摘要:渦(wō)街流量(liàng)計
是用(yòng)于對液(ye)體或者(zhě)氣體體(tǐ)積流量(liang)進行測(cè)量的一(yi)種💞測量(liang)設備，其(qi)在工業(ye)裝置管(guǎn)道環境(jìng)下測量(liang)介質流(liú)體流量(liang)的工作(zuò)中得到(dao)了廣泛(fàn)的應用(yòng)。渦街流(liú)量☔計具(ju)有較高(gāo)的測量(liang)精度，同(tóng)時由于(yú)其量程(chéng)範圍比(bǐ)較大，對(dui)各種工(gōng)況條:件(jian)的适應(ying)性也相(xiàng)對較好(hao)。但是❗,在(zài)使應用(yòng)渦街流(liú)量計的(de)實際操(cao)作中,必(bì)須注意(yì)到渦街(jie)流量計(ji)在💘測量(liàng)限值等(deng)方面的(de)固有特(te)性,才能(néng)🈲獲得更(gèng)加準确(que)的測量(liang)結果。将(jiāng)對渦街(jiē)流量計(jì)選型及(jí)使應用(yòng)中的特(te)殊性進(jin)行研究(jiu)。
在測量(liang)工業管(guǎn)道介質(zhi)流體體(ti)積流量(liàng)時，渦街(jiē)流量計(jì)是㊙️重要(yào)的測量(liàng)儀表之(zhī)一。渦街(jiē)流量計(ji)具有很(hěn)高的測(cè)量精度(du)以及較(jiào)大的🔅量(liang)程範圍(wéi)，且儀表(biao)參數的(de)穩定性(xing)比較高(gāo)，儀器内(nèi)部的零(líng)部件均(jun)不可動(dòng)，對維護(hu)保養的(de)要求相(xiàng)對較低(dī)，能夠很(hen)好地适(shi)應多種(zhǒng)工💘況條(tiao)件下的(de)👌測量需(xu)要，因此(ci)渦街流(liu)量計的(de)應用範(fan)圍十分(fen)廣泛。在(zai)實際應(ying)用渦街(jiē)流量計(ji)進行測(ce)量時,要(yao)全面掌(zhǎng)握渦街(jie)流量計(jì)🙇🏻在使應(ying)用中的(de)特殊性(xìng)，并根據(ju)渦街流(liu)量計的(de)固有特(te)性來合(hé)理🈲選型(xing)，這樣才(cái)能有效(xiào)提高測(ce)量的精(jing)度和效(xiao)果，确保(bǎo)測量結(jié)㊙️果符合(he)設計要(yào)求，充分(fèn)發揮街(jie)流量計(jì)應有的(de)作用。
1概(gai)述渦街(jiē)流量計(jì)基 本原(yuán)理分析(xī)
渦街發(fa)生體是(shì)設置在(zai)流通管(guan)内的非(fei)流線型(xing)柱體結(jié)🚶構,當渦(wo)🧑🏾🤝🧑🏼街發生(sheng)體周圍(wei)後流體(tǐ)經過時(shi)，發生體(tǐ)的兩側(ce)🏃🏻就會有(yǒu)交🏃替漩(xuan)😄渦産🤞生(shēng)。而在漩(xuán)渦脫落(luò)後會向(xiang)下遊進(jìn)🐉行傳播(bo)，從而形(xíng)成交叉(chā)排列的(de)兩列漩(xuán)渦，即卡(ka)i門漩渦(wō)現象"。渦(wo)街頻率(lǜ)則主要(yao)是指在(zai)漩渦在(zài)單位時(shí)間内的(de)産生數(shu)量,其與(yǔ)流速之(zhī)間的關(guān)系爲線(xiàn)性正比(bi)例。而根(gen)據卡廣(guang)]渦街特(te)性來對(duì)管道内(nei)的渦街(jie)頻率進(jìn)行測量(liang)，以實現(xiàn)測量管(guǎn)道内介(jiè)質流量(liàng)目✌️的的(de)測量儀(yí)器就是(shi)渦街流(liu)量計。
式(shi)中:f-渦旋(xuan)頻率( Hz ); Sr-斯(si)特勞哈(hā)數;d-阻流(liu)件寬度(dù)值( m );`u--流體(ti)流速的(de)平均值(zhí)( m/s ); m-發生體(ti)弓形面(miàn)和工業(ye)管道橫(héng)截面面(miàn)積之間(jiān)的比值(zhí)。
