渦街流量(liang)計選型及(ji)應用中特(te)殊性 發布(bu)時間:2020-5-20 08:15:33
摘要(yao):渦街流量(liang)計 是用于(yu)對液體或(huo)者氣體體(ti)積流量進(jin)行測量的(de)一💘種測量(liang)設備,其在(zai)工業裝置(zhi)管道環境(jing)下測量介(jie)質流體流(liu)量🈲的工作(zuo)中😘得到了(le)廣泛的應(ying)用。渦街流(liu)量計具有(you)較高的測(ce)量精度,同(tong)時由于其(qi)量程範圍(wei)比較大,對(dui)各種工況(kuang)條:件的适(shi)應性也相(xiang)對較好。但(dan)是,在使應(ying)用渦街流(liu)量計的🚩實(shi)際操作中(zhong)‼️,必須注意(yi)到渦街流(liu)量計在測(ce)量限值等(deng)方🚶面的固(gu)有特性,才(cai)能獲得更(geng)加📧準确的(de)測量結🈚果(guo)。将對渦街(jie)流量計選(xuan)型及使應(ying)用中的特(te)殊性進行(hang)研究。 在測(ce)量工業管(guan)道介質流(liu)體體積流(liu)量時,渦街(jie)流量計♈是(shi)重⚽要❌的測(ce)量儀表之(zhi)一。渦街流(liu)量計具有(you)很高的測(ce)😍量精🐪度以(yi)及較大的(de)量程範圍(wei),且儀表參(can)數的穩定(ding)性比較高(gao),儀器内㊙️部(bu)的零部件(jian)均✉️不可動(dong),對維📱護保(bao)養的㊙️要求(qiu)相對較低(di),能夠很好(hao)地适應多(duo)種工況條(tiao)件下的🌈測(ce)量需要,因(yin)此渦街流(liu)量計的應(ying)用範🐆圍十(shi)分廣泛。在(zai)🈲實際應用(yong)渦街流量(liang)計進行測(ce)量時,要全(quan)面掌📱握渦(wo)街流量計(ji)在使應用(yong)中的特殊(shu)性,并根據(ju)渦街流量(liang)計的🈲固有(you)特性來合(he)理選型,這(zhe)樣才🆚能有(you)效提高測(ce)量的精度(du)和效果,确(que)保測量結(jie)果符📞合設(she)計要求,充(chong)分發揮街(jie)流量計應(ying)有的作用(yong)。 1概述渦街(jie)流量計基(ji) 本原理分(fen)析 渦街發(fa)生體是設(she)置在流通(tong)管内的非(fei)流線型柱(zhu)體👄結㊙️構,當(dang)💋渦街發生(sheng)體周圍後(hou)流體經過(guo)時,發生體(ti)的兩側🎯就(jiu)會有交替(ti)漩渦産生(sheng)。而在漩渦(wo)脫落後會(hui)向下遊進(jin)行傳播,從(cong)而形成交(jiao)叉排列的(de)兩列漩渦(wo),即卡i門漩(xuan)渦現象"。渦(wo)街頻率則(ze)主要是指(zhi)在漩渦在(zai)單位時間(jian)内的産生(sheng)數量,其與(yu)流速之間(jian)的關系爲(wei)線性正比(bi)例。而根據(ju)卡廣]渦街(jie)特性來對(dui)管道内的(de)渦街頻率(lü)進行測量(liang),以實現測(ce)量管道内(nei)介質流量(liang)目的的測(ce)量儀器就(jiu)是🍉渦街流(liu)量計。 式中(zhong):f-渦旋頻率(lü)( Hz ); Sr-斯特勞哈(ha)數;d-阻流件(jian)寬度值( m );`u--流(liu)體流🌍速的(de)平🈲均值( m/s ); m-發(fa)生體弓形(xing)面和工業(ye)管道橫截(jie)面面積之(zhi)⭕間的比值(zhi)🙇♀️。 此外,渦街(jie)流量儀表(biao)的系數可(ke)以用K來表(biao)示,其計算(suan)公式爲: 式(shi)中:: 9v~一管道(dao)内 部的體(ti)積流量( m/s)。 2選(xuan)擇渦街流(liu) 量計類型(xing)特殊性分(fen)析 在對渦(wo)街流量計(ji)進行選擇(ze)時,首要問(wen)題和選擇(ze)其他類型(xing)♻️流量計相(xiang)同,都是要(yao)合理選擇(ze)流量計的(de)口徑規格(ge)。在對流量(liang)計口徑規(gui)格進行選(xuan)擇時,應充(chong)分考慮實(shi)際測量🌈範(fan)圍的要求(qiu)等因素,對(dui)不同流量(liang)計儀器的(de)測量上下(xia)限範圍進(jin)行對比分(fen)析,從而合(he)理選擇相(xiang)應的口徑(jing)規格(在選(xuan)型時要注(zhu)意渦街的(de)上🚶♀️下限)。