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涡街流量计和孔板流量计有何区别

时间:2021-11-06
涡街流量计是一种将非流线型旋涡发生体置于流体中,在其两侧交替分离,以释放出一系列规则排列的旋涡。孔板节流装置具有结构简单、成本低、可靠性好等特点,可广泛用于各种介质的检测。与之相匹配的差压变送器发展很快,弥补不足。概述了涡街流量计与孔板流量计多年使用经验的差异。
一,涡街流量计和孔板流量计的现行技术水平。
旋涡发生体、检测元件、信号处理、放大电路等构成了涡街流量主体的基本结构。涡街发生体的研究目前已经达到了较为完善的水平。检测元件为zui型,检测元件包括热敏电阻、应变片、压电晶体、差动电容、超声等。很多信号处理部件都是微机的。孔板流量计的技术发展水平目前还是基于确定的经验公式。1980年,国际标准化组织把R541和R78合并为ISO5167(1980)
二,工作原理。
旋涡流速仪采用液体振动原理测量流量。在流经管内的涡街流量变送器时,三角柱涡发生器上、下交替,形成与流速成正比的两列涡流。用下列公式表达了涡流发生器中流体平均流速及涡流发生器的释放频率。
F=f/d。
方程式:m,sstrohharh,hz,v灼流过渴发生体的平均速度,m,s,m,sstrohhas,无量纲,其值范围在0.14~0.27之间。St=f(1/Re)是S堤雷诺数的函数。
因此,在测量时,应尽可能地满足102~105~102流体雷诺数,而旋涡频率f=0.2v/d,雷诺数的S值应尽量满足。所以,通过测量涡流发生体的平均流速y,再由q=va计算出流量q,其中a即流经涡流发生体的截面积。
这两个交替的变化,形成一系列交替变化的负压。在探测探头的压力作用下,会产生一系列的交变信号。前级放大,成形,放大,输出与旋涡电流成正比的脉冲频率信号或标准信号。
孔式流量计是充满管道的流体。在节流部分,当节流装置通过节流装置后,节流装置的节流部分局部收缩,提高了流动速度,降低了静压,使节流部分前后产生了压力降,即压差介质流量越大,节流部分前后产生的压差越大。孔板流量计可以通过测量压力差来测量流体的流量。测试方法分为应力、应变、电容、热敏、振动、光电、超声。街表是zui年轻的流量计,但是发展很快,已经成为一种常用流量计。
1.优点
旋涡式流量计的无动件,结构简单,性能可靠,寿命长。
旋涡式流量计测量范围大。比例通常达到1:10。
旋涡式流量计体积流量与被测流体温度、压力、密度、粘度等热工参数无关。通常无需单独校准。可对液体、气体、蒸汽进行测量。
(4)压力损失小。
(5)*度高,重现率0.5%,维护少。初级元件的流量特性对控制系统的影响。旋涡街道的输出频率与流量成线性关系,当它与读、调压级为控制系统时,其等价的延迟和时间常数可以被认为是一个比例级。一般物体的特性完全依赖于电路中的其它环节,对控制系统影响很小。
2.缺点
(1)涡街流量计工作状态体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热参数的影响,但液汽和液汽*终测量结果应该是质量流量。对气体来说,*后的测量应该是标准体积流量。质量流量或标准体积流量必须由流体密度转换,并考虑到由于流体条件变化而引起的流体密度变化。
(2)引起流量测量误差的主要因素包括:由于管道流量不均匀而引起的测量误差;当流体情况改变时,不能*地确定介质的密度;假定湿饱和蒸汽为干饱和蒸汽。在没有限制和消除这些误差的情况下,涡街流量计的测量误差会很大。
(3)抗振性能差。外界振动可能导致涡街流量计出现误差,甚至不能正常工作。沟道流高速冲击将导致涡街发生体悬臂额外振动,影响测量精度。大管径效应更显著。
(4)污染介质测量的适应性差。旋涡流速仪发生器易受介质污垢和污垢的困扰,改变其几何尺寸对测量精度影响很大。
(5)直管段要求高。据专家介绍,涡街流量计的直管段必须保证前40D和后20D才能满足测量要求。
(6)耐高温。旋涡式流量计一般只能测量低于300C的介质。
3.孔板流量计。
1.优点
(1)标准节流器在世界范围内非常普遍,已被国际标准组织所认可,可用于不需要实流校准,也是流量计中*一种。
(2)结构容易复制、简单牢固、性能稳定可靠、价廉。
(3)适用范围广泛,包括所有单相流体(液体、气体、蒸气)、管直径、工作状态(温度、压力)的混合相流动。
(4)检测件和压差显示表可由不同厂家生产,然后按专业规模生产。
2.缺点
(1)测量的重复。本仪器的*度为中等。因为输出量和流量之间是线性关系,增益随流量而变化。调整器的流量特性虽然用来补偿广义物体的线性效应,但效果不明显。所以必须引进开方器。尽管开方函数的引入使广义对象的特性不随工作点而变化,显著改变调节质量,但在小流量时反应迅速敏感,易引起系统调整误差增大,精度难以提高。
(2)范围狭窄。因为流速系数与雷诺数有关,一般在3:1~4:1之间。
(3)直管段的长度要求很长,通常很难满足。尤其对于大管径,问题更为突出;
(4)巨大的压力损失。为维持孔板流量计的正常工作,需要额外的功率来克服孔板的压力损失。额外的功率消耗可以由压力损失和流量计算直接决定。一年要消耗几十万度的电力,相当于几万元。
(5)孔的内孔锐角保证精度,因而腐蚀、磨损和结。
污垢。
尘埃敏感,长时间使用精度难以保证,需每年进行一次强检。
由于法兰接合,容易出现跑、冒、滴、漏等问题,极大地增加了维修工作量。
总之,合理选用流量计是节能降耗的一个重要环节,并为其顺利生产提供重要依据。

 

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