一、渦街流(liú)量計原理(lǐ)
　　渦街流量(liàng)計 是利用(yòng)卡門原理(lǐ)和壓電技(ji)術制造的(de)速度式流(liu)量計💚,傳感(gan)💞器輸出的(de)頻率值與(yu)管道中介(jiè)質流速成(chéng)正比:
F=U×S/[(1-1.25d/D)d](1)
介質(zhì)流過管道(dào)的體積流(liu)量:
Qv=3600Uπ(D/2)²(2)
用頻率(lǜ)表示工況(kuang)體積流量(liang):
Qv=3600F/K(3)
工況質量(liang)流量:
QG=3600Fρ/K=Qv×ρ(4)
　　式中(zhōng):F一流量脈(mo)沖頻率,Hz;U一(yi)管道内流(liu)體平均流(liu)速,mn/s;d-漩渦👉發(fa)生體迎流(liu)面寬度,m;D一(yī)傳感器殼(ke)體内徑,m;S;一(yi)施特勞哈(ha)爾數(無量(liàng)綱);ρ一被測(ce)介質密度(dù),kg/m³;Qvρ工況下的(de)體積流量(liàng),m³/h;QG一工況下(xia)的質量流(liu)量,kg/h;K---渦街流(liu)量🐇傳感器(qì)儀表系數(shu),N/m³。
　　儀表系數(shù)K是流過傳(chuán)感器單位(wèi)體積流量(liang)所産生的(de)脈沖🧡個數(shu)n。每台傳感(gan)器的K值是(shi)經過計量(liàng)檢定裝置(zhì)檢定後.給(gěi)出的值，并(bing)且是對傳(chuan)感器内所(suǒ)有幾何尺(chi)寸和物理(li)量進行系(xì)統檢定。K值(zhí)大小随口(kǒu)徑變化而(er)變化,同口(kǒu)徑K值較接(jie)近傳感器(qì)壓力損失(shi)♋:
AP≤1.2pU²(5)
式中:△P-管道(dào)壓力損失(shī),Pa。
蒸汽密度(du)如下:
1.過熱(re)蒸汽密度(du)由壓力和(hé)溫度共同(tóng)決定,查溫(wen)度、壓力💃密(mi)度表💚,能正(zheng)确得到過(guo)熱蒸汽的(de)密度。
2.飽和(hé)蒸汽密度(dù)由壓力或(huo)溫度決定(dìng),其溫度、壓(yā)力密度🛀一(yi)一對🏃應🔞,查(cha)溫度或壓(yā)力密度表(biao)，均能得到(dào)正确密度(dù)☔,由于⛹🏻‍♀️溫度(dù)反映滯後(hou)💔(3~5)s,而壓力在(zài)0.2s即能反映(yìng),所以用壓(yā)力得到密(mì)度更爲及(jí)時。溫度分(fen)辨率比壓(yā)力低。
3.濕飽(bao)和汽、汽水(shuǐ)混合介質(zhi)現沒有密(mì)度表，無法(fa)查得或算(suan)得密度。
二(er)、渦街流量(liàng)傳感器特(te)點
1.量程範(fàn)圍
　　渦街流(liu)量傳感器(qì)量程在很(hen)小範圍時(shi),精度可達(dá)0.5級🈲或更高(gāo),量程範圍(wéi)增大,精度(dù)下降。用于(yú)氣體計量(liàng),好的傳🛀🏻感(gan)器在1.5級精(jing)度🔞時，量程(chéng)比可達1:20~1:25,即(ji)流速爲(3~75)m/s。一(yi)般傳感器(qì)量程比隻(zhī)有1:8~1:10。
2.重複性(xing)
　　JJC198-_1994《速度式流(liu)量計》檢定(dìng)規程規定(dìng),傳感器每(měi)個流量點(diǎn)要💜檢☀️測3次(cì),找出最大(dà)差值,取全(quán)量程所有(you)檢測點(一(yi)般有5~6個點(dian))的最大差(chà)值爲重複(fu)性,--般爲0.2%或(huo)0.3%。
3.壓損
　　渦街(jie)流量傳感(gan)器壓力損(sun)失很小，例(lì)如:當飽和(hé)蒸汽壓🤞力(li)爲0.6MPa、流速爲(wei)30m/s時,其壓力(lì)損失爲3963.7Pa.