在(zai)渦街流量(liang)計的使用(yong)過程中,往(wang)往會由于(yu)忽視了測(ce)量限值因(yin)素,或者是(shi)對測量限(xian)值的理解(jie)不✌️準确,影(ying)響了渦街(jie)的正常運(yun)行,并造成(cheng)測量結果(guo)的🌍不準确(que)。由于渦街(jie)流量☔計這(zhe)種儀器對(dui)于旋轉流(liu)以⭐及流暢(chang)畸變具有(you)較高的敏(min)感度,因此(ci),應選擇具(ju)有📱流動調(diao)整期以及(ji)直段管長(zhang)度能夠達(da)到測量要(yao)求的設備(bei),才能有效(xiao)提高測量(liang)的準确性(xing)。 2.1選型時 要(yao)對測量下(xia)限特殊性(xing)進行充分(fen)的考慮 對(dui)于渦街流(liu)量計來說(shuo),其測量下(xia)限是一個(ge)可變數值(zhi)。當工況條(tiao)件發生改(gai)變時,同一(yi)設備在對(dui)相同狀态(tai)流體進行(hang)測量時,其(qi)測量下限(xian)也會存在(zai)變化的可(ke)能'1。當♊流量(liang)未⚽達到測(ce)量下限條(tiao)件時,渦街(jie)流量計的(de)示值通常(chang)會出現0的(de)顯示,無法(fa)準确反✔️映(ying)流量趨🔞勢(shi)。影響渦街(jie)流量計實(shi)際測量下(xia)限的因素(su)有很多,例(li)如施測環(huan)境的幹擾(rao)強度、設備(bei)的抗幹擾(rao)性、雷諾數(shu)、信号和🏃♂️傳(chuan)感器增益(yi)處理的低(di)端頻響因(yin)素以及流(liu)體工況密(mi)度等,所‼️以(yi)難以通過(guo)查詢産品(pin)樣本等方(fang)法來直接(jie)掌握測量(liang)下限的變(bian)化範圍,這(zhe)就要求測(ce)量人員必(bi)須對各種(zhong)因素進行(hang)全面的分(fen)析,并對各(ge)種因素影(ying)👈響下的測(ce)量下限進(jin)行計算查(cha)詢,最後應(ying)将♍計算結(jie)果的最高(gao)值确定爲(wei)測量下限(xian)的實際數(shu)值。 2.2選型時(shi)要對測量(liang)上限特殊(shu)性進行充(chong)分的考慮(lü) 當渦街流(liu)量計的被(bei)測流量體(ti)積超過其(qi)測量上限(xian)📧時,不僅會(hui)産生超差(cha)問題,甚至(zhi)會造成發(fa)生體或者(zhe)🈲傳感器出(chu)現斷裂等(deng)嚴重🔞的事(shi)故,對下遊(you)設備造成(cheng)嚴重的♍安(an)全威脅。 影(ying)響流量計(ji)實際測量(liang)上限數值(zhi)的因素主(zhu)要包括渦(wo)街發生體(ti)以及傳感(gan)器的實際(ji)抗載性能(neng)、信号增益(yi)處理系♋統(tong)的📐實際📱高(gao)端頻響等(deng)。通常在産(chan)品樣本中(zhong)會标示儀(yi)器在測量(liang)液體、氣體(ti)以及蒸汽(qi)時的可測(ce)流體流㊙️速(su)的上限數(shu)值,将其與(yu)流通管的(de)截面面❗積(ji)相乘就能(neng)夠對工況(kuang)體積流量(liang)的測量上(shang)限進行🐉計(ji)算;同時,也(ye)可以以此(ci)爲基礎❄️來(lai)對質量流(liu)量等進☀️行(hang)上限值進(jin)行核算分(fen)析3]。當流量(liang)加大時,會(hui)造成渦街(jie)穩定性下(xia)降;而當流(liu)量超出,上(shang)限時,受高(gao)端頻響因(yin)素的影響(xiang),其不穩定(ding)性将進一(yi)步加劇,因(yin)此随着流(liu)量的快速(su)上升,漏記(ji)漩渦的數(shu)量也将不(bu)斷增加,造(zao)成顯示數(shu)值出現倒(dao)走的🍓特殊(shu)情況,此時(shi)的測量超(chao)差❄️十分嚴(yan)重。雖然一(yi)些産品在(zai)❄️其樣本說(shuo)明中指出(chu),可以通✏️過(guo)特殊算法(fa)來對倒走(zou)現象加♈以(yi)抵消,從🌈而(er)使渦街流(liu)量計的示(shi)值能夠在(zai)超限後仍(reng)維持在上(shang)限,以控制(zhi)誤差範圍(wei),然而這種(zhong)處理方式(shi)不僅會進(jin)一步增 加(jia)現場超限(xian)的判定難(nan)度,甚至🥵還(hai)會産生傳(chuan)感器斷裂(lie)❄️等嚴重的(de)安全事故(gu)。另外,部分(fen)渦街流量(liang)計儀器采(cai)用的是⭐合(he)并漩渦傳(chuan)感器以及(ji)渦街發生(sheng)體的結構(gou)形式,也就(jiu)是在⛱️發生(sheng)體内封裝(zhuang)壓電晶🏃♀️體(ti)。