工作原理
當(dāng)流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后,流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn),形成旋渦。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí),旋渦流受到回流的作用,開始作二次旋轉(zhuǎn),形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比,不受流體物理性質(zhì)和密度的影響。檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率,就知道了流量。而且能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。流量計(jì)算式為:K=f/q
式中:K ——流量儀表系數(shù)l/m3
f——旋渦頻率 Hz
q——體積流量m3/s
天準(zhǔn)流量溫度壓力一體耐腐蝕旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的儀表系數(shù)在一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)和規(guī)定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)與流體的溫度、壓力、組分和物性(密度、粘度)無關(guān)。
天準(zhǔn)流量溫度壓力一體耐腐蝕旋進(jìn)漩渦流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成。
1、傳感器包括旋渦發(fā)生器、檢測元件、整流器和殼體。
旋渦發(fā)生器由特定螺旋形葉片組成,它固定在殼體收縮段前端,強(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦流。
檢測元件安裝在靠近擴(kuò)張管的喉部,用熱敏、壓電、應(yīng)變、電容或光纖等檢測元件可測出旋渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號。
整流器固定在流量計(jì)表體出口,其作用是消除旋渦流,以減小下游流態(tài)對儀表測量的影響。
殼體設(shè)計(jì)成一定形狀的流道,使旋渦形成,固定和保護(hù)安裝在內(nèi)部的零部件,并通過法蘭與管道相連接。
2、轉(zhuǎn)換顯示儀
由壓電傳感器檢測到的微弱電壓信號經(jīng)過放大、濾波、整形后,變成頻率與流量成正比的脈沖信號,然后由顯示儀計(jì)數(shù)顯示。顯示儀配有外輸接口,輸出各種信號。對測量的氣體介質(zhì)可進(jìn)行溫度和壓力的補(bǔ)償,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量,并顯示。
主要特點(diǎn):
1.內(nèi)置式壓力、溫度、流量傳感器,安全性能高,結(jié)構(gòu)緊湊,外形美觀。
2.就地顯示溫度、壓力、瞬時(shí)流量和累積流量。
3.采用新型信號處理放大器和濾波技術(shù),有效地剔除了壓力波動(dòng)和管道振動(dòng)所產(chǎn)生的干擾信號,大大提高了流量計(jì)的抗干擾能力,使小流量具有出色的穩(wěn)定性。
4. 有時(shí)間顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之功能,無論什么情況,都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,可長久性保存。
5.整機(jī)功耗極低,能憑內(nèi)電池長期供電運(yùn)行,是理想的無需外電源就地顯示儀表。
6.防盜功能可靠,具有密碼保護(hù),防止參數(shù)改動(dòng)。
7.表頭可180度隨意旋轉(zhuǎn),安裝方便。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)安裝注意事項(xiàng)
2 傳感器按流向標(biāo)志可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝;
2 當(dāng)管線較長或距離振動(dòng)源較近時(shí),應(yīng)在流量計(jì)的上、下游安裝支撐,以消除管線振動(dòng)的影響;
2 傳感器的安裝地點(diǎn)應(yīng)有足夠的空間,以便于流量計(jì)的檢查和維修,并應(yīng)滿足流量計(jì)的環(huán)境要求;
2 應(yīng)避免外界強(qiáng)磁場的干擾;
2 在室外安裝使用時(shí),應(yīng)有遮蓋物,避免烈日曝曬與雨水浸蝕,影響儀表使用壽命;
2 管線試壓時(shí),應(yīng)注意智能型流量計(jì)所配置壓力傳感器的壓力測量范圍,以免過壓損壞壓力傳感器。
2 應(yīng)注意安裝應(yīng)力的影響,安裝流量計(jì)上游和下游管道應(yīng)同軸,否則會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)力。安裝流量計(jì)的位置應(yīng)考慮密封墊片的厚度,或在下游側(cè)安裝一個(gè)彈性伸縮節(jié)。
2 安裝流量計(jì)之前應(yīng)先清除管道中的焊渣等雜物。
2 投入運(yùn)行時(shí),應(yīng)緩慢開啟流量計(jì)上、下游閥門,以免瞬間氣流過急而沖壞起旋器。
2 當(dāng)流量計(jì)需要有信號遠(yuǎn)傳時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按“電氣性能指標(biāo)”要求接入外電源(8~24)VDC,嚴(yán)禁在信號輸出口直接接入220VAC或380VAC電源;
2 用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的接線方式和任意擰動(dòng)各個(gè)輸出引線接頭;
2 流量計(jì)運(yùn)行時(shí),不允許隨意打開后蓋改動(dòng)儀表參數(shù),否則影響流量計(jì)的正常工作;
2 定時(shí)檢查流量計(jì)法蘭處的泄漏情況。
應(yīng)用領(lǐng)域
流量測量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)領(lǐng)域。
一,工業(yè)生產(chǎn)過程
流量儀表是過程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類儀表之一,它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過程自動(dòng)化儀表與裝置中,流量儀表有兩大功用:作為過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。
二,能源計(jì)量
能源分為一次能源(煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣)、二次能源(電力、焦炭、人工燃?xì)?、成品油、液化石油氣、蒸汽)及載能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫、水)等。能源計(jì)量是科學(xué)管理能源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量儀表是能源計(jì)量儀表的重要組成部分,水、人工燃?xì)?、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì),它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算的工具。
三,環(huán)境保護(hù)工程
煙氣,廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源,嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策,環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的最大課題。空氣和水的污染要得到控制,必須加強(qiáng)管理,而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。
我國是以煤為主要能源的國家,全國有上百萬個(gè)煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是治理污染的重要項(xiàng)目,每個(gè)煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計(jì),組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難,它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則,氣體組分變化不定,流速范圍大,臟污,灰塵,腐蝕,高溫,無直管段等。
四,交通運(yùn)輸
有五種方式:鐵路公路、航空、水運(yùn)、和管道運(yùn)輸。其中管道運(yùn)輸雖早已有之,但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出,管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道運(yùn)輸必須裝備流量計(jì),它是控制、分配和調(diào)度的眼睛,亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟(jì)核算的工具。
五,生物技術(shù)
21世紀(jì)將迎來生命科學(xué)的世紀(jì),以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需監(jiān)測計(jì)量的物質(zhì)很多,如血液,尿液等。儀表開發(fā)的難度極大,品種繁多。
六,科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的流量計(jì)不但數(shù)量多,且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)流量計(jì)100多種中很大一部分是應(yīng)科研之需用的,它們并不批量生產(chǎn),在市面出售,許多科研機(jī)構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門小組研制專用的流量計(jì)。
七,海洋氣象,江河湖泊
這些領(lǐng)域?yàn)槌ㄩ_流道,一般需檢測流速,然后推算流量。流速計(jì)和流量計(jì)所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)是共通的但是儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別。