此外，渦(wō)街流量(liang)儀表的(de)系數可(kě)以用K來(lai)表示，其(qí)計算公(gōng)☎️式😄爲:
式(shi)中:: 9v~一管(guǎn)道内 部(bu)的體積(jī)流量( m/s)。
2選(xuan)擇渦街(jiē)流 量計(jì)類型特(te)殊性分(fen)析
在對(dui)渦街流(liú)量計進(jìn)行選擇(ze)時，首要(yào)問題和(he)選擇其(qí)他類型(xing)流量計(jì)相同，都(dōu)是要合(hé)理選擇(ze)流量計(jì)的口徑(jing)規格。在(zài)對流量(liàng)計口徑(jing)規格進(jìn)行選擇(zé)時，應充(chōng)分考慮(lü)實際測(ce)量範圍(wéi)的要求(qiu)等因素(su)，對不同(tong)流量計(ji)📞儀器的(de)測量上(shàng)下限範(fàn)圍進行(hang)🏃🏻對比分(fen)析🐅，從而(er)合理選(xuǎn)擇相應(ying)的口徑(jing)規格(在(zai)選型時(shí)要注🐇意(yi)渦街的(de)上下限(xian))。在渦街(jiē)流量計(jì)的使用(yòng)過程中(zhōng)，往往會(hui)由于忽(hu)💰視了測(cè)量🚩限值(zhi)因素，或(huò)者是對(dui)測量限(xian)值的理(li)解不準(zhǔn)确，影響(xiang)了渦街(jie)的正常(chang)運行，并(bing)造成測(ce)量結果(guǒ)的不準(zhun)确。由于(yu)渦街流(liú)量計這(zhe)種儀器(qi)對于旋(xuán)轉流以(yi)及流暢(chang)畸變具(jù)有較高(gao)的敏感(gǎn)度，因此(ci)，應👨❤️👨選擇(ze)具有流(liú)動調整(zheng)期以及(ji)直段管(guǎn)長度能(neng)夠達到(dào)測量要(yao)求的設(shè)備，才能(neng)有效提(ti)高測⛱️量(liàng)的準确(què)性。
2.1選型(xing)時 要對(dui)測量下(xia)限特殊(shu)性進行(hang)充分的(de)考慮
對(dui)于渦街(jiē)流量計(jì)來說，其(qi)測量下(xià)限是一(yi)個可變(biàn)數值。當(dāng)工況條(tiao)件發生(sheng)改變時(shi)，同一設(she)備在對(duì)相同狀(zhuàng)态流體(tǐ)進行測(ce)量時，其(qí)測量下(xià)限也會(huì)存在變(bian)化的可(ke)能'1。當流(liú)量未達(da)到測量(liàng)下限條(tiáo)件時，渦(wo)街流量(liàng)計🛀的示(shi)值通常(chang)會出現(xiàn)0的顯示(shì)，無🔴法準(zhǔn)确反映(ying)流量趨(qu)勢。影響(xiǎng)渦街流(liú)量計實(shi)際測量(liàng)下限的(de)🧑🏾🤝🧑🏼因素有(you)很多，例(li)如施測(cè)環境的(de)幹擾強(qiáng)度、設🈲備(bèi)的抗幹(gàn)擾性♈、雷(lei)諾數、信(xìn)号和傳(chuán)感器增(zēng)益處理(li)的低端(duān)頻響因(yin)素以及(jí)流體工(gong)況密度(du)等，所🧡以(yi)難以通(tong)過查詢(xun)🔴産品樣(yang)本等方(fang)法來直(zhi)接掌握(wò)測量💜下(xià)限的變(bian)化範圍(wéi)，這就♍要(yao)求🐅測量(liang)人員必(bì)須對各(gè)種因素(su)進行全(quan)面的分(fèn)析，并對(duì)各種因(yin)素影響(xiang)下的測(cè)量下🆚限(xian)進行計(jì)算查詢(xun)，最後應(ying)将計算(suàn)結果的(de)最高值(zhí)⭐确定爲(wei)測量下(xia)限的實(shi)際數值(zhí)。
2.2選型時(shí)要對測(cè)量上限(xian)特殊性(xing)進行充(chong)分的考(kǎo)慮
當渦(wo)街流量(liang)計的被(bei)測流量(liang)體積超(chao)過其測(ce)量上限(xian)時，不🥵僅(jin)會⛹🏻♀️産生(shēng)超差問(wen)題，甚至(zhi)會造成(cheng)發生體(ti)或者傳(chuan)感🏒器出(chu)現斷裂(lie)等嚴重(zhong)的事故(gu)，對下遊(yóu)設備造(zao)成嚴重(zhong)的安全(quán)威📱脅。
