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渦街流量計工作原理

文章日期:2018-01-14|閱讀數:



在流體中設置旋渦發生體(阻流體),從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種漩渦稱為卡曼渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質來流的平均速度為U,旋渦發生體迎面寬度為d,表體通徑為D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式:渦街流量計公式
式中:
渦街流量計公式—旋渦發生體兩側平均流速,m/s
渦街流量計公式—斯特勞哈爾數
渦街流量計公式—旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
渦街流量計公式
渦街流量計原理
卡曼渦街
 
時體積流量渦街流量計公式為: 渦街流量計公式
式中K量計的儀表系數,脈沖數/m3 (P/m3 )
  K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖
由圖可見,在Re=2×104 ~7×106 范圍內,St可視為常數,這是儀表正常工作范圍
渦街流量計原理
斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線圖

 
1.壓力損失小,量程范圍大,精度高;
2.在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響;
3.無可動機械零件,因此可靠性高、維護量小;
4.儀表參數能長期穩定。本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-25℃~+320℃的工作溫度范圍內工作;
5.應用范圍廣,蒸汽,氣體,液體等流體流量均可測量;
6.基于點陣顯示的人性化菜單和界面,配合明亮的背光,支持中文和英文兩種語言,適合各種客戶群;
7.支持溫度、壓力測量,方便氣體介質溫壓補償的需求;
8.支持流速換算顯示功能,方便現場看當前流速;
9.支持分屏顯示功能,可以讓屏幕上放大顯示單個或兩個參數(溫度,壓力,工況、標況的流量和流速等);
10.仿真輸出功能,支持4-20mA電流仿真、頻率輸出仿真,方便現場非實流調試;
11.支持4-20mA輸出、脈沖(當量)輸出、報警輸出、RS485通訊輸出;
12.兩線制、三線制都分別DCDC(DC1000V)隔離;
 
1.主要技術參數
測量介質 氣體、液體、蒸汽
執行標準 渦街流量傳感器(JB/T 9249-1999)
檢定規程 渦街流量計(JJG 1029-2007)
連接方式 卡裝式、法蘭式
公稱口徑 DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300
法蘭標準 常規標準 GB/T9113-2000
其他標準 國際管法蘭標準 如德標DIN、美標ANSI、日標JIS
國內管法蘭標準 如化工部標準、機械部標準
檢定條件 檢定裝置 音速噴嘴流量檢定裝置
精度等級 1.5級
量程比 1:10
流速范圍 液體:0.5~7m/s 氣體:5~50m/s
儀表材質 304不銹鋼,316不銹鋼
溫度范圍 -25℃~100℃、-25℃~+280℃、-25℃~+320℃
壓力等級 1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa
輸出信號 脈沖頻率信號
兩線制4-20mA DC電流信號
485通訊
供電電源 24V DC
防爆等級 基本型:非防爆產品,防爆型:Exd ⅡBT4
防護等級 IP65
環境條件 環境溫度:-25℃~55℃ 相對濕度:5~90% 大氣壓力:86~106KPa
 
2.液體、工況氣體流量范圍
通徑 DN(mm) 液體 (m3/h) 氣體 (m3/h) 通徑 DN(mm) 液體 (m3/h) 氣體 (m3/h)
25 1~12 8~80 100 20~200 140~1400
32 1.5~23 15~150 125 31~310 220~2200
40 2.4~32 23~230 150 45~450 300~3000
50 6.3~84 35~350 200 80~800 550~5500
65 10~130 60~600 250 150~1500 880~8800
80 10~130 90~900 300 200~2000 1300~13000
 
3.常用氣體介質的標準狀態下密度(0.1013mbar,20℃)
氣體 密度(Kg/m3 ) 氣體 密度(Kg/m3 ) 氣體 密度(Kg/m3 )
乙炔 1.083 正丁烷 2.1463 乙烷 1.2500
氨氣 0.7080 乙烯 1.1660 甲烷 0.6669
丙烷 1.8332 氖氣 0.83914 天燃氣 0.776
空氣 1.2041 氬氣 1.6605 二氧化碳 1.829
一氧化碳 1.165 氫氣 0.0838 氧氣 1.3302
丙烯 1.7459 氮氣 1.1646    
 
