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渦街流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)與局限性
渦街流量計(jì)是一種基于卡門渦街原理研制而成的具有國際先進(jìn)水平的新型流量計(jì),主要是用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì),在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。但任何儀器儀表在產(chǎn)品性能方面都有一定的局限性,渦街流量計(jì)也不例外。
1.量程比寬,測(cè)量準(zhǔn)確度高
渦街流量計(jì)的量程比一般為10:1,基本上可以適應(yīng)流量大小波動(dòng)頻繁、變化較大場(chǎng)合的測(cè)量。渦街流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度一般為0.75%~2.0%,重復(fù)性一般在0.2%~0.5%,在流量計(jì)中準(zhǔn)確度為中高水平。
2.輸出信號(hào)為數(shù)字脈沖信號(hào),無零點(diǎn)漂移
渦街流量計(jì)的輸出原信號(hào)為數(shù)字脈沖信號(hào),這就具備了數(shù)字信號(hào)便于與計(jì)算機(jī)接口相連、信號(hào)不受溫度變化影響、無零點(diǎn)漂移、無信號(hào)滯后、便于累積計(jì)量等特點(diǎn)。
3.有良好的介質(zhì)適應(yīng)性和通用性
渦街流量計(jì)可以用于氣體、液體、蒸汽流量的測(cè)量,也可以用于高溫、高壓、腐蝕及臟污介質(zhì)的流量測(cè)量。渦街流量計(jì)具有良好的介質(zhì)適應(yīng)性和通用性。渦街流量計(jì)的流量系數(shù)不受測(cè)量介質(zhì)的物性參數(shù)如溫度、密度、粘度等變化的影響,也就是說工作狀態(tài)下儀表的系數(shù)保持不變。這使流量計(jì)的使用簡(jiǎn)單方便,尤其是儀表系數(shù)不受介質(zhì)物性參數(shù)影響這一性能,使儀表的校驗(yàn)標(biāo)定簡(jiǎn)單方便(只要在一種典型介質(zhì)中進(jìn)行校驗(yàn)標(biāo)定就可適用于各種介質(zhì)的測(cè)量),這是其他流量計(jì)不可比擬的。
4.安裝方便,可靠性好,維護(hù)量小
渦街流量計(jì)分法蘭卡裝式和法蘭安裝式兩種結(jié)構(gòu)。無論哪種安裝結(jié)構(gòu),只要將儀表安裝在管道上,信號(hào)傳輸采用電信號(hào)傳輸即可。沒有導(dǎo)壓管,丕需要特殊的保溫等措施。因此它不僅安裝方便,而且故障率特別低。渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,儀表流量系數(shù)穩(wěn)定,一般只要旋渦發(fā)生體及表體的結(jié)構(gòu)尺寸不發(fā)生變化,儀表系數(shù)就不會(huì)發(fā)生變化。與模擬信號(hào)儀表相比,測(cè)量誤差不確定因素少很多,這給使用者的維護(hù)帶來特別的方便,便于確認(rèn)流量的測(cè)量運(yùn)行狀態(tài)。
5.壓力損失小
渦街流量計(jì)與節(jié)流式流量計(jì)及其他機(jī)械式流量計(jì)(例如渦輪流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)等)相比,具有壓力損失小的特點(diǎn),是一種節(jié)能式流量計(jì)。
6.抗振動(dòng)能力差,不宜在振動(dòng)強(qiáng)烈場(chǎng)合使用
渦街流量計(jì)是一種流體振動(dòng)式流量測(cè)量儀表,與其他振動(dòng)式儀表一樣,其耐振能力較速度式氣體流量計(jì)差,尤其是應(yīng)力式測(cè)量儀表在靜態(tài)和下限小流量測(cè)量狀態(tài)時(shí),這個(gè)問題顯得相對(duì)比較突出(由渦街信號(hào)產(chǎn)生的橫向升力分析得知,橫向升力與介質(zhì)的流速平方成正比,因此在正常流量測(cè)量范圍內(nèi),渦街信噪比是很大的。管道振動(dòng)等不易引起對(duì)測(cè)量信號(hào)的干擾,但是在靜態(tài)無流量狀態(tài)下、在下限低流速流量狀態(tài)下渦街信號(hào)幅度小,信噪比也相對(duì)不大,因此管道震動(dòng)等影響容易對(duì)信號(hào)形成干擾),因此不宜在管道振動(dòng)比較強(qiáng)烈的場(chǎng)合使用。其他測(cè)量方式的渦街流量計(jì)雖然耐振性能略強(qiáng),但這個(gè)問題同樣存在。因此若需要在振動(dòng)場(chǎng)合使用,應(yīng)采取相應(yīng)的措施。
渦街流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)
(1)渦街流量計(jì)無可動(dòng)部件,測(cè)量元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能可靠,使用壽命長。
(2)渦街流量計(jì)測(cè)量范圍寬。量程比一般能達(dá)到1:10。
(3)渦街流量計(jì)的體積流量不受被測(cè)流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨(dú)標(biāo)定。它可以測(cè)量液體、氣體或蒸汽的流量。
(4)它造成的壓力損失小。
(5)準(zhǔn)確度較高,重復(fù)性為0.5%,且維護(hù)量小。
渦街流量計(jì)缺點(diǎn)
(1)渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體積流量不受被測(cè)流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響,但液體或蒸汽的zui終測(cè)量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量,對(duì)于氣體,*終測(cè)量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量都必須通過流體密度進(jìn)行換算,必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
(2)造成流量測(cè)量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測(cè)量誤差;不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)的介質(zhì)密度;將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測(cè)量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計(jì)的總測(cè)量誤差會(huì)很大。
(3)抗振性能差。外來振動(dòng)會(huì)使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,甚至不能正常工作。通道流體高流速?zèng)_擊會(huì)使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動(dòng),使測(cè)量精度降低。大管徑影響更為明顯。
(4)對(duì)測(cè)量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計(jì)的發(fā)生體*易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞,改變幾何體尺寸,對(duì)測(cè)量精度造成*大影響。
(5)直管段要求高。專家指出,渦街流量計(jì)直管段一定要保證前40D后20D,才能滿足測(cè)量要求。
(6)耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測(cè)量300℃以下介質(zhì)的流體流量。