一、渦街流量計(jì)工作原理及特點(diǎn)
渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理進(jìn)行測(cè)量的一種具有國(guó)際先進(jìn)水平的流量計(jì),由于它具有其他流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn),自20世紀(jì)70年代以來(lái)得到了迅速發(fā)展,據(jù)有關(guān)資料顯示,現(xiàn)在日本、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家使用渦街流量計(jì)的比例大幅度上升,已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,將在未來(lái)流量?jī)x表中占主導(dǎo)地位,是孔板流量計(jì)最理想的替代產(chǎn)品。
渦街流量計(jì)在測(cè)量管道中設(shè)置一個(gè)垂直的柱狀物,流體通過(guò)柱狀物兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦也被稱為卡門渦街??ㄩT渦街的釋放頻率與流體的流動(dòng)速度及柱狀物的寬度有關(guān),可用下式表達(dá):
式中f-卡門渦街的釋放頻率;Sr-傳感器系數(shù)(稱為斯特羅哈數(shù));v-流速;d-柱狀物的寬度
由此公式可見,在儀表系數(shù)Sr和柱狀物寬度d不變的情況下,卡門渦街的頻率與流體的流速成正比,因此,通過(guò)測(cè)量卡門渦街的釋放頻率就可計(jì)算出管道內(nèi)流體的瞬時(shí)流量。KTLU系列渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是根據(jù)旋渦交替地作用于檢測(cè)傳感器上的應(yīng)力,通過(guò)在它內(nèi)部的壓電元件來(lái)檢測(cè)出的。
二、測(cè)量系統(tǒng)組成
對(duì)高壓風(fēng)的流量測(cè)量系統(tǒng)由上海肯特KTLUD-2渦街流量傳感器和KTZX-2智能流量積算儀組成。渦街傳感器主要是由傳感器(內(nèi)有放大板)、連桿、漩渦發(fā)生器組件(內(nèi)有三角柱、探頭)構(gòu)成,可用于過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體的測(cè)量。在本測(cè)量系統(tǒng)中,渦街流量傳感器安裝在垂直管道上,它將與高壓風(fēng)流量相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)發(fā)送給智能流量積算儀。KTZX-2智能流量積算儀采用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù),可配合渦街流量傳感器或孔板流量傳感器進(jìn)行流量測(cè)量,它具有全中文液晶顯示屏,可以顯示瞬時(shí)流量、瞬時(shí)熱量、累計(jì)流量、累計(jì)熱量、渦街頻率、介質(zhì)壓力溫度、密度、時(shí)間和日期等多種信息,還具有小流量自動(dòng)補(bǔ)償、停電流量補(bǔ)償、自動(dòng)抄表等豐富的功能。接入溫度壓力信號(hào)還可以自動(dòng)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。它將來(lái)自流量傳感器的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)流量并進(jìn)行累積用于就地顯示,并輸出一個(gè)與瞬時(shí)流量成正比的4~20mA的信號(hào),以方便同DCS的連接。
三、使用中的注意事項(xiàng)
1.正確地安裝
正確安裝傳感器是確保測(cè)量精確可靠的首要前提,若在安裝地點(diǎn)和方式選擇上失誤輕者影響測(cè)量精度,重者會(huì)影響傳感器的使用壽命,甚至損壞傳感器。
①保證適當(dāng)?shù)闹惫芏?/p>
安裝傳感器時(shí),一般要求上游直管段長(zhǎng)度15-40DN,下游段長(zhǎng)度5DN,可根據(jù)上下游管道的情況適當(dāng)調(diào)整,以保證測(cè)量精度。傳感器也應(yīng)避免在架空的非常長(zhǎng)的管道上安裝傳感器,這樣時(shí)間一長(zhǎng)后,由于傳感器的下垂容易使傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時(shí),必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道支架等緊固裝置。
②避免較強(qiáng)的振動(dòng)
傳感器應(yīng)避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,若不得已要安裝時(shí),必須采用減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防震墊。在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng),不能安裝傳感器,應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。
③根據(jù)測(cè)量流體選擇合適的安裝方式
在對(duì)高壓風(fēng)測(cè)量時(shí),可以選擇將傳感器安裝于水平管道或垂直管道上,但如果高壓風(fēng)中水份含量較高,水平安裝時(shí)傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處,垂直安裝時(shí)氣體流向應(yīng)由下向上。無(wú)論水平或垂直安裝,流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致。
④對(duì)外部環(huán)境的要求
傳感器避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和設(shè)備的熱輻射范圍內(nèi),若必須安裝,應(yīng)有隔熱通風(fēng)措施。在潮濕、含有腐蝕性氣體的環(huán)境中安裝時(shí),必須做好防潮及隔離措施。另外,因?yàn)殡娫肼晻?huì)干擾傳感器的正確測(cè)量,因此安裝位置要遠(yuǎn)離大功率變壓器、電機(jī)等干擾設(shè)備。
2.正確設(shè)定參數(shù)
KTZX-2智能流量積算儀具有良好的全中文界面,以方便用戶操作。正確進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,是保證計(jì)量精度的前提。測(cè)量介質(zhì)選擇空氣,因?yàn)閷?duì)高壓風(fēng)的體積流量計(jì)量不需要壓力溫度補(bǔ)償,因此測(cè)量信號(hào)設(shè)置為工作狀態(tài)下的體積流量,輸入信號(hào)選擇頻率,瞬時(shí)流量的單位默認(rèn)為m3/h,不需要用戶設(shè)定。