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防爆涡街流量计是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时,它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡,这种旋涡被称为卡门涡街。
防爆涡街流量计通过采用自减振差动测量原理的传感器设计,以及美国TMW公司的信号处理技术,大大提高了仪表的抗振性能和测量范围,关键性能处于水平。
工作原理:
在流体中设置非流线型旋涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼旋涡。
在旋涡发生体下游形成交替有规律的旋涡列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:
f=StV/d 公式(1)
式中:
f-发生体一侧产生的卡门旋涡频率HZ
St-斯特劳哈尔数(无量纲数)
V-流体的平均流速 (m/s)
d-旋涡发生体的宽度 (m)
由此可见,通过测量卡曼涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数(St)是无因次未知数,
下图表示斯特劳哈尔数(St)与雷诺数(Re)的关系。
在曲线表中St=0.17的平直部分,漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速,由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比,称为仪表常数(K),见式(2)
K=3600f/Q(1/m³) 公式(2)
式中:K=仪表常数(m-3)。
f=脉冲个数
Q=体积流量(m³)
1、无可动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护;
2、传感器输出为脉冲频率,其频率与被测流体的实际流量呈线性,零点无漂移,性能十分稳定,结构形式多样,有管道式、插入式流量传感器形式;
3、精确度较高,通常液体的测量精度为±1.0%;气体的测量精度为±1.5%;
4、测量量程范围宽,在雷诺数为2*104 ~7*106范围内,可达1:20;
5、压损小(约为孔板流量计的1/4~1/2),属于节能流量仪表;
6、安装方式灵活,根据现场工艺管道不通,可水平,垂直和不同角度倾斜安装;
7、采用消扰电路和抗震动传感头,具有一定抗环境振动性能;
8、采用功耗微处理器技术,1节3V10AH锂电池可使用5年以上;
9、由软件对仪表系数非线性进行修正,提高测量精度;
10、采用EEPROM对累积流量进行掉电保护,保护时间大于10年;
贝特公司生产的涡街流量计主要广泛应用于市政、石油、化工、冶金、制药、热电造纸、食品环保以及科研领域,并出口东南亚、南美、欧洲等国家。贝特公司的诚信、实力和产品质量获得业界的认可。
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