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流體振動式流量計


文章日期:2017-06-15|閱讀數:


  在流動的流體中放置一個柱形鈍體,就會在柱體下游兩側產生兩列有規律的旋渦,伴隨旋渦的產生,在柱體周圍和下游的流體將產生有規律的振動,其振動頻率與流量存在對應關系.
 
  約束的旋流在通過擴大管時,會產生渦流進動現象,流體發生振動,其振動頻率與流速成正比關系.
 
  另外,在附壁射流元件制成的流體振蕩器中,也可產生與流速成比例的流體振動.
 
  利用測量上述流體振動頻率來測量流量的儀表,就稱為流體振動式流量計。

流體振動式流量計原理表述

旋進型:流體通過螺旋形導流葉片組成的旋渦發生體后,流通介質在漩渦裝置作用下產生的強效漩從而就形成了旋渦流。在封閉管腔下漩渦流自身的旋轉再漩渦流進變徑位置時,漩渦自身的流通壓力得到一定的增加。在之前產生的旋渦流流經擴散段后再通過流體的回流特性后,此旋渦被迫的進行了第二次的旋轉做功就是旋渦進動。這個再次做功的二次漩渦做功頻率和流量值之間存在正比關閉。在流量計的設計從實際現場操作的出發點設計時,具有一定的大范圍流量范圍就是常說的量程寬時,旋渦的頻率與流量成線性關系。該頻率由壓電傳感器檢測,由流量積算儀進行運算和處理。

渦街型:渦街流量傳感器是根據卡門渦街原理研制成的一種流體振蕩型儀表。在被測介質的流通體積中裝置一個斷面非流線型非規則柱狀物體時,此時流通時非規則柱體后方產生了兩排非規則但規律性的漩渦。這種漩渦的產生和流通介質的流速是存在正比關系的,但是與非規則的柱體卻是反比關系。在此文對應的我們分別提供簡明的內腔工作原理圖以供了解。

流體振動式流量計技術參數及參考

旋進型:

公稱通徑DN(mm)

類 型

流量范圍值

(m3/h

工作 壓力 (MPa)

計量度數值

日常的重復性

20

 

1.2-1.5

1.6

2.5

4.0

6.3

10

16

1.0

1.5

≤2.5MPa

鋁合金

≥4.0MPa

不銹鋼

小于基本誤差限值1/3

25

 

2.5-30

32

 

4.5-60

50

A型

10-150

B型

6-75

80

A 型

28-400

B型

18-200

100

A型

50-800

B型

40-60

150

A型

150-2250

1.6

2.5

4.0

B型

100-1200

200

 

360-3600

渦街型:

結構形式

通徑(mm)

工況流量范圍(m3/h)

液體

氣體

蒸汽

滿

15

0.3-3.8

3.8-38

4.4-44

20

0.5-6.2

6.7-67

7.9-79

25

0.9-10

10-100

12-120

32

1.6-16

16-160

19-190

40

2.5-26

25-250

30-300

50

3.5-38

40-400

50-500

65

5.2-65

68-680

85-850

80

8-100

100-1000

120-1200

100

12-150

160-1600

190-1900

125

20-250

230-2300

280-2800

150

32-380

380-3800

440-4400

200

50-620

670-6700

790-7900

250

80-1150

1060-10600

1200-12000

300

130-1400

1540-15400

1780-17800

400

180-2700

2700-27000

3200-32000

500

280-4200

4240-42400

4950-49500

600

410-6100

6100-61000

7100-71000

700

580-7300

7800-78000

9300-93000

800

720-10800

10850-108500

12660-126600

900

970-12000

13000-130000

15500-155000

流體振動式流量計優勢所在點

旋進型:

  • 內腔裝置壓力值和溫度值與流量計算傳感器,使用安全性能得到提高,內腔的構造緊湊緊密,表體大氣美觀。
  • 工作區域直觀顯示溫度值和壓力數據還包括瞬時的流量和累積的流量。
  • 使用專門的放大器和專用的濾波工藝,將壓力波和計量管道的振動波及計量可信性的影響降低。
  • 配備了計量數據的保存和時間實時顯示功能,保證內部數據不會丟失將數據的保存時間得到有效的延長。
  • 整機功耗極低,僅僅是使用內部電池使用即可長期有效的運行,在現場用電難的問題上是理想選擇。
  • 防盜功能可靠,還特別提供了密碼保護防止參數無意的改動。
  • 表頭擁有旋轉半周的功能,就此無論是現場安裝還是日后的現場讀數都是極為方便的。

渦街型:

  • 測量精度1.5級,優選1.0級。
  • 量程達到1:10,擴展量程1:20。
  • 工作正常運行耐溫高,被測流通介質溫度可達350度。
  • 部件緊密基本無磨損,可信可靠值較高。
  • 內部做功壓力損失小,利于系統的運行。
  • 表體結構簡單,現場定點安裝上手極快。
  • 使用模塊量產,元件互換性強。
  • 表體采用不銹鋼材料,不僅美觀且耐損。

 

流體振動式流量計現場安裝

旋進型:

  • 傳感器在進出口正確的情況下可以采用水平與垂直和傾斜的安裝方式。
  • 管線達到一定長度的時候或是附近有振動源的情況下,需要架設支架,支架的安裝點應該選在是流量計的上下游以此達到降低管線振動帶來的負面影響 。
  • 傳感器的安裝地點應有足夠的空間,留出的空間是為了在以后的日常工作中方便流量計的檢查維護,盡量做到適應流量計本身的工作環境。
  • 值得注意的是需要避免電磁場或者是大型的發電裝置。
  • 在室外安裝使用時,需要一定的遮擋和防護措施以避免暴曬與雨水的沖刷,影響儀表使用壽命。
  • 管線試壓時,流量計本身的壓力傳感器的壓力測量范圍我們應該有所了解,超出了其本身的壓力承受范圍會對其造成不必要的破壞。
  • 應注意安裝應力的影響,流量計的安裝和上下游的關系應該是處于同心軸,避免我們可以避免的剪切應力。
  • 流量計的安裝會產生一定的雜質,在安裝完成后或是使用前我們應為其管道中的雜質進行清理打掃。
  • 流量計在開啟工作之時,對于流量計上下游的閥門開啟我們需要放慢速度,瞬間的大流量通過和沖擊是有可能對流量計本身的起漩裝置造成破壞的。
  • 當流量計需要有信號遠傳時,接入外電源(8~24)VDC應按照用電規范的一切指標,切記避免直接連接其他電源。
  • 流量計正常運行工作時,避免隨意的打開后蓋更改示數,這樣的操作還會對流量計本身的計量產生一定的影響。
  • 日常的正常巡視檢查需要將連接流量計法蘭的是否泄漏列為在內。
  • 在流量計的安裝時應避免使用電焊直接焊接,瞬間的高溫有可能對流量計的內部部件造成一定的破壞。
  • 在以下的情況中是不適宜使用的,流量連續中斷且頻繁和壓力脈動。
  • 采用外電源時,流量計一定要加裝單獨且可信的接地,在管道安裝或檢修時,也不要和流量計的單獨接地線連接。
  • 我們在日后的使用中會遇見形形色色的問題比如檢修維護和巡視,所以應保證保證前***少前3DN后至少1DN的直管段。
渦街型:

(一)  安裝環境要求:

  • 盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。本儀表的供電電源盡量使用單獨的和上述分離開。
  • 避開高溫熱源和輻射源的直接影響。如施工定點時必要安裝的話加設散熱通風設備是必要的。
  • 避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。如使工定點必要通風措施必不可少。
  • 渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。如施工定點必要,其上下游2D左右位置加固定和使用防振墊,將振動帶來的干擾降低到較低。
  • 儀表***好安裝在室內,安裝在室外應注意防水,我們可以將連接線彎成U型的此方法可以有效的避免雨水等等的水質順著連接線流進到放大器內。
  • 儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間,這樣在以后的巡視和檢修維護中就很方便了。

(二)  儀表管道安裝要求:

  • 渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求,不然會對封閉管中的介質流通形成一個無形的影響,因此計量的可信度就會降低。儀表的上下游直管段長度要求。我們應該將調節閥門盡量的避免出現在流量計的上游,我們的安裝點是流量計下游的10D左右。
  • 儀表與法蘭之間的密封墊,安裝時需要注意的是不要將墊片夾入到管內,我們使用的墊片是應該比其內徑大到在2-3mm。
  • 測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時,關于測壓孔測溫孔的安裝位置我們在下游的位置分別是4D-5D和7D-8D處。
  • 儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
  • 測量氣體時,在垂直管道安裝儀表。如封閉管道中含有一定量或是少量液體,為減少液體進入測量管的可能性,所有氣流如果是走下往上流通的話是個不錯的選擇。
  • 測量液體時,為了達到滿管的目的,在垂直安裝和傾斜管道安裝儀表時,我們建議其介質的流通方向是從下而上。封閉管中有一定量或是少量的氣體,為了減少氣體進入測量管的可能性,儀表選擇安裝在管線較低點是個不錯的標點。
  • 測量高溫、低溫介質時,應注意保溫措施。轉換器內部(表頭殼體內)高溫一般不應超過70℃。

流體振動式流量計總結
機械式流量計再到電子技術型流量計更新換代是流體計算計量的一個重要發展趨勢也是一條必然的道路。其中的靶式流量計和電磁流量計與超聲波流量計還有渦街流量計包括V錐流量計(孔板流量計)都是有效的運用電氣原理工作,這就使我們避免了需要更換機械式流量計的轉動部件。在后來的發展中,將自診斷功能被投入在流量計當中,流量計從***初的僅僅是計量工具,發展到當下已經擁有了系統維護的目的。這是一個了不起的舉措。就簡單的舉例來說的話,空管道偵測和自檢驗等。我們在流量計中使用的通信技術,不僅僅可以現場還可以實現了二次遠程的實時顯示,在流量數據上還可以進行存儲歷史數值并得以斷電還可以保存。此處我們提一下無線技術的流量計,關于無線技術的流量計業正在漸漸的走向人們的視野,更多的使用方也正在逐步的接受和使用無線技術的流量計,當然這也是需要一個時間的見證和積累的。

 
  流體振動流量計是60年代末期發展起來的一種較新的流量測量技術,它具有如下一些特點:可得到與流量成正比的頻率輸出信號;被測流體本身就是振動體,無機械可動部件;幾乎不受流體組成、密度、粘度、壓力等因素的影響;與節流流量計相比它的壓力損失小,量程比寬等.所以,該測量方法越來越受到人們的重視,正處在不斷發展完善過程中.


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