影(ying)響流量(liàng)計實際(ji)測量上(shang)限數值(zhí)的因素(sù)主要包(bao)括渦街(jie)發生體(ti)💘以及傳(chuan)感器的(de)實際抗(kàng)載性能(néng)、信号增(zēng)益處理(lǐ)系統的(de)實際高(gao)端頻響(xiang)等。通常(cháng)在産品(pin)樣本中(zhong)會标🤟示(shi)儀器🏃🏻在(zai)測量液(ye)體、氣體(ti)以及蒸(zheng)汽時的(de)可測流(liu)體流速(sù)的上限(xiàn)數值,将(jiang)其與流(liú)通管的(de)截面面(mian)積相乘(cheng)就能夠(gou)對工況(kuang)體積流(liu)量的測(cè)量上限(xian)進行🧡計(jì)算;同時(shí)，也可以(yǐ)以此爲(wei)基礎來(lái)對質量(liang)流量等(děng)進行上(shàng)限值進(jin)行核算(suàn)分析3]。當(dāng)流量加(jia)大時，會(hui)造成渦(wō)👄街👈穩定(dìng)性下降(jiàng);而當🏒流(liú)量超出(chu)，上限時(shí)，受🏒高端(duan)頻響因(yīn)素的影(ying)響，其不(bu)穩定性(xìng)将進一(yi)步加劇(ju)，因此随(sui)着⭐流量(liàng)的快速(sù)上升❤️，漏(lòu)記漩渦(wo)的數量(liàng)也将不(bú)斷增加(jiā)，造成顯(xian)示數值(zhi)出現倒(dǎo)走的☂️特(te)殊情況(kuàng)，此時的(de)測量超(chao)差十分(fen)嚴重。雖(sui)然一些(xiē)産品在(zài)其樣本(ben)說明中(zhong)指出，可(ke)以通過(guò)特殊算(suàn)法來對(dui)倒走現(xiàn)象加以(yǐ)抵消，從(cong)而使渦(wō)街流量(liàng)計的示(shì)值能夠(gòu)在超限(xian)後仍維(wei)持在上(shang)限，以控(kong)制誤差(cha)範🌈圍，然(rán)而這種(zhong)處理方(fang)式不僅(jin)會進一(yī)步增 加(jia)🆚現場超(chao)限的判(pan)定難度(dù)，甚至還(hai)會産生(sheng)傳感器(qi)斷裂等(děng)嚴重的(de)安全事(shì)故。另外(wai)，部分渦(wo)街流🧑🏽🤝🧑🏻量(liàng)計儀器(qi)采用的(de)是合并(bing)漩渦傳(chuán)感器以(yǐ)及渦街(jiē)發生體(ti)的結構(gou)形式,也(ye)就是在(zai)發生體(ti)内封🐇裝(zhuāng)壓電💋晶(jing)體。由于(yú)該結構(gòu)類型的(de)渦街發(fā)生體還(hái)需要配(pei)備絞♈支(zhī)良以及(ji)懸臂梁(liang)等輔助(zhu)性結構(gòu)，一旦在(zài)流量超(chāo)限條件(jian)下受到(dao)異物撞(zhuang)擊或🐆者(zhe)水錘作(zuò)用的影(yǐng)響，比較(jiào)容易✏️造(zao)成發生(sheng)體的斷(duan)裂，因此(ci)在選型(xíng)時應充(chōng)分考慮(lü)相關因(yin)素。
3渦街(jie)流量計(jì)使應用(yong)中的特(tè)殊性分(fen)析
3.1使應(ying)用渦街(jiē)流 量計(ji)的計算(suàn)特性
在(zai)應用渦(wō)街流量(liàng)計進行(háng)測量時(shí)，其主要(yao)是對工(gong)況體積(jī)流量進(jìn)行測量(liang)，而渦街(jie)流量計(jì)的儀器(qì)銘牌上(shàng)的K系數(shu)則是指(zhi)1m3内的漩(xuan)渦數量(liang)。該測量(liàng)儀器在(zai)使用♈時(shi)的原始(shi)信号和(hé)其輸出(chū)信号的(de)關系呈(cheng)線性正(zheng)比🔅，因此(ci)，在使應(yīng)用渦街(jiē)流量計(ji)時，不需(xū)要按照(zhao)差壓流(liú)量計的(de)開方運(yun)算方法(fǎ)去進行(háng)計算分(fen)析。
