LUGB系列涡街流量计主要用于石油、化工、冶金、电力、供热等行业和市政建设、环保工程封闭管道中各种液体、气体和蒸汽的流量计量和检测控制。可输出脉冲频率信号或(4~20)mA标准电流信号,配以相应的工业自动化仪表,可显示瞬时和累积流量,实现流量计量和自动控制等多种功能。具有量程宽、精度高、压力损失小等特点,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等物理参数的影响。仪表常数长期稳定,可靠性高,几乎无须维修。
二、工作原理
涡街流量传感器是根据卡门涡街原理研制成的一种流体振荡型流量仪表。在流体中插入一个断面为非流线型柱状物体时,在柱体后部两侧会产生两列交错排列的旋涡。旋涡分离的频率与流速成正比,与柱体的宽度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋涡分离频率,St:斯特劳哈尔数(无量纲),V:柱体侧面的流速,d:柱体的迎流面宽度。斯特劳哈尔数St与雷诺数Re函数关系中的线性部分即是涡街流量计的线性测量范围。检测出旋涡的分离频率f即可求得管内流体的流速,再由流速求出瞬时体积流量。流过单位体积流体对应的脉冲数称为仪表系数(K系数,次/升)。流量Q与频率f的关系为Q=f/K。式中Q:瞬时流量(升/秒),f:频率(Hz),K:仪表系数(次/升)。
蒸汽
测量蒸汽时,如要测量蒸汽的质量流量,必须与测温和测压元件共同组成质量流量测量系统。测量饱和蒸汽,应加装铂电阻或压力变送器(其中之一);测量过热蒸汽,应同时加装铂电阻和压力变送器(两者都要)。
方法一:根据蒸汽参数直接查表选择流量计口径。
方法二:由公式4计算得出某一口径流量计对应各种工况蒸汽的流量范围。
步骤一:由表查出相应口径流量计的空气流量范围。
步骤二:根据蒸汽的压力温度参数,查有关资料得到蒸汽的密度。
步骤三:由公式4计算流量计的下限流量。
式中:Qρ:工况密度下介质的可测下限流量
Q0:表中所列的水或空气的下限流量(液体查水,气体查空气)
ρ0:参比介质的密度,水为1000kg/m3,空气为1.205 kg/m3
ρ:被测介质工况密度
介质密度较大时,可测流量下限较低。
步骤三:按公式3计算由介质工况运动粘度决定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工况运动粘度下介质的可测下限流量
Q0:表中所列的水或空气的下限流量(液体查水,气体查空气)
ν:被测介质工况运动粘度
ν0:参比介质的运动粘度,水为1×10-6m2/s,空气为15×10-6m2/s
运动粘度与动力粘度的换算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:运动粘度,单位 cSt (mm2/s)
η:动力粘度,单位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,单位 g/cm3
介质运动粘度较小时,可测下限流量较低。
步骤四:比较Qρ和Qν,确定可用下限流量和线性下限流量。
若Qρ<Qν,可测流量范围是Qρ~Qmax,线性流量范围是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可测流量范围和线性流量范围都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中规定的上限流量。液体的流速一般应小于7m/s,气体的流速一般应小于70m/s。
高粘度液体的线性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量较低,则不适合使用涡街流量计。