4.飽和蒸汽密度表
表壓(MPa) 溫度(℃) 密度(kg/m3 ) 表壓(MPa) 溫度(℃) 密度(kg/m3 )
0.1 120.23 1.129 1.0 184.15 5.641
0.2 133.54 1.651 1.1 187.96 6.127
0.3 143.62 2.163 1.3 195.04 7.106
0.4 151.84 2.669 1.5 201.37 8.085
0.5 158.94 3.170 1.7 207.11 9.065
0.6 164.96 3.667 1.9 212.37 10.05
0.7 170.41 4.162 2.1 217.32 11.032
0.8 175.36 4.655 2.3 221.86 12.019
0.9 179.88 5.147 2.5 226.11 13.011
 
5.過熱蒸汽密度表
壓P (MPa) 溫度t(℃)
100 110 120 130 140 150 160 170 180
0.1 0.590 0.573 0.558 0.543 0.529 0.516 0.504 0.492 0.481
0.2 —— —— 1.137 1.099 1.070 1.042 1.016 0.992 0.969
0.3 —— —— —— 1.674 1.622 1.578 1.537 1.499 1.463
0.4 —— —— —— —— 2.197 2.125 2.067 2.014 1.964
0.5 —— —— —— —— —— 2.666 2.608 2.528 2.472
0.6 —— —— —— —— —— —— 3.159 3.071 2.989
0.7 —— —— —— —— —— —— —— 3.614 3.514
0.8 —— —— —— —— —— —— —— 4.168 4.048
0.9 —— —— —— —— —— —— —— —— 4.591
1.0 —— —— —— —— —— —— —— —— 5.145
1.1 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
1.2 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
1.3 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
1.4 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
1.5 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
1.6 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
1.7 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
1.8 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
1.9 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.0 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.1 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.2 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.3 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.4 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.5 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.6 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.7 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.8 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
2.9 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.0 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.1 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.2 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.3 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.4 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.5 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.6 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.7 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.8 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
3.9 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
4.0 —— —— —— —— —— —— —— —— ——
 
絕壓P (MPa 溫度t(℃)
190 200 210 220 230 240 250 260 270
0.1 0.471 0.460 0.451 0.441 0.432 0.424 0.416 0.408 0.400
0.2 0.947 0.926 0.906 0.887 0.868 0.851 0.834 0.818 0.803
0.3 1.428 1.396 1.365 1.336 1.308 1.281 1.256 1.231 1.208
0.4 1.916 1.872 1.829 1.789 1.751 1.715 1.680 1.647 1.615
0.5 2.411 2.353 2.299 2.247 2.198 2.152 2.108 2.066 2.052
0.6 2.912 2.841 2.773 2.710 2.650 2.593 2.539 2.487 2.438
0.7 3.421 3.334 3.253 3.178 3.106 3.038 2.973 2.911 2.853
0.8 3.937 3.834 3.738 3.650 3.565 3.486 3.411 3.389 3.271
0.9 4.461 4.342 4.230 4.127 4.029 3.939 3.852 3.769 3.691
1.0 4.995 4.857 4.728 4.610 4.498 4.394 4.297 4.023 4.115
1.1 5.538 5.379 5.233 5.088 4.973 4.855 4.745 4.641 4.542
1.2 6.089 5.909 5.745 5.593 5.452 5.321 5.197 5.082 4.972
1.3 6.614 6.448 6.263 6.093 5.936 5.790 5.654 5.526 5.402
1.4 —— 6.996 6.789 6.600 6.426 6.265 6.115 5.974 5.841
1.5 —— 7.554 7.324 7.114 6.922 6.744 6.579 6.425 6.280
1.6 —— —— 7.866 7.635 7.423 7.229 7.049 6.880 6.723
1.7 —— —— 8.418 8.163 7.931 7.719 7.522 7.340 7.169
1.8 —— —— 8.978 8.699 8.446 8.214 8.001 7.803 7.619
1.9 —— —— 9.549 9.234 8.967 8.715 8.484 8.271 8.072
2.0 —— —— —— 9.795 9.485 9.222 8.973 8.743 8.529
2.1 —— —— —— 10.356 10.030 9.735 9.466 9.219 8.990
2.2 —— —— —— 10.927 10.573 10.255 9.965 9.700 9.455
2.3 —— —— —— 11.507 11.124 10.781 10.470 10.186 9.924
2.4 —— —— —— —— 11.683 11.313 10.980 10.676 10.397
2.5 —— —— —— —— 12.250 11.853 11.496 11.172 10.875
2.6 —— —— —— —— 12.827 12.401 12.019 11.673 11.356
2.7 —— —— —— —— 13.414 12.957 12.547 12.179 11.843
2.8 —— —— —— —— —— 13.519 13.082 12.690 12.334
2.9 —— —— —— —— —— 14.090 13.624 13.208 12.830
3.0 —— —— —— —— —— 14.671 14.174 13.731 13.331
3.1 —— —— —— —— —— 15.260 14.731 14.260 13.837
3.2 —— —— —— —— —— 15.859 15.295 14.796 14.348
3.3 —— —— —— —— —— 16.468 15.868 15.338 14.864
3.4 —— —— —— —— —— —— 16.448 15.887 15.387
3.5 —— —— —— —— —— —— 17.037 16.442 15.914
3.6 —— —— —— —— —— —— 17.636 17.007 16.447
3.7 —— —— —— —— —— —— 18.245 17.578 16.990
3.8 —— —— —— —— —— —— 18.861 18.155 17.535
3.9 —— —— —— —— —— —— 19.489 18.741 18.087
4.0 —— —— —— —— —— —— —— 19.335 18.646
 
