|
渦流流量計的工作原理及結構組成渦流流量計的工作原理及結構組成 工作原理 當柱狀物體插入流體中時,在柱狀體的兩側交替產生規則的渦旋柱,這被稱為卡門渦旋現象。蒸汽流量計主要用于工業管道中蒸汽介質流體的流量測量,蒸汽流量計特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。電磁流量計其作用是產生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用永久磁鐵來實現,其優點是結構比較簡單,受交流磁場的干擾較小,但它易使通過測量導管內的電解質液體極化,使正電極被負離子包圍,負電極被正離子包圍,即電極的極化現象,并導致兩電極之間內阻增大,因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時,永久磁鐵相應也很大,笨重且不經濟,所以電磁流量計一般采用交變磁場,且是50HZ工頻電源激勵產生的。渦街流量計其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的測量儀器。卡門渦街的頻率與流速成正比。 式中: F為旋渦頻率; V為管道內平均流速; d是氣缸上流面寬度; D為管道內徑; St為斯特羅哈數。 在雷諾數104到106的范圍內,它是一個無量綱常數。 當渦旋發生在氣缸的兩側時,圓柱受到垂直于流動方向的交替升力的影響。升力的變化頻率是旋渦頻率。利用插在柱體中的壓電元件檢測升力的變化,將其轉換為頻率信號傳輸放大器,由放大器進行放大和整形,得到與頻率和速度成正比的方波信號。根據上述公式,可以通過測量渦旋頻率來計算速度V,進而得到體積流量。 組成及功能 渦街流量計儀器由以下六個部分組成: 發射機外殼;渦街發生器;信號檢測器;輸出放大器;脈沖整形器;輸入放大器。 傳送器外殼是流體管道的一部分。由于選擇了合適的路徑,渦街本體的形狀和大小比例,因此在殼體內的流體流動可以在寬雷諾數范圍內產生穩定的渦街信號。渦流柱是渦流街發電機使流體通過時產生的。信號探測器檢測渦柱并將其轉換為脈沖信號。輸入放大器放大微弱的電信號,過濾出干擾信號。脈沖增塑器將不規則的電脈沖轉換成具有一定振幅和寬度的方波信號。輸出放大器將方波信號轉換為4至20ma直流電流信號輸出。
|