3.2使應(yīng)用渦街(jiē)流 量計(ji)的測量(liang)特性
在(zai)應用渦(wō)街流量(liàng)計對累(lèi)積流量(liang)進行測(ce)量時，其(qi)主要📞是(shi)根據單(dān)位時間(jiān)内累積(ji)計數的(de)漩渦數(shù)量來對(duì)瞬時⛹🏻♀️流(liú)量☔值進(jìn)行測🏃♂️量(liàng)。使用渦(wō)街流量(liàng)計測量(liàng)操作時(shí)的主要(yao)難點在(zai)于，如果(guǒ)在複雜(za)工況條(tiáo)件下對(duì)漩✍️渦進(jìn)行準确(què)的判定(dìng)。
3.3渦街流(liú)量計的(de)選型實(shí)踐應用(yong)
在應用(yòng)渦街流(liu)量計時(shí)，由于不(bú)同類型(xing)的渦街(jiē)流量計(jì)所适💜應(ying)的工況(kuàng)範圍有(yǒu)所差異(yi)，因此應(yīng)根據不(bu)用工況(kuang)來選🌍擇(zé)相應的(de)儀表設(she)備。同時(shi)，要注意(yi)渦街流(liu)量計隻(zhī)能對潔(jié)淨、低黏(nian)度以及(ji)具有一(yī)定流速(sù)的流體(ti)進行測(cè)量。以某(mǒu)油氣平(ping)台的生(sheng)産工況(kuàng)爲例，其(qi)管道介(jiè)質主要(yao)是經過(guo)除油處(chù)理後的(de)生産水(shuǐ)，水中所(suo)含的小(xiǎo)油珠等(deng)成分均(jun1)已經被(bei)♉過濾去(qu)除，水質(zhi)比較☂️潔(jié)淨且黏(nian)度較低(dī)❤️，其流速(su)🌐在65~220m3/h之間(jian)，該管道(dao)的實際(jì)尺寸爲(wei)203mm左右。在(zài)進行流(liú)量計的(de)選型時(shí)，由于科(ke)式流量(liang)計的測(cè)量成本(ben)比較高(gao)，而靶式(shi)流量計(jì)主要用(yòng)🏃🏻于黏稠(chou)度高的(de)介質的(de)測量，同(tóng)時結合(he)設備的(de)安裝條(tiáo)件💰、運行(háng)環境以(yǐ)及後期(qī)的管💘理(li)維護成(cheng)本等因(yin)素，最後(hou)确定💁使(shi)用渦街(jie)流量計(ji)來進行(hang)📧測🐆量。
4結(jie)語
随着(zhe)流量測(ce)量技術(shu)設備的(de)不斷發(fa)展，渦街(jie)流量計(ji)将在測(cè)💜量👉低黏(nian)度液體(ti)或者氣(qì)體流量(liang)等工作(zuo)中得到(dào)越✂️來越(yuè)廣泛的(de)應‼️用。渦(wō)街流量(liàng)計不僅(jǐn)具有較(jiao)高🌈的測(ce)量精度(dù)以⭐及大(dà)範圍的(de)量程，能(neng)夠适應(yīng)多種工(gong)況條件(jian)下的流(liu)量體積(ji)測量要(yao)求，而且(qiě)其💘對維(wéi)護保養(yang)的要求(qiú)相對較(jiào)低，是一(yi)種實用(yong)性比較(jiào)好的體(tǐ)積⛱️流量(liang)測量儀(yi)器🤞。因此(ci),需要進(jìn)一步了(le)解渦街(jie)流量計(ji)的固有(you)特🤟性以(yi)及其在(zài)選型和(he)使應用(yòng)中的特(te)殊性，才(cái)能根據(ju)工況需(xū)要合理(li)選擇渦(wō)街流量(liang)計的具(jù)體型号(hào)類型，提(ti)高應用(yòng)的規範(fàn)性和準(zhǔn)确性，從(cong)而保證(zhèng)測量的(de)精度，充(chong)分發揮(huī)渦🌈街流(liu)量計應(ying)有🔞的功(gōng)能和作(zuo)用。
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