DN400渦街流量計(jì)概述
流量測(cè)量裝置,根據(jù)及煤氣的測(cè)量特點(diǎn)(即低流速、含灰塵、易堵塞等),借鑒國(guó)外同類產(chǎn)品的特點(diǎn),通過(guò)設(shè)置在管道中的傳力元件,將被測(cè)流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為一個(gè)位移,使用*的感應(yīng)式力敏測(cè)量元件以及智能電子電路將流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),特別適用于管徑較大的煤氣管路的流量測(cè)量。
DN400渦街流量計(jì)原理:
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門渦街,在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測(cè)探頭或壓電檢測(cè)探頭及相應(yīng)匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測(cè)式渦街流量/傳感器或壓電檢測(cè)式渦街流量傳感器。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-流體的平均流速
d-柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K
式中:K=儀表常數(shù)(1/m?)。
M=質(zhì)量流量
Q=體積流量(m?/h)
ρ=介質(zhì)密度(kg/m?)
F=頻率Hz
DN400渦街流量計(jì)測(cè)量原理
(1)測(cè)量原理
①受力分析
流體對(duì)靶的作用力由下列各分力組成。
流體對(duì)靶的沖擊力和流體在流過(guò)靶板后分離,在靶兩側(cè)產(chǎn)生差壓所形成的作用力F。
流量流過(guò)靶與管道內(nèi)壁之間的環(huán)形截面時(shí),對(duì)靶周形成的粘滯摩擦力。
其中,前者遠(yuǎn)大于后者,因此,可只考慮F的影響。
通常,流速低時(shí),流體繞過(guò)靶板,在流體邊緣層發(fā)生分離,不產(chǎn)生旋渦,對(duì)流體的主要阻力來(lái)自流體摩擦,其大小與雷諾數(shù)有關(guān)。隨著流速增加,邊界層開(kāi)始分離,并在靶后產(chǎn)生旋渦,流體阻力從摩擦阻力轉(zhuǎn)變?yōu)閴翰钭枇?,其大小與流速平方成正比。其阻力系數(shù)不隨雷諾數(shù)增加而變化。
②計(jì)算公式
在恒定截面直管段中設(shè)置一個(gè)與流束方向相垂直的靶板,流體沿靶板周圍通過(guò)時(shí),靶板受到作用力F,其大小與流體的動(dòng)能和靶板面積A成正比.可表示為:
式中,α是流量系數(shù);γ是流體可膨脹系數(shù);D是測(cè)量管內(nèi)徑,m; d是靶徑,m; ρ是流體密度,kg/m3; F是靶受到的力,N ; qv是流體體積流量,m3/s。
(2) DN400渦街流量計(jì)主要系數(shù)
①界限雷諾數(shù)
與節(jié)流裝置類似,當(dāng)流體雷諾數(shù)大于某一雷諾數(shù)時(shí),DN400渦街流量計(jì)的流量系數(shù)趨于恒定,稱該雷諾數(shù)為界限雷諾數(shù)。界限雷諾數(shù)與靶幾何尺寸、管道內(nèi)徑、被測(cè)流體特性等有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)表明,焦?fàn)t DN400渦街流量計(jì)的界限雷諾數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的界限雷諾數(shù)要低得多。因此,焦?fàn)tDN400渦街流量計(jì)可適用于低雷諾數(shù)流體的流量測(cè)量。
通常,管道內(nèi)徑越小,界限雷諾數(shù)越小。下表是電動(dòng)焦?fàn)t DN400渦街流量計(jì)部分界限雷諾數(shù)與流量系數(shù)。
管道公稱之間D/mm |
15 |
25 |
50 |
100 |
|||
靶徑d/mm |
12 |
20 |
35 |
40 |
50 |
60 |
70 |
靶徑比d/D |
0.8 |
0.8 |
0.7 |
0.8 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
界限雷諾數(shù) |
2000 |
3000 |
3000 |
4000 |
4000 |
4000 |
20000 |
流量系數(shù) |
0.6989 |
0.7287 |
0.660 |
0.673 |
0.661 |
0.649 |
0.644 |
②流量系數(shù)
大量實(shí)驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)表明,DN400渦街流量計(jì)流量系數(shù)的基本數(shù)據(jù)在0.62~0.66之間。影響DN400渦街流量計(jì)流量系數(shù)的因素分析如下。
靶的幾何形狀。不同形狀的靶對(duì)流體的流阻不同,造成流量系數(shù)不同。實(shí)驗(yàn)表明,球靶對(duì)流量系數(shù)的影響*,半球靶次之,平板靶*小.
雷諾數(shù)。存在一個(gè)界限雷諾數(shù),當(dāng)流體雷諾數(shù)大于該值時(shí),流量系數(shù)可基本恒定。
流通截面。DN400渦街流量計(jì)的流通截面是圓環(huán)面積.連接靶板的杠桿直徑和通過(guò)圓環(huán)的杠桿長(zhǎng)度影響流通面積。流通截面面積的減小使流量系數(shù)增大。
DN400渦街流量計(jì)安裝要求:
1、DN400渦街流量計(jì)可安裝在室內(nèi)或室外。如安裝在地井里,且有水淹的可能,應(yīng)選擇潛水型傳感器或變送器。
2、DN400渦街流量計(jì)在管道上可以水平,垂直或傾斜安裝,但當(dāng)測(cè)量液體時(shí),管道內(nèi)必須充滿液體。因此在垂直或傾斜管道上安裝渦街流量計(jì),液體的流動(dòng)方向應(yīng)自下向上。
3、DN400渦街流量計(jì)的上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)留有較長(zhǎng)的直管段,要求的上下游直管段長(zhǎng)度隨管道狀況不同而異。渦街流量計(jì)的上游應(yīng)盡量避免安裝調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)閥門,應(yīng)將調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)閥門安裝在流量計(jì)下游5D以后。
4、安裝DN400渦街流量計(jì)的管道內(nèi)徑必須與流量計(jì)內(nèi)徑一致,否則必須變徑。
5、在設(shè)計(jì)管道時(shí),傳感器或變送器的上端*少應(yīng)留500mm的空間,以方便調(diào)試和檢修。
【售后*】產(chǎn)品從出廠之日起12個(gè)月三包,出現(xiàn)非人為損壞質(zhì)量問(wèn)題,本公司負(fù)責(zé)包修、包換、包退,三包期外提
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