本文系統(tǒng)闡述渦街流量計(jì)的測(cè)量原理、結(jié)構(gòu)特征及工程應(yīng)用要點(diǎn),形成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)指南:
一、核心測(cè)量理論
卡門(mén)渦街原理:
f = St × v / d
式中:
f - 漩渦分離頻率(Hz)
St - 斯特勞哈爾數(shù)(0.17-0.42)
v - 流體流速(m/s)
d - 阻流體特征寬度(m)
信號(hào)生成流程:
流體流動(dòng) → 交替渦旋 → 應(yīng)力變化 → 傳感元件 → 頻率信號(hào) → 流量換算
二、典型結(jié)構(gòu)組成
本體組件:
? 漩渦發(fā)生體(三角柱/梯形柱,表面硬化處理HRC≥58)
? 傳感器陣列(雙壓電晶體冗余設(shè)計(jì))
? 表體結(jié)構(gòu)(符合ASME B16.34 Class 600)
檢測(cè)器類型對(duì)比:
| 類型 | 靈敏度 | 適用介質(zhì) | 溫度范圍 |
|------------|-----------|----------------|-------------|
| 壓電式 | ±0.1Pa | 氣體/蒸汽 | -40350℃ |
| 電容式 | ±0.05pF | 導(dǎo)電液體 | -200200℃ |
| 超聲式 | 0.01m/s | 腐蝕性介質(zhì) | -50~150℃ |
三、關(guān)鍵性能參數(shù)
量程特性:
雷諾數(shù)范圍:2×10^4~7×10^6(保證±1%精度)
量程比:10:1(液體)/ 30:1(氣體)
始動(dòng)流速:0.3m/s(水介質(zhì),DN50)
介質(zhì)適應(yīng)性: ? 壓力損失:<0.1bar(滿量程時(shí)) ? 粘度限制:<30cP(需Re>2×10^4) ? 含氣率要求:<5%體積比(液體工況)
四、安裝工程規(guī)范
管路配置要求:
前直管段:15D(后5D)
流向標(biāo)識(shí):與發(fā)生體尖端方向一致
振動(dòng)控制:安裝位置振動(dòng)<2g(10-1000Hz)
參數(shù)設(shè)置規(guī)范: ? 密度補(bǔ)償:?jiǎn)⒂脤?shí)時(shí)溫壓補(bǔ)償算法 ? 低切頻率:設(shè)定0.5f_min消除干擾 ? 脈沖輸出:4-20mA疊加HART協(xié)議
五、特殊工況解決方案
脈動(dòng)流處理:
加裝脈動(dòng)阻尼器(容積>管容15%)
啟用自適應(yīng)濾波算法(時(shí)間常數(shù)1-60s可調(diào))
采用雙傳感器互相關(guān)檢測(cè)
兩相流測(cè)量:
氣液混合:安裝持氣率測(cè)量裝置
固液混合:配置自清洗型發(fā)生體(表面粗糙度Ra≤0.8μm)
粘性介質(zhì):內(nèi)置粘度補(bǔ)償模型(符合API 22.2標(biāo)準(zhǔn))
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