由于該結(jie)構類型的(de)渦街發生(sheng)體還需要(yao)配備絞支(zhi)良以及懸(xuan)臂梁等輔(fu)助性結構(gou),一旦在流(liu)💘量超限條(tiao)件下受到(dao)異物撞擊(ji)或者水錘(chui)作用的🔅影(ying)響,比較容(rong)易造成發(fa)生體的斷(duan)裂,因此在(zai)選型時應(ying)充分考慮(lü)相關因素(su)。 3渦街流量(liang)計使應用(yong)中的特殊(shu)性分析 3.1使(shi)應用渦街(jie)流 量計的(de)計算特性(xing) 在應用渦(wo)街流量計(ji)進行測量(liang)時,其主要(yao)是對工況(kuang)體積流量(liang)進行測量(liang),而渦街流(liu)量計的儀(yi)器銘牌上(shang)的K系㊙️數則(ze)是指1m3内的(de)漩渦數量(liang)。該測量儀(yi)器在使用(yong)時的原🛀始(shi)信号和其(qi)輸出信号(hao)的關系呈(cheng)線性正比(bi),因此,在使(shi)應用渦街(jie)流量計時(shi),不需要按(an)照差壓流(liu)量計的開(kai)方運算方(fang)法去進行(hang)計算分🔆析(xi)。 3.2使應用渦(wo)街流 量計(ji)的測量特(te)性 在應用(yong)渦街流量(liang)計對累積(ji)流量進行(hang)測量時,其(qi)主要是♌根(gen)據單位時(shi)間内累積(ji)計數的漩(xuan)渦數量來(lai)對瞬時流(liu)量🛀🏻值進行(hang)測量。使用(yong)渦街流量(liang)計測量操(cao)作時的主(zhu)要難點在(zai)于,如🈲果在(zai)複雜工況(kuang)🧑🏾🤝🧑🏼條件下對(dui)漩渦進行(hang)準确的判(pan)定。 3.3渦街流(liu)量計的選(xuan)型實踐應(ying)用 在應用(yong)渦街流量(liang)計時,由于(yu)不同類型(xing)的渦街流(liu)量🤟計所适(shi)應的工況(kuang)範圍有所(suo)差異,因此(ci)應根據不(bu)用工況來(lai)選擇相☂️應(ying)的🐅儀表設(she)備。同時,要(yao)注意渦街(jie)流量計隻(zhi)能對潔淨(jing)、低黏度以(yi)及🌂具有一(yi)定流速的(de)流♻️體進行(hang)測🌈量。以某(mou)油氣平台(tai)的生産工(gong)況爲例,其(qi)管🏒道介質(zhi)主要是經(jing)過除油處(chu)理後的生(sheng)産水,水中(zhong)所🈚含的小(xiao)油珠㊙️等成(cheng)分均已經(jing)被過濾去(qu)除,水質比(bi)較潔淨且(qie)黏度較低(di),其流速在(zai)65~220m3/h之間,該管(guan)道的實際(ji)尺寸爲203mm左(zuo)右。在進行(hang)流💚量計的(de)選型時,由(you)于科式流(liu)量計的測(ce)量成本比(bi)較高,而靶(ba)式流量計(ji)主要用于(yu)黏📐稠度高(gao)的介質的(de)測量,同時(shi)結合設備(bei)的安裝條(tiao)件、運行環(huan)境以😄及後(hou)期的管理(li)維護成本(ben)等因素,最(zui)後确定👨❤️👨使(shi)用渦街流(liu)量計來⛷️進(jin)行測量。 4結(jie)語 随着流(liu)量測量技(ji)術設備的(de)不斷發展(zhan),渦街流量(liang)計将在測(ce)量低黏度(du)液體或者(zhe)氣體流量(liang)等工作中(zhong)得到越來(lai)越🥵廣泛🔞的(de)應用。渦街(jie)流量計不(bu)僅具有較(jiao)高的測量(liang)精度以及(ji)大範💁圍的(de)量程,能夠(gou)适應多種(zhong)工況條件(jian)下🔱的流量(liang)體積測量(liang)要求,而且(qie)其對維護(hu)保養的要(yao)求相對較(jiao)低,是一種(zhong)實用性比(bi)🍓較好的體(ti)積🤩流量測(ce)量儀器。因(yin)此,需要進(jin)一步了解(jie)渦街流量(liang)計的固有(you)特性以及(ji)👅其在選型(xing)和使應用(yong)中的特殊(shu)性,才能根(gen)據工況需(xu)要合理選(xuan)擇渦街流(liu)🤩量計的具(ju)體型号類(lei)型,提高應(ying)用的規範(fan)性和準确(que)性,從而🙇♀️保(bao)證測量的(de)精度,充分(fen)發揮渦🐉街(jie)流量計應(ying)有的功能(neng)和作用。
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