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智能涡街流量计原理简介


作者:admin 录入:admin 2008-01-10 14:52:37 减小字体增大字体

涡街流量计原理简介
 
测量原理
    涡街流量计是利用卡门涡街原理进行流量测量的。在测量管中垂直插入一个柱状物时,流体通过柱状物两侧就自然交替地产生有规则的旋涡(如下图所示),这种旋涡列被称为卡门涡街. 在d/D=0.281时,释放的旋涡最稳定。(D为管道直径。)卡门涡街的释放频率与流体的流动速度及柱状物的宽度有关.可用下式表示:
 
  f=St·v/d
式中 f-卡门涡街的释放频率;
St-系数(称为斯特罗哈数):
v-流速;
d-柱状物宽度.
 
   
  斯特罗哈数是涡街流量计的重要系数,在一定的雷诺数范围内,斯特罗哈数接近常数。如下图所示,在曲线的St=0.17平直部分,旋涡释放频率与流速成正比,检出频率f就可求得流速v,由v求出体积流量。
    FFM63系列涡街流量计是一种应力式涡街流量计,其传感器的旋涡释放频率是通过检测传感器(探头)内部的压电元件来检出的。
 
 
 
转换器电路构成
  转换器是将检测元件检测的微弱电信号(杂乱的正旋波)进行放大、滤波、整形等处理,输出与流量成比例的脉冲信号或者转换成标准4~20mA信号。FFM63系列涡街流量计的转换器电路示意图如下图所示:  
 
·电荷转换器:将压电元件输出的交变电荷经电荷转换器转换成与电荷量成比例的电压。
·交流放大器、低通滤波器:进行信号放大及噪声消除。
·从电荷转换器输出的波形:在低流速时,是管道振动等高频噪声形成的迭加波形;在高流速时,是由于差拍信号形成的包含低频摆动的波形。低流速时(输出电压小)的高频噪声由于低通特性而被消除,在高流速的噪声(输出电压大)随着低通特性解除后具有的限幅特性而被抑制。
·史密特整形器:把旋涡频率的检测电压转换成一定幅度的脉冲信号。另外,史密特整形器电路对输入,输出信号具有滞后作用,能够抑制由噪声产生的振荡。
·F/V转换器:把史密特整形器输出的脉冲信号转换成和频率成比例的摸拟电压。
·V/I转换器:把V/I转换器的模拟输出电压转换成4~20mADC的电流信号。
·脉冲输出放大器:把史密特整形电路输出的脉冲频率放大。

智能涡街流量计的安装注意事项及要求

 智能涡街流量计安装时特别注意:传感器安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对传感器的使用寿命影响极大,非常容易对传感器造成永久性损坏。传感器昼避免在架空的非常长的管道上安装传感器,这样时间一长后,由于传感器的下垂非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏,若不得已要安装时,必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。

    流量计安装时对配管的要求:传感器对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响测量精度。传感器安装点的上下游配管的内径应与传感器内径相同,其应满足下式的要求:0.98DN≤D≤1.05DN    式中:DN--传感器通径,D---配管内径。配管应与传感器同心,同轴念头应不大于0.05DN。传感器与法兰的密封垫不能凸入管道内,其内径可比传感器内径略大。

    涡街流量计安装的基本要求:流量传感器可安装在室内或室外,避开高压线、旋转机械设备、有毒有害环境、强烈机械振动等危及人身和仪表安全的环境,及与流量传感器使用条件不相符的温度、湿度环境。选择在安全,便于安装、调试和检修,环境比较好的地方。在设计流量传感器安装位置时,除了考虑直管段条件外,还应给流量传感器的周围留有足够的操作空间,以方便安装、调试和检修。特别是要给人留有安全、方便的操作空间。仪表被安装在高空时,应制作操作平台,确保人在高空操作的安全。

    流量传感器可以安装在水平、垂直或倾斜的管道上。但当测量液体时,安装在垂直或倾斜的管道上的流量传感器,必须保证液体的流向自下而上,以保证管道内充满液体,以及抵消附加重力的冲击。流量传感器的上游和下游应留有较长的直管段,直管段的尺寸根据上游的管道型式不同而异。安装流量传感器的管道内径必须与流量传感器内径一致。否则在安装流量传感器的那一段上下游管道要进行变径。选择管径的原则是:管道内径必须与流量传感器的公称内径一致。两内径的相对误差控制在±1%以内为好。在保证耐压强度的前提下,公称压力在LU涡街流量计、LUGB涡街流量传感器。

    为了检修拆卸时,不影响连续生产。在有条件的情况下,推荐采用有旁通管道的安装方法。流量传感器的上游不应安装调节阀或半开阀门,以免影响流量传感器的精确度和稳定性。调节阀或半开阀门应安装在流量传感器下游5DN之外。

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