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渦街流量計在混相流體中的應用

作者:admin 發布時間:2014-10-21點擊:807
    渦街流量計允許液體中含有少量、均勻、微小氣泡,但一般容積含氣率應在7%-10%以內;當液體中含有不大于3%的微量、均勻固體顆粒時,流量計可正常使用。渦街流量計適用的流體比較廣泛,但不適用于低雷諾數(2×104)流體。因為在低雷諾數時,斯特勞哈爾數隨著雷諾數而變,儀表線性度變差。同時,含固體微粒的流體對旋渦發生體的沖刷會產生噪聲,其含有的短纖維若纏繞在旋渦發生體上將改變儀表系數。

    渦街流量計的最大優點是儀表系數不受測量介質物性的影響,可以由一種典型介質推廣到其他介質上。但由于液、氣的流速范圍差別很大,導致頻率范圍亦差別很大。處理渦街信號的放大器電路中,濾波器的通帶不同,電路參數亦不同,因此,同一電路參數不能用于測量不同介質。

    在混相流體中的應用如下:

    ①可用于含分散、均勻的微小氣泡,但容積含氣率應小于7%~10%的氣、液兩相流,若容積含氣率超出2%就應對儀表系數進行修正。

    ②可用于含分散、均勻的固體微粒,含量不大于2%的氣固、液固兩相流。

    ③可用于互不溶解的液液(如油和水)兩組分流等。

    脈動流和旋轉流會對渦街流量計產生嚴重影響。如果脈動頻率與渦街頻率頻帶合拍可能引起諧振,破壞正常工作和設備,使渦街信號產生鎖定(Lock-in)現象,這時信號會固定于某一頻率。鎖定與脈動幅值、旋渦發生體形狀及堵塞比等有關。

    渦街流量計的精確度對于液體大致在0.5%R~2%R之間,對于氣體在l%R~2%R之間,重復性一般為 0.2%~0.5%。由于渦街流量計的儀表系數較低,頻率分辨率低,口徑愈大精度愈低,故儀表口徑不宜過大(DN300以下)。范圍度寬是渦街流量計的特點,但重要的一點是量程下限的流量數值。一般液體平均流速下限為0.5m/s,氣體為4~5m/s。渦街流量計的正常流量最好在正常測量范圍的1/2~2/3處。

    另外,氣體和液體的密度差別很大,而旋渦分離時產生的信號強度與密度成正比,因此信號強度差別亦很大。液、氣放大器電路的增益、觸發靈敏度等皆不相同,壓電電荷差別大,電荷放大器的參數也不相同。即使同為氣體(或液體、蒸汽),隨著介質壓力、溫度、密度不同,使用的流量范圍不同,信號強度亦不同,電路參數同樣要改變。因此,一臺渦街流量計不經硬件或軟件修改,改變使用介質或改變儀表口徑是不可行的。