4.穩(wěn)定性
　　渦街(jiē)流量傳感(gǎn)器結構簡(jian)單，沒有磨(mo)損、運動、位(wèi)移部🏃‍♀️;件,穩(wěn)定性很好(hao)。經過兩個(ge)檢定周期(qī)(4年)後,其精(jing)度、重複性(xing)和儀🍓表系(xi)數仍能達(da)到出廠指(zhǐ)标。
5.維護
　　傳(chuan)感器的探(tan)頭是将渦(wo)流的壓力(lì)信号轉換(huàn)成電信号(hao)🆚(頻率信🛀🏻号(hào))，檢測放大(da)闆是将探(tan)頭的頻率(lǜ)信号整形(xing)成脈沖🏃‍♂️信(xìn)号🧡,與探🈚頭(tóu)頻‼️率等值(zhí)送出到顯(xiǎn)示儀表。
　　更(geng)換檢測放(fang)大闆不影(yǐng)響計量精(jing)度等指标(biāo)，即使更換(huan)探頭,在按(àn)照工藝要(yao)求的前提(tí)下,也能保(bao)證技術指(zhi)标。在檢定(dìng)周期内不(bu)需調整、校(xiao)準傳感器(qì)的任何🈲部(bù)件。
6.振動
　　渦(wo)街流量傳(chuán)感器是靠(kao)振動産生(sheng)頻率信号(hao),在有強振(zhen)動環境内(nèi).振動産生(shēng)信号大于(yu)流體産生(sheng)信号，且檢(jian)測放大:闆(pan)又♻️無法🐆消(xiāo)除振動信(xìn)号時,傳感(gan)器不能正(zheng)确計量,由(yóu)于振動此(cǐ)傳感器在(zài)無流量時(shí)仍有頻率(lǜ)輸出，此爲(wèi)渦街流量(liàng)傳感器最(zui)大缺點。
7.檢(jiǎn)定
　　渦街流(liú)量傳感器(qi)的檢定應(ying)在國家質(zhì)檢總局授(shou)權的計量(liàng)檢定👉标準(zhun)裝置上,按(an)JJG1029-2007《渦街流量(liàng)計》檢定規(gui)程進行檢(jian)定，在量程(chéng)範圍内取(qu)5~6個流量點(dian)，檢定線性(xìng)誤差.重複(fu)性.平均儀(yi)表系數等(deng)指标。由于(yú)不同檢定(ding)裝置之間(jian)也存在一(yī)定的誤差(cha),因此,同一(yi)傳✌️感器在(zài)不🌂同計量(liàng)檢定㊙️裝置(zhì)上的檢定(dìng)結果不可(kě)能完全相(xiang)同。
三、渦街(jiē)流量計在(zài)蒸汽計t中(zhōng)的正确使(shi)用
1.傳感器(qi)選型
　　渦街(jiē)流量傳感(gan)器不同于(yú)其他流量(liang)傳感器，每(mei)一口徑渦(wo)💞街♊流量傳(chuán)感器流量(liang)範園是固(gu)定的,不能(neng)調整。因此(ci),它要根據(ju)流量選口(kou)徑,選型時(shi)應在工況(kuang)壓力☎️、溫度(dù)下,先确定(ding)要測的🏃🏻‍♂️流(liu)量範圍，再(zai)選擇能覆(fu)蓋此流量(liang)範圍口徑(jing)的流㊙️量傳(chuan)感器。
在蒸(zhēng)汽密度小(xiǎo)時傳感器(qì)流量範圍(wei)窄,密度大(da)時傳感💋器(qi)流量✂️範園(yuan)寬。
　　若選擇(zé)不當,當實(shi)際流量大(dà)于傳感器(qì)上限時,容(rong)易造成💔探(tàn)頭損💋壞，丢(diū)漏脈沖，少(shǎo)計量。實際(jì)流量超上(shang)限越多,丢(diū)漏🚶‍♀️脈沖越(yue)多,計量越(yuè)少。 當實際(jì)流量小于(yú)傳感器下(xià)限時，傳⁉️感(gǎn)器計量很(hen)少,或 不計(jì)量。 在以上(shang)兩種情況(kuang)下長期使(shi)用會造成(chéng)很大損耗(hao)。
2.傳感器适(shi)用介質
　　渦(wō)街流量傳(chuan)感器隻适(shì)用于單相(xiàng)介質，在供(gong)熱系統中(zhōng),問一時間(jian)🏃🏻隻能對過(guò)熱蒸汽、飽(bǎo)和蒸汽和(he)熱水3種🐆中(zhōng)的一種介(jie)質進行計(ji)量。
在供熱(re)系統中，熱(re)電廠送出(chu)的大部分(fèn)是過熱蒸(zhēng)汽,随⛹🏻‍♀️着蒸(zhēng)汽在管道(dào)内流動,溫(wēn)度不斷下(xià)降,過熱蒸(zhēng)汽逐漸變(biàn)爲飽和蒸(zhēng)汽,在管道(dào)末端或用(yòng)汽量很小(xiǎo)的情況下(xia),蒸汽還會(hui)變爲濕飽(bǎo)和汽汽水(shuǐ)🔴混合介質(zhì).甚至是水(shuǐ)。