絕壓P (MPa) 溫度t(℃)
280 290 300 310 320 330 340 350
0.1 0.393 0.386 0.379 0.372 0.366 0.360 0.354 0.348
0.2 0.788 0.774 0.760 0.747 0.734 0.721 0.709 0.698
0.3 1.185 1.163 1.142 1.122 1.103 1.084 1.066 1.049
0.4 1.585 1.555 1.527 1.500 1.474 1.449 1.424 1.400
0.5 1.986 1.949 1.914 1.879 1.846 1.815 1.784 1.754
0.6 2.391 2.345 2.302 2.260 2.220 2.182 2.145 2.109
0.7 2.797 2.743 2.693 2.643 2.596 2.551 2.507 2.465
0.8 3.206 3.145 3.085 3.028 2.974 2.921 2.871 2.822
0.9 3.608 3.547 3.479 3.405 3.352 3.293 3.236 3.181
1.0 4.032 3.952 3.876 3.804 3.734 3.667 3.602 3.541
1.1 4.448 4.359 4.275 4.195 4.117 4.042 3.971 3.902
1.2 4.869 4.771 4.675 4.587 4.500 4.419 4.304 4.264
1.3 5.291 5.181 5.079 4.980 4.888 4.789 4.710 4.630
1.4 5.718 5.596 5.485 5.376 5.274 5.179 5.084 4.995
1.5 6.143 6.013 5.893 5.777 5.666 5.559 5.459 5.362
1.6 6.575 6.435 6.301 6.177 6.057 5.942 5.834 5.730
1.7 7.008 6.859 6.716 6.579 6.541 6.329 6.211 6.099
1.8 7.446 7.283 7.133 6.983 6.849 6.716 6.592 6.470
1.9 7.886 7.710 7.547 7.391 7.246 7.102 6.969 6.843
2.0 8.333 8.143 7.968 7.800 7.645 7.496 7.353 7.217
2.1 8.777 8.578 8.391 8.214 8.047 7.888 7.737 7.593
2.2 9.227 9.015 8.816 8.628 8.451 8.283 8.123 7.970
2.3 9.681 9.455 9.244 9.045 8.679 8.510 8.349 8.349
2.4 10.139 9.899 9.675 9.464 9.265 9.078 8.899 8.729
2.5 10.061 10.347 10.108 9.886 9.676 9.478 9.290 9.112
2.6 11.066 10.797 10.545 10.310 10.089 9.880 9.680 9.495
2.7 11.534 11.250 10.984 10.737 10.504 10.285 10.078 9.880
2.8 12.008 11.706 11.427 11.167 10.922 10.962 10.473 10.267
2.9 12.484 12.167 11.872 11.598 11.342 11.100 10.872 10.656
3.0 12.967 12.630 12.321 12.034 11.765 11.511 11.273 11.047
3.1 13.542 13.099 12.773 12.470 12.189 11.925 11.674 11.439
3.2 13.941 13.570 13.229 12.912 12.617 12.340 12.079 11.833
3.3 14.436 14.047 13.687 13.355 13.046 12.757 12.484 12.228
3.4 14.937 14.526 14.148 13.801 13.479 13.177 12.893 12.626
3.5 15.439 15.008 14.616 14.251 13.914 13.598 13.303 13.025
3.6 15.949 15.497 15.073 14.704 14.351 14.023 13.716 13.426
3.7 16.464 15.990 15.557 15.158 14.791 14.449 14.130 13.829
3.8 19.984 16.485 16.033 15.618 15.235 14.879 14.546 14.235
3.9 17.507 16.997 16.513 16.080 15.681 15.312 14.966 14.641
4.0 18.038 17.492 16.998 16.545 16.129 15.746 15.387 15.049


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