壓縮空氣流量計是應用流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經過渦街流量變送器時,在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關。 壓縮空氣是企事業(yè)單位重要的二次能源,大多由電能或熱能經壓縮機轉換而來,在這種情況下,空氣流量測量的精確度要求特別高,多半還配有自動調節(jié)。而對于壓縮空氣流量儀表選型的問題,更是一件非常慎重的事情。要做到對現場工藝的正確選型,首先我們必須了解現場工藝流體的性質,只有在充分了解的基礎上,才能對選型作出正確的判斷。由于它具有其他流量計不可兼得的優(yōu)點,自七十年代以來得到了迅速發(fā)展,據有關資料顯示,現在日本,歐美等發(fā)達國家使用壓縮空氣流量計的比例大幅度上升,已廣泛應用于各個領域。將在未來流量儀表中占主導地位,是孔板流量計Z理想的替代產品,壓縮空氣流量計適用于測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體、水和液體的質量流量和體積流量計。
壓縮空氣流量計的工作原理:
在測量管中垂直插入一個柱狀物時,流體通過柱狀物兩側就交替地產生有規(guī)則的旋渦(如下圖所示),這種旋渦列被稱為卡門渦街??ㄩT渦街的釋放頻率與流體速度及柱狀物的寬度有關,可用下式表示:
f=St·v/d
式中:f-卡門渦街的釋放頻率
St-系數(稱為斯特羅哈數)
v-流速
d-柱狀物的寬度
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比,因此通過測量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時流量。
斯特羅哈數是渦街流量計的重要系數。在曲數的St≈0.17的平直部分,旋渦的釋放頻率與流速成正比,所以檢出頻率f就可求得流速v,由v求出體積流量。
渦街流量傳感器得旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測傳感器(探頭)上地應力通過在它內部地壓電元件來檢出地。
壓縮空氣流量計的特點:
振動動大、氣體帶水、脈動流
量程范圍寬,精測量度高
傳感器內部無機械可動部件 可靠性高 壓力損失小
傳感器適用溫度 壓力范圍寬 -40~350℃ 0~16MPa
測量結果不受流體密度 壓力 溫度 粘度等參數影響
先進的數字信號處理技術 下限低 抗振性能優(yōu)異
結構簡單而牢固,無可動部件,可靠性高,長期運行十分可靠。
安裝簡單,維護十分方便。
檢測傳感器不直接接觸被測介質,性能穩(wěn)定,壽命長。
輸出是與流量成正比的脈沖信號,無零點漂移,精度高。
測量范圍寬,量程比可達1:10。
壓力損失較小,運行費用低,更具節(jié)能意義。
在一定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響,儀表系數僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關,測量流體體積流量時無需補償,調換配件后一般無需重新標定儀表系數。
應用范圍廣,蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。
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