旋进旋涡气体流量计的详细资料:
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旋进旋涡气体流量计优缺点
优点:
·信号强,精度高,范围度宽
·要求的直管段长度较短
·仪表系数是涡街的1~2倍
·流体黏度、密度等变化不影响性能
·同口径下可测量低流速
·可测量高戮度流体流量
缺点:
·能量损失大
·无法采用插入式
·下限流量大
旋进旋涡气体流量计结构
旋进旋涡气体流量计由传感器、转换器组成.如图所示,传感器由旋涡发生器(起旋器)、文丘里管、消旋器、旋涡检出元件组成。起旋器由不锈钢或其他能经受流体冲刷的材料制成,它有特定角度叶片和流线型轴组成,固定安装在收缩段,用于强制流体产生强烈旋涡流。文丘里管用于旋涡的发展。消旋器由直叶片组成辐射状流动整流器,安装在扩散段后部。用于流体的整直,减小对下游设备影响。旋涡检出元件用热敏元件、应变片、膜片电容等元件检测旋涡振动频率。
为降低系统压损,可在入口安装导流螺旋叶片,使入流能够以平行于流场的角度引导流体进入起旋器,避免发生流动分离现象,可降低系统压损。
从结构看,入口的收缩比对流量计性能有影响;起旋器叶片厚度影响入口流体的体积量;叶片数量与厚度对流量计性能有影响。但不同结构下,所测流量都能较好地与测量信号频率成线性关系。
旋涡检出元件可以是热敏元件、应变片或电容等元件。转换器组成与涡街流量计类似。
旋进旋涡气体流量计测量原理
旋进旋涡气体流量计的测量原理,流体进入流量计时,先被起旋器导流后发生螺旋流动,在收缩段,由导流叶片提供的角动能被保存,并使角速度增加形成如图所示的螺旋流,检出元件处的螺旋流频率与流体流量成正比。然后,流体进入扩散段,并围绕轴向的返流,zui后经消旋器消除旋涡并流出。可以看到,由于起旋器引入的角速度,使流体经起旋器后的流速从u增加到uA,中心旋涡速度UTI,管壁为UT2。在扩散段,出现返流,流体从管轴中心返流到管壁,流速下降到零,而压力p2增大到zui大。
受周围约束,旋流通过截面积扩大的管段时,产生旋涡旋进流动,即旋涡中心轴作进动,进动频率与流体流速成正比。因此根据进动频率确定流体流量。
返流的流体需再转换为向前的流动,从而使流量通过的流通面积减小。流通有效面积Ae是测量面喷嘴直径D与返流无效面直径D。的函数,即:
测量面角速度为w=2πf=utana/R。式中,u是测量面轴向流体流速;a是旋涡发生体的叶片夹角;R是测量面喷嘴半径,R=D/2;f是频率;w是角速度。因此,仪表系数K可表示为:
可见,旋进旋涡气体流量计仪表系数与叶片夹角a的正切成正比,与有效流通面积Ae和测量面喷嘴直径D成反比。随流体流量变化,有效流通面积变化,因此,一定测量范围内仪表系数可稳定在某值。
对液体流体,其测量范围从0.2~2m3/h,直到180-1800m3/h.对气体流体,其测量范围从5~25m3/h,直到1000~20000m3/h。液体的测量范围度约为30:1,气体的测量范围度在5:1到20:1。
液体流体测量的频率范围从100Hz(DN20)到13Hz(DN400);气体流体测量的频率范围从1200Hz(DN20)到150Hz(DN400)。仪表精度±0.5%。液体流体流速zui大6m/s,气体流体流速可达50m/s。
对液体流量测量,应防止产生气穴(空化)。zui大流量时,流量计下游zui低工作压力计算如下:
p=(2.6-2.7)△p+1.3p。
式中,△p是压力损失,KPa;p。是工作温度下被测液体饱和蒸汽压,kPa。
旋进旋涡气体流量计性能参数
旋进旋涡气体流量计的压力损失见图2-45。测量条件是1个大气压,22℃空气(密度1.205kg/m3)及1个大气压,20℃水(1000kg/m3 )。其他流体的压力损失可根据其密度进行换算。
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