產品簡介
詳細介紹
煙道氣計量表
廣泛適用于冶金、化工、輕工食品及污水處理等行業的液體、氣體、蒸氣的測量
◆就地顯示溫度、壓力、流量百分比、瞬時流量及累積流量,儀表參數現場設定,高度集成,可對被測介質進行溫壓補償
◆內置式壓力、溫度、流量傳感器,安全性能高,結構緊湊,外形美觀
◆大屏幕LCD顯示溫度、壓力、瞬時流量、累積流量和電池容量,顯示清晰直觀,讀數方便
◆采用壓電晶體檢測元件,可靠性高,可在- 20*C至320*C溫度范圍內工作
◆儀表幾乎不受流體密度、溫度、壓力、粘度成份等物理參數影響,流量與頻率信號成線性關系
◆既有數字脈沖信號輸出,也有4 ~ 20mA電流信號輸出。微功耗電壓設計內置鋰電池和外接DC24V自由切換,電池壽命長達2年
◆管道式渦街流量計具有卡法蘭卡裝式、法蘭連接式兩種連接方式
◆插入式渦街流量計具有法蘭插入式、球閥式兩種連接方式
煙道氣計量表結構:
1漩渦發生體
漩渦發生體是渦街流量計的核心部件。由相似定理證明得:在幾何相似的渦街體系中,只要保持流體動力學相似(即雷諾數相等),則斯特拉哈爾數S,必然相等。漩渦發生體的形狀和尺寸對渦街流計的性能有決定性的作用。其設計一方面與漩渦頻率的檢測手段有關,另一方面要使漩渦盡量沿柱體長度方向同時產生,且同時與柱體分離,這樣才便于得到穩定的渦列,而且信噪比強,容易檢測。但是柱長有限,靠近管道軸線處流速高.靠近管壁處流速低,沿柱長方向各處的漩渦產生不容易同步,合理的幾何形狀有利于同步分離。表4一11列出了典型漩渦發生體的形狀和特點,由表可見,三角柱和梯形柱漩渦發生體的優點很多,應用較為廣泛。
漩渦頻率檢瀏器
伴隨漩渦的形成和分離,漩渦發生體周圍流體會同步發生流速、壓力變化和下游尾流周期振蕩,依據這些現象可以進行漩渦分離頻率的檢測。流體漩渦頻率檢測的出發點是檢測器安裝方便、耐高溫高壓。由于發生體結構的多樣化,相對應地,漩渦頻率檢測的方法也多種多樣。概括起來可分為兩大類:
(l)受力檢測類。檢測由漩渦引起的作用在漩渦發生體_L的局部壓力變化,或受力頻率變化,一般可用應力、應變、電容、電磁等檢測技術。
(2)流速檢測類。檢測由漩渦引起的在漩渦發生體附近的局部流速變化,一般可用熱敏、超聲、光電、光纖等檢測技術。
A受力檢測類
電磁檢測法
電磁檢測法如圖4一45所示,它是在漩渦發生體后設置一個信號電極,信號電極又處在磁感應強度為B的磁場中,被測流體流經發生體產生漩渦,振動的漩渦序列作用于信號電極,使其產生與漩渦相同頻率的振動。根據法拉第電磁感應定律,導體在磁場中運動切割磁力線,在信號電極上會產生感應電勢U,即
U=Bdv (4一109)
式中d—信號電極的直徑,m。
感應電勢的變化頻率等于漩渦頻率,因此可以通過檢測感應電勢的頻率和大小來測量流量。這種方法的優點是:耐振性和抗干擾性好。由于是自發電式傳感器,可以制成微功耗流址計,這是近年來剛剛興起的渦街頻率檢測法。
b應力檢測法
在漩渦發生體內,或漩渦發生體外部埋置壓電晶體,利用壓電晶體對應力的敏感特性,檢測所受到的交變應力來反映漩渦分離頻率。壓電晶體所產生的交變電荷信號,經電荷放大、濾波、整形后輸出與游渦頻率相應的脈沖信號或電流信號。由于壓電傳感器具有響應快、信號強、制造成本低、工作溫度范圍寬、可靠性好等優點,使應力式渦街流量傳感器在國內外發展較快,已廣泛用于液體、氣體、蒸汽流量的測量。但它抗振性較差,選用時應充分注意現場振動情況,采取可靠抗振措施。
圖4一46是漩渦發生體內封裝壓電檢測元件的結構,應力式渦街流量計的頻率檢測元件 —壓電元件封裝在發生體的零彎矩斷面內(如圖4一47所示),中性面的一側p.為壓應力,另一側p:為拉應力。兩部分的壓電電荷極性相反,通過差動方式輸人到電荷放大器,兩個信號疊加,放大器輸出與漩渦頻率成正比的信號。
應力檢測法漩渦發生體多采用三角形、梯形,單片對分式壓電元件及應力分布如圖4一47 所示。
圖4一44所示兩列平行的穩定漩渦,每個漩渦都具有相同的環量廠。因上下兩列漩渦的旋轉方向相反,設下側渦列的環量為+廠,上側的為一I’,沿封閉流動流線的環量不隨時間而改變,所以在發生體右下方產生一個漩渦后,必須在左下方產生一個相反的環量以使環量和為零。這個環量就是漩渦發生體周圍的環流。根據茹科夫斯基升力定理,由于這個環量的存在,會在這個發生體上產生一個升力,該升力垂直于軸線方向。由于漩渦在發生體兩側交替產生,且旋轉方向相反,故作用在發生體上的升力亦是交替變化的。交替作用在發生體上的升力變化頻率等于漩渦的分離頻率,而升力變化頻率又與流體振動頻率相等。整個漩渦發生體所產生的橫向升力F為
式中CL—橫向升力系數,無量綱,大小與漩渦發生體的形狀有關;
p—被測流體的密度.k歲m,;
b—漩渦發生體在流動方向上的投影寬度,m。
橫向升力F使漩渦發生體內產生一個交變應力8,由于壓電元件被直接封裝在發生體內,與發生體形成一個整體,這個應力也作用在壓電元件上。當壓電元件確定后,其輸出信號只與應力有關。依據壓電效應,壓電元件上產生的電荷q為
綜上所述,在漩渦發生體的形狀、尺寸確定的情況下,信號電荷的強度與被測流體的流速平方和密度成正比。測員出電荷的強度就可以知道被測流量的大小。在流體密度小和流量較小時,信號強度較弱。應力式渦街流量傳感器易受振動噪聲的影響,因而要采取抑制噪聲的方法。