衛(wèi)生型卡箍渦街流量計

衛(wèi)生型卡箍渦街流量計

渦街流量計工作原理：

渦街流量傳感器是以卡門和斯特羅哈爾有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和流量關(guān)系的理論為依據(jù)來測量蒸汽，氣體及低粘度液體的流量。如圖-所示，在表體中垂直插入一根三角柱即旋渦的發(fā)生體，當(dāng)表體中有介質(zhì)流過時，在三角柱的后面交替產(chǎn)生方向相反有規(guī)律的卡門旋渦，其旋渦的分離頻率F與介質(zhì)的流動速度V成正比。通過傳感頭檢測出旋渦的個數(shù)，就可以測算出流體流速，再根據(jù)表體口徑計算出被測介質(zhì)的體積流量。

渦街流量計計算公式如下：

F=Sr*V/（1-1.27*d/D）……………………………公式1

Q=3600*F/K……………………………………………公式2

M=Q*p…………………………………………公式3

F…..液體流過渦街三角柱產(chǎn)生的渦旋頻率（單位：Hz）

Sr…..斯特羅哈爾數(shù)（單位：無量綱）

V…….管道內(nèi)流體流速（單位：m/s）

d…….渦街表體內(nèi)三角柱寬度（單位：m）

D…….渦街表體內(nèi)徑（單位：m）

Q……..瞬時體積流量（單位：m3/h）

K………渦街的儀表系數(shù)（單位：脈沖個數(shù)/立方米）

M………瞬時質(zhì)量流量（單位: kg/h）

p………流體密度（單位：kg/ m3）

不同口徑的渦街流量傳感器，儀表系數(shù)K值是不同的，其具體數(shù)值是通過流量標(biāo)定裝置實際標(biāo)定得到的。意義為每立方米產(chǎn)生的脈沖數(shù)。即流過一立方米流體三角柱一側(cè)所產(chǎn)生的旋渦個數(shù)。

◆技術(shù)指標(biāo)：

1.準(zhǔn)確度等級：1.0

2.  公稱壓力：1.6MPa2.5MPa4.0 MPa及以上

3.被測介質(zhì)溫度：-40℃~350℃

4.壓力損失：阻力系數(shù)CD≤2.4

5.供電電源：12~24VDC

6.防爆等級：ExiallCT6（本安防爆）

7.輸出信號：電壓脈沖低電平≤IV高電壓≥6V標(biāo)準(zhǔn)電流信號4~20mA

流量計口徑和可用流量范圍的確定

（一）    氣體，液體

渦街流量計的上限流量一般不受介質(zhì)壓力，溫度等的影響，下限流量則取決于介質(zhì)的工況密度和粘度。因此，確定流量范圍實際上是確定實際可用的下限流量。Z佳工作流量處于傳感器量程的1/2~2/3處

★步驟一：根據(jù)實際使用流量查表3初步確定流量計口徑。常用流量宜選擇在流量上限的50%~70%。注意氣體是指工況流量，如為標(biāo)況流量請用式（3）將其換算成工況流量。

式中：

Q—工況流量

QN—標(biāo)況流量

PN---標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（0.101325MPa）

P----工況下介質(zhì)壓力（表壓+大氣壓）

T------工況下介質(zhì)溫度【（273.15+t）K】

t-------工況下介質(zhì)溫度（℃）

Tn-----標(biāo)況溫度（273.15 K）

★步驟二：按式（4）計算由介質(zhì)工況密度決定的下限流量Qp

式中：

Qp------工況密度下介質(zhì)的可測下限流量

Q0----表中所列的水或空氣的下限流量（液體查水，氣體查空氣）

P0----參比介質(zhì)的密度，水為1000kg/m3,空氣為1.205 kg/m3

p-----被測介質(zhì)工況密度。（kg/m3）

介質(zhì)密度較大時，可測下限流量較低

★步驟三：按式（5）計算由介質(zhì)工況運動粘度決定的下限流量Qv

式中：

Qv----工況運動粘度下介質(zhì)的可測下限流量

Q0----表中所列的水或空氣的下限流量（液體查水，氣體查空氣）

 v-----被測介質(zhì)工況運動粘度。

V0----參比介質(zhì)的運動粘度，水為1x10-6m2/s,空氣為15x10-6m2/s,

運動粘度與動力粘度的換算公式如下：

式中：

V----運動粘度（m2/s）

n----動力粘度[kg/（m.s）]

p---密度（kg/m3）

介質(zhì)運動粘度較小時，可測下限流量較低。

★步驟四：

比較Qp和Qv,確定可用下限流量和線性下限流量。

若Qp ＜Qv，可測流量范圍是Qp~Qmax，線性流量范圍是Qp~Qmax

若Qp ≥Qv，可測流量范圍和線性流量范圍都是Qp~Qmax

Qmax是指表3中規(guī)定的上限流量。液體的Z大流速一般應(yīng)小于10m/s,氣體的Z大流速一般應(yīng)小于70m/s。高粘度液體的線性下限流量比水要高出很多，如要求下限流量較低，則不適合使用渦街流量計。

（二）蒸汽

當(dāng)用戶的測量介質(zhì)為蒸汽時，常用質(zhì)量流量計量單位，如t/h或kg/h等。由于蒸汽在不同溫度和壓力下的密度不同，因此蒸汽流量范圍可由式（7）進(jìn)行計算得出。

★步驟一：由表3查出相應(yīng)口徑流量計的空氣流量范圍。

★步驟二：根據(jù)蒸汽的壓力溫度參數(shù)，查有關(guān)資料得到蒸汽的密度。

★步驟三：由式（7）計算流量計的下限流量。

式中：

Q,p—被測蒸汽的流量和密度

Q0,P0—參比空氣的流量和密度（1.205kg/m3）

★步驟四：確定上限流量。蒸汽的上限流速應(yīng)小于70m/s

用戶也可查表4 得知不同口徑流量計測飽和蒸汽的流量范圍，或者將過熱蒸汽的密度代入表5中算出不同口徑流量計測過蒸汽的流量范圍。

測量蒸汽的質(zhì)量流量時，傳感器必須與測溫和測壓元件共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。測量飽和蒸汽應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器；測量過熱蒸汽應(yīng)同時加裝鉑電阻和壓力變送器。

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