渦街流量計是在流體中安放一根非流線(xiàn)型漩渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側交替地分離釋放出兩串規則地交錯排列的漩渦的儀表?？装骞澚餮b置由于結構簡(jiǎn)單,造價(jià)低、可靠等優(yōu)點(diǎn),它幾兒乎適用于所有介質(zhì)測量,而與之配套的差壓變送器發(fā)展迅速,使其本身具有的不足得以彌補。本文就我多年的工作經(jīng)驗總結出渦街流量計和孔板流量計的區別。

一、渦街流量計與孔板流量計目前的技術(shù)水平

      渦街流量計的基本結構由渦街發(fā)生體、檢測元件、信號處理放大電路組成,目前對于渦街發(fā)生體的研究已達到相當完善的程度,以三角型發(fā)生體為zui佳型體,檢測元件有熱敏電阻、應變片、壓電晶體、差動(dòng)電容、超聲波等。信號處理部分有許多已微機化。目前,孔板流量計的技術(shù)發(fā)展水平仍以確定的經(jīng)驗公式為基礎,1980年國際標準化組織將R541與R78兩個(gè)標準合并成標準ISO5167(1980)

二、工作原理

      渦街流量計是應用流體振蕩原理來(lái)測量流量的,流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí),在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過(guò)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(guān),可用下式表示F=Stv/d式中:偽旋渦的釋放頻率,Hz,v灼流過(guò)旋渴發(fā)生體的流體平均速度,m/s旋渦發(fā)生體特征寬度,m;S斯特羅哈數,無(wú)量綱,它的數值范圍為0.14~0.27。S堤雷諾數的函數,St=f(1/Re)。

      當雷諾數Re在102~105范圍內,S值約為0.2,因此,在測量中,要盡量滿(mǎn)足流體的雷諾數在102~105,旋渦頻率f=0.2v/d。由此可知,通過(guò)測量旋渦頻率就可以計算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度y再由式q=vA可以求出流量q,其中A為流體流過(guò)定渦發(fā)生體的截面積。這些交替變化的旋渴就形成了一系列交替變化的負壓力,該壓力作用在檢測探頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號,經(jīng)過(guò)前置放大器轉換、整形、放大處理后,輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標準信號。

      孔板流量計是充滿(mǎn)管道的流體,當它們流經(jīng)管道內的節流裝置時(shí),流速將在節流裝置的節流件處形成局部收縮,從而使流速增加,靜壓力低,于是在節流件前后便產(chǎn)生了壓力降,即壓差介質(zhì)流動(dòng)的流量越大,在節流件前后產(chǎn)生的壓差就越大,所以孔板流量計可以通過(guò)測量壓差來(lái)衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動(dòng)連續性定律為基準的渦街流量計按率檢出方式可分為應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動(dòng)體式、光電式及超聲式等。街流量計是屬于zui年輕的一類(lèi)流量計,但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類(lèi)流量計。

       1、優(yōu)點(diǎn)

      (1)渦街流量計無(wú)可動(dòng)部件,測量元件結構簡(jiǎn)單,性能可靠,使用壽命長(cháng)。

      (2)渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1:10。

      (3)渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。

      (4)它造成的壓力損失小。

      (5)準確度較高,重復性為0.5%,且維護量小。一次元件的流量特性對控制系統產(chǎn)生的影響。由于渦街的輸出頻率與流量成線(xiàn)性關(guān)系,當它與調節閱,調節器級成一個(gè)控制系統時(shí),相當于個(gè)時(shí)滯和時(shí)間常數都小到可忽略的一個(gè)滯后環(huán)節,可視為比例環(huán)節,廣義對象的特性完全取決于回路中其他環(huán)節,對控制系統幾無(wú)影響。

       2、缺點(diǎn)

      (1)渦街流量計工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度壓力、密度等熱工參數的影響,但液體或蒸汽的zui終測量結果應是質(zhì)量流量,對于氣體,zui終測量結果應是標準體積流量。質(zhì)量流量或標準體積流暈都必須通過(guò)流體密度進(jìn)行換算,必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。

      (2)造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差;不能準確確定流體工況變化時(shí)的介質(zhì)密度;將濕飽和蒸汽假設成干飽和蒸汽進(jìn)行測量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計的總測量誤差會(huì )很大。

      (3)抗振性能差。外來(lái)振動(dòng)會(huì )使渦街流量計產(chǎn)生測量誤差甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會(huì )使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動(dòng),使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。

      (4)對測量臟污介質(zhì)適應性差。渦街流量計的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞,改變幾何體尺寸,對測量精度造成極大影響。

      (5)直管段要求高。專(zhuān)家指出,渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D,才能滿(mǎn)足測量要求。

      (6)耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300C以下介質(zhì)的流體流量。

三、孔板流量計

      1、優(yōu)點(diǎn)

      (1)標準節流件是全世界通用的,并得到了國際標準組織的認可,無(wú)需實(shí)流校準,即可投用,在流量計中亦是唯一的。

      (2)結構易于復制,簡(jiǎn)單、牢固、性能穩定可靠、價(jià)格低。

      (3)應用范圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)分混相流,一般生產(chǎn)過(guò)程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆有產(chǎn)品。

      (4)檢測件和差壓顯示儀表可分開(kāi)不同廠(chǎng)家生產(chǎn),便與專(zhuān)業(yè)化規模生產(chǎn)。