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金湖聯(lián)儀自控設(shè)備有限公司
閱讀:1702發(fā)布時(shí)間:2016-8-20
在工業(yè)生產(chǎn)中,由于流量是一種重要的工藝參數(shù),因此,流量計(jì)被廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,不斷有新型流量計(jì)出現(xiàn),渦街流量計(jì)和金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)就是其中的兩種。這兩種流量計(jì)在流量測量中占有較大比重,發(fā)揮著重要作用。但是,由于各自工作原理和結(jié)構(gòu)不同,如果選擇、使用不當(dāng),這兩種流量計(jì)在實(shí)際使用過程中,也會(huì)出現(xiàn)一些問題。下面從工作原理和使用兩個(gè)方面對(duì)這兩種流量計(jì)進(jìn)行分析、比較。
兩種流量計(jì)的工作原理
1. 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)又稱浮子流量計(jì),是以浮子在垂直錐形管中隨著流量變化而升降,改變它們之間形成的流通環(huán)隙面積來進(jìn)行測量的體積流量儀表。
金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量部分基本上由兩個(gè)部分組成,一個(gè)是由下往上逐漸擴(kuò)大的錐形管;另一個(gè)是放在錐形管內(nèi)可自由運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。有時(shí)是采用錐形浮子和安裝在金屬管內(nèi)的孔板相互配合。工作時(shí),被測流體(氣體或液體)由錐形管下端進(jìn)入,沿錐形管向上運(yùn)動(dòng),流過轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)隙,再從錐形管上端流出。當(dāng)流體流過錐形管時(shí),位于錐形管中的轉(zhuǎn)子受到一個(gè)向上的力,使轉(zhuǎn)子浮起。當(dāng)這個(gè)力正好等于浸沒在流體里的轉(zhuǎn)子重力(即等于轉(zhuǎn)子重量減去流體對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力)時(shí),則作用在轉(zhuǎn)子上的上下兩個(gè)力達(dá)到平衡,此時(shí)轉(zhuǎn)子就停浮在一定的高度上。假如被測流體的流量突然由小變大,作用在轉(zhuǎn)子上的力就加大,所以轉(zhuǎn)子就上升。當(dāng)流體作用在轉(zhuǎn)子上的力再次等于轉(zhuǎn)子在流體中的重力時(shí),轉(zhuǎn)子又穩(wěn)定在一個(gè)新的高度。這樣,轉(zhuǎn)子在錐形管中的平衡位置的高低與被測介質(zhì)的流量大小相對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)子平衡位置的高低采用磁耦合方式傳遞出來,然后通過放大器轉(zhuǎn)換成4~20mA輸出,這就是轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量流量的基本原理。
轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價(jià)格低廉、反應(yīng)快、使用維護(hù)方便。主要適用于中小管徑、低流速和較低雷諾數(shù)的單相液體或氣體的中小流量測量。缺點(diǎn)是由于其浮子為可動(dòng)部件,當(dāng)流體流速超過一定值或介質(zhì)壓力不穩(wěn)時(shí),浮子穩(wěn)定性變差,容易產(chǎn)生振蕩。
2. 渦街流量計(jì)可以用來測量各種管道中的液體、氣體、蒸汽的流量,是目前工業(yè)控制、能源計(jì)量及節(jié)能管理中常用的新型流量儀表。
渦街流量計(jì)(www.sanchangyb。。com)是利用有規(guī)則的渦街剝離現(xiàn)象來測量流體流量的儀表。在流體中垂直插入一個(gè)非流線形的柱狀物(圓柱或三角柱)作為漩渦發(fā)生體,如圖所示。當(dāng)雷諾數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時(shí),會(huì)在柱狀物的下游處產(chǎn)生如圖所示的兩列不對(duì)稱但有規(guī)律的交替漩渦,該漩渦渦列通常是不穩(wěn)定的。當(dāng)兩漩渦列之間的距離h和同列的兩漩渦之間的距離L之比能滿足h/L=0.281時(shí),所產(chǎn)生的非對(duì)稱漩渦列才能達(dá)到穩(wěn)定,像這樣的漩渦渦列稱為卡曼渦列。
由圓柱漩渦發(fā)生體形成的卡曼漩渦,其單列漩渦產(chǎn)生的頻率為
式中:f———單列漩渦產(chǎn)生的頻率,Hz;
v———流體平均流速,m/s;
d———圓柱直徑,m;
St———斯特勞哈爾系數(shù)(當(dāng)雷諾數(shù)Re=5×102~1.5×1.5,St=0.2)。
由上式可知,當(dāng)St近似為常數(shù)時(shí),漩渦產(chǎn)生的頻率f與流體的平均流速成正比,測得f即可求得體積流量Q。
渦街流量計(jì)的特點(diǎn)是度高、測量范圍寬、沒有運(yùn)動(dòng)部件、無機(jī)械磨損、維護(hù)方便、壓力損失小、節(jié)能效果明顯。缺點(diǎn)是其中的漩渦頻率檢測傳感器容易受周圍其他振源的影響,產(chǎn)生誤差。來源:www.tx7878。。cn,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明www.huoyumi。。com
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