渦街流量計又稱(chēng)旋渦流量計,它是利用有規律的旋渦剝離現象來(lái)測量流體流量的。如圖1所示,在管道中垂直于流體流動(dòng)方向插入一根非流線(xiàn)形的阻流體(也叫旋渦發(fā)生體),當流體的雷諾數達到一定數值時(shí),流體在阻流體兩側交替地分離釋放出兩列規則的交錯排列的旋渦渦街,在一定的流速范圍內,旋渦的分離頻率正比于流量。
如果設兩列旋渦間的距離為h,同列相鄰兩個(gè)旋渦間的距離為L(cháng),則當h/L=0.281時(shí),所產(chǎn)生的旋渦是周期性和穩定的。此時(shí),對于圖1所示圓柱形旋渦發(fā)生體產(chǎn)生的旋渦,其單側頻率f可表示為式中:f為單側旋渦頻率,Hz;St為斯特勞哈爾數,無(wú)量綱,數值大小與旋渦發(fā)生體形狀和流體雷諾數有關(guān);v為流體平均流速,m/s;d為圓柱體直徑,m。
當流體雷諾數在2×104~7×106范圍(這是儀表的正常工作范圍)之內時(shí),斯特勞哈爾數可視為常數,這時(shí),旋渦產(chǎn)生的頻率與流體平均流速成正比,測得頻率f即可求得流體的體積流量(1-2)。
旋渦頻率的測量可采用熱、電、聲等多種方法,如熱敏檢測法、應力檢測法、電容檢測法、超聲檢測法等,這些方法是利用敏感元件把旋渦處的壓力、流速或密度等參數的周期性變化轉換為周期性的電信號,然后經(jīng)放大整形等處理后得到方波脈沖,最后由二次儀表顯示、記錄或累積
測量系統構成及原理
旋渦流量測量系統由傳感器、轉換器及顯示/記錄儀等組成。。其中,傳感器主要包括旋渦發(fā)生體和旋渦檢測器,用于把待測送風(fēng)流量轉換成相應的頻率信號;轉換器將變送器輸出的頻率信號進(jìn)行放大和整形等處理,最后輸出4~20mADC標準信號;顯示/記錄儀接收轉換器的輸出信號,顯示/記錄待測送風(fēng)流量的大小。
安裝問(wèn)題
在選擇安裝場(chǎng)所時(shí),應盡量避開(kāi)強電設備、高頻設備、強開(kāi)關(guān)電源、高溫熱源、輻射熱源、高濕環(huán)境及強腐蝕氣氛等,并應盡量避免碰撞沖擊和機械振動(dòng),尤其是在水平面上與管道軸線(xiàn)垂直方向上的振動(dòng)。鍋爐送風(fēng)管道的機械振動(dòng)比較大,這是使用旋渦流量計遇到的最大問(wèn)題。旋渦流量計在管道振動(dòng)慣性力的作用下,會(huì )產(chǎn)生振蕩干擾,當被測介質(zhì)流速較大時(shí),就會(huì )使波形失真,干擾脈沖輸出數量,進(jìn)而影響測量精度。實(shí)際中,可考慮采用安裝管道支架、加裝減振裝置或加強濾波等措施,當然也可選擇抗振型旋渦流量計,它可在一定程度上減小振動(dòng)對流量測量精度的影響。
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