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涡街流量测量有哪些结构组成?

点击次数:55  发布时间:2020-10-19

涡街式流量测量仪表由传感器和转换器两部分组成,传感器包括漩涡发生体(阻流体)、测量元件、仪表表体、安装架和法兰等;转换器包括前置放大器、滤波整形电路、接线端子、支架和防护罩等。

一、 漩涡发生体

漩涡发生体是传感器的主要部件,它的形状和尺寸与仪表的流量特性(仪表系数、线性度、范围度等)和阻力特性(压力损失)密切相关,对它的要求如下。

1)能控制漩涡在漩涡发生体轴线方向上同步分离;

2)在较宽的雷诺数范围内,有稳定的漩涡分离点,保持恒定的斯特劳哈尔数;

3)能产生强烈的涡街,信号的信噪比高;

4)形状和结构简单,便于加工和几何参数标准化,以及各种测量元件的安装和组合;

5)材质应满足流体性质的要求,耐腐蚀,耐磨蚀,耐温度变化;

6)固有频率在涡街信号的频带外。

目前已经开发出形状繁多的漩涡发生体,应根据具体情况,保证上述要求,选择合理的漩涡发生体。

二、测量元件

漩涡频率的检测是涡街流量传感器的关键。

由流体力学原理可知,在每个漩涡产生并泻下时,它会在体壁上产生一个侧向力,漩涡发生体便受到一个周期振动力的作用。如果漩涡发生体具有弹性,则将产生振动。同时,漩涡发生体周围流体会同步发生流速、压力变化和下游尾流周期振荡。根据这些现象可以进行漩涡分离频率的测量。综合起来测量技术可概括为以下两大类:

1)受力测量类,即测量漩涡发生后在漩涡发生体上受力的变化频率。一般可用应力、应变、电容、电磁等测量技术。

2)流速测量类,即测量漩涡发生后在漩涡发生体附近的流动变化频率,即,一般可用热敏、超声、光电(光纤)等测量技术。

不管采用哪一种测量技术,就其测量漩涡分离频率信号的方式主要有5种方式。

1)用设置在漩涡发生体内的测量元件直接测量发生体两侧差压;

2)在漩涡发生体上开设导压孔,在导压孔中安装测量元件测量发生体两侧差压;

3)测量漩涡发生体周围交变环流;

4)测量漩涡发生体背面交变差压;

5)测量尾流中漩涡列。

根据这5种测量方式,采用不同的测量技术,如热敏、超声、应力、应变、电容、电磁、光电、光纤等可以构成不同类型的涡街流量传感器。

三、 转换器

测量元件把涡街信号转换成电信号,该信号既微弱又含有不同成分的噪声,必须进行前置放大、滤波、整形等处理才能得出与流量成比例的脉冲信号,或者转换成标准电流信号输出。

四、 仪表表体

仪表表体可分为夹持型和法兰型,分别与管道采用法兰连接方式和法兰夹装方式连接。

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