗壞了渦街流量計聲譽。 2 )儀表選型和使用問題,用戶給定工藝參數不準確,使得選型不當;安裝地點選擇有問題,安裝不符合規定要求。 3 )現場調整問題,現場投運缺乏調整或調整不當,正確的調整是用好的關鍵。

適用的情況

    渦街流量計不適用于測量低雷諾數( Re d ≥ 2 x10000 )流體。低雷諾數時斯特勞哈爾數隨著雷諾數而變,儀表線性度變差,流體粘度高會顯著影響甚至阻礙旋渦的產生,選型的一個限制條件是不能使用于界限雷諾數之下。

    渦街流量計適用的流體比較廣泛,但對于流體的臟污性質要注意。含固體微粒的流體對旋渦發生體的沖刷會產生噪聲,磨損旋渦發生體。若含有的短纖維纏繞在旋渦發生體上將改變儀表系數。

    渦街流量計在混相流體中的應用經驗還少,一般可用于含分散、均勻的微小氣泡,但容積含氣率應小于 7 %一 10 %的氣、液兩相流,若超出 2 %就應對儀表系數進行修正??捎糜諍稚?、均勻的固體微粒,含量不大于 2 %的氣固、液固兩相流??捎糜諢ゲ蝗芙獾囊閡海ㄈ纈禿退┝階櫸至韉?。

    脈動流和旋轉流會對渦街流量計產生嚴重影響。如果脈動頻率與渦街頻率頻帶合拍可能引起諧振破壞正常工作和設備,使渦街信號產生“鎖定( lock 一 in ) ”現象,這時信號固定于某一頻率。“鎖定”與脈動幅值、旋渦發生體形狀及堵塞比等有關。渦街流量計的正常工作的脈動闌值尚待試驗確定。 80 年代以來外流量測量工作者已對渦街流量計 VSF 在混相流、脈動流中的應用開展許多試驗研究,國際標準化組織已發布的技術報告中亦關注這方面內容。

經濟性

    在眾多的流量計中,渦街流量計的經濟性較好,是一種經濟實惠的流量計。 渦街流量計 VSF 的基本性能處于中等偏上水平,購置費低于質量式、電磁式、容積式等,而安裝、運行、維護費低于節流式、容積式、渦輪式等,如僅作為控制系統檢測儀表可采用干校方式節省周期校驗費用。

 

渦街流量計的精確度

    渦街流量計可按下述原則分類。按傳感器連接方式分為法蘭型和夾裝型。按檢測方式分為熱敏式、應力式、電容式、應變式、超聲式、振動體式、光電式和光纖式等。按用途分為普通型、防爆型、高溫型、耐腐型、低溫型、插人式和汽車專用型等。按傳感器與轉換器組成分為一體型和分離型。按測量原理分為體積流量計、質量流量計

    渦街量計的精確度對于液體大致在土 0.5 % R ~ 土 2 % R ,對于氣體在土 1 % R ~ 土 2 % R , 性一般為 0 .2 % ~0 .5 %。由于 vsF 的儀表系數較低,頻率分辨率低,口徑愈大愈低,表口徑不宜過大( DN300 以下)。

    范圍度寬是渦街流量計的特點,但重要的是下限流量為多少。一般液體平均流速下限為 0 . 5 m /s ,氣體為 4~ 5 m /s 。渦街流量計的正常流量好在正常測量范圍的 1/2~2/3 處。

    渦街流量計的儀表系數不受測量介質物性的影響,這是很大的優點,可以用一種典型介質校驗而應用到其他介質去,對于解決校驗設備問題提供便利。但是應該看到由于液、氣的流速范圍差別很大,因此頻率范圍亦差別很大。處理渦街信號的放大器電路中,濾波器的通帶不同,電路參數亦不同,因此,同一電路參數是不能用于不同測量介質的。介質改變,電路參數亦應隨之改變。

   另外,氣體和液體的密度差別很大,旋渦分離時產生的信號強度與密度成正比。因此信號強度差別亦很大,液、氣放大器電路的增益,觸發靈敏度等皆不一樣,壓電電荷差別大,電荷放大器的參數也不同。即使同為氣體(或液體、蒸汽)隨著介質壓力、溫度不同,密度不同,使用的流量范圍不同,信號強度亦不同,電路參數同樣要改變。因此一臺渦街流量計不經硬件或軟件修改,改變使用介質或改變儀表口徑是不可行的。

 

蒸汽流量計的變遷從質量計量法到熱量計量法

    以往蒸汽貿易結算,由于測量手段落后,外都沿用質量計量法。而蒸汽由于通過減壓和輸送過程,它的溫度和壓力總有一點變化。它的比焓會不斷降低,而比焓的降低就是熱量的損失。對末端用戶來說:比焓越低,損失越大。因此,質量法計量對末端用戶是不合理的。

    蒸汽流量計 現在普遍采用的是蒸汽熱量計量的方法,其中有冷凝水返回和不返回兩種計量方法。

    冷凝水不返回的用戶,使用帶溫度壓力補償的 渦街流量計 為常見,其原理為:熱流量為蒸汽質量流量和蒸汽比焓的乘積。

    冷凝水返回的用戶,采用蒸汽凈熱量計量的方法。其原理為:熱流量為蒸汽比焓和冷凝水比焓的差與蒸汽質量流量的乘積。這一方法既適用于飽和蒸汽也適用于過熱蒸汽。

 

LUGB/E 系列渦街流量儀表選型表

型 譜

說 明

LU

渦街流量儀表

G

傳感器

檢測

方式

B

壓電式傳感器

E

電容式傳感器

連接方式

1

僅對滿管型

法蘭連接型

2

僅對滿管型

法蘭卡裝型

3

僅對插入型

簡易插入型

4

僅對插入型

球閥插入型

測量介質

2

液體

3

氣體

4

蒸汽

公稱通徑

02

30

 

 

 

DN25

… 單位: mm

DN300

使用環境

P

普通型

B

防爆型

輸出信號

1

脈沖輸出

2

4 ~ 20mA 電流輸出,液晶顯示

3

RS-485 通訊

4

電池供電,不帶溫度、壓力補償

5

溫壓補償一體, 4 ~ 20mA 電流輸出型

6

溫壓補償一體,電池供電型

選型

說明

例如: LUGE2405-P2 滿管型電容式渦街流量儀表,法蘭卡裝型連接,介質為蒸汽

儀表通徑為 DN50, 普通 4 ~ 20mA 電流信號輸出

 

公稱通徑 DN

mm

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

250

標記號

02

03

04

05

06

08

10

12

15

20

25

公稱通徑 DN

mm

300

350

400

450

500

600

700

800

1000

1200

1500

標記號

30

35

40

45

50

60

70

80

A0

A2

A5

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