　　由式(4)得知(zhī),蒸汽質量(liang)流量取決(jué)于傳感器(qì)輸出頻率(lǜ)F(管道流速(su)🐅)和蒸汽密(mì)度ρ,儀表系(xì)數K随傳感(gǎn)器爲定值(zhí),頻率F随用(yòng)汽量大小(xiao)而變化，蒸(zhēng)汽密度ρ在(zài)過熱和飽(bǎo)和蒸汽🙇🏻中(zhōng),随壓力和(he)(或)溫度變(biàn)化,可查表(biao)得到。濕飽(bao)和汽汽水(shuǐ)混合介質(zhì)無表可查(chá)🧡,無法得到(dao)密度;流體(tǐ)也不是單(dan)相介質,而(ér)實際使用(yong)中隻能按(àn)飽和汽計(ji)💯量,因此産(chǎn)生誤差極(ji)大。
　　例如:0.7MPa、300℃過(guo)熱蒸汽的(de)密度爲3.08kg/m³;0.7MPa的(de)飽和蒸汽(qi)密度爲4.16k/m³;水(shui)的密度🤞爲(wèi)000kg/m³;由此可知(zhī),0.7MPa濕飽和汽(qì)，汽水混合(he)介質密度(du)介于(4.16~1000)kg/m³之間(jian)，當傳感器(qi)測過熱蒸(zhēng)汽爲Im³時,流(liú)量計計量(liang)結✏️果爲3.08kg，當(dang)傳感器測(cè)飽和蒸汽(qi)爲1m³時,流量(liàng)計計量結(jié)果爲4.16kg,在這(zhe)種情況下(xià),傳感器通(tong)過1m³水而不(bú)是飽和蒸(zheng)汽🧑🏽‍🤝‍🧑🏻,流量計(ji)計量仍是(shi)4.16kg,而不是實(shí)際的100kg。大于(yú)飽和蒸汽(qì)密度的濕(shī)飽和汽♍汽(qì)水混合介(jie)質,仍按飽(bǎo)和蒸汽💰密(mi)度4.16kg/m³計算，因(yīn)爲濕飽和(he)汽、汽水混(hun)合介質沒(mei)有密度表(biǎo)。
　　熱網管道(dào)除去跑冒(mao)滴漏情況(kuàng)外，很大損(sǔn)耗就來自(zì)這種情況(kuang),處理不好(hǎo)管損能達(da)到25%~-30%。若供熱(re)管道末端(duan)❗有不👅間斷(duàn)✍️用汽的大(dà)用戶,此情(qíng)況可避免(miǎn)。
3.壓損對計(ji)量的影響(xiang)
　　在熱網管(guǎn)道中有很(hěn)多閥門和(he)減壓閥，它(tā)們都能改(gai)變管道壓(yā)力。渦街流(liu)量計不是(shì)質量流量(liang)計,，它計量(liàng)蒸汽質量(liàng)取決⁉️于管(guǎn)道流速和(hé)蒸汽密度(dù),而密度由(you)壓力決定(dìng),改變壓力(li)就💃是改變(biàn)密度,在剛(gāng)開啓閥門(men)🚩時還改變(biàn)✏️管道流速(sù),這幾種情(qing)況都會使(shǐ)計量産生(sheng)💚誤差。
　　例如(ru):供熱管道(dao)飽和蒸汽(qi)壓力爲0.8MPa,密(mi)度爲4.655kg/m³,1m³體積(jī)質量爲4.655kg;當(dāng)經過減🌈壓(yā)閥或閥門(men)後壓力減(jian)爲0.2MPa,密度爲(wei)1.65kg/m³,1m³體積🔅質量(liàng)爲1.65kg;1m³體積比(bǐ)⭐未減壓時(shi)少計量3kg。 因(yin)此，爲保證(zheng)計量正确(que)，流👌量計前(qián)閥門要全(quán)開,減壓閥(fá)放在流量(liàng)計之後。
4.安(an)裝
　　渦街流(liú)量傳感器(qì)要安裝在(zài)被測介質(zhì)的管道上(shang)，管道内🌈要(yào)㊙️充滿介質(zhi),傳感器前(qian)後直管段(duan)、管道與法(fa)蘭✉️的氣割(gē)、電💃🏻焊嚴格(ge)按要求安(ān)裝，并确保(bao)管道内流(liu)體經過傳(chuan)☁️感器時平(ping)穩,不💜能出(chu)現任何攪(jiao)亂平穩流(liú)體📐、幹擾傳(chuán)感器産生(sheng)的渦流情(qíng)況,否則将(jiang)影響計量(liàng)精💜度。
5.大口(kǒu)徑大流量(liàng)傳感器的(de)正确性
　　對(dui)大口徑傳(chuán)感器的檢(jian)定，由于受(shou)現有檢定(ding)裝置檢💋定(dìng)能🚶‍♀️力的🔞限(xiàn)制,隻能在(zài)小流量(低(dī)流速)下進(jìn)行檢定,大(dà)流量(高流(liú)速🙇🏻)下無法(fa)進行檢定(ding)，這樣大流(liú)量隻有在(zai)實際使用(yong)中發現問(wen)題。由于受(shòu)技術、生産(chǎn)工藝和檢(jiǎn)測手段🚶等(děng)方面的限(xian)制,有些廠(chang)家的傳感(gan)器在35m/s時就(jiù)丢漏脈沖(chong)，流量(流速(sù))越大,丢漏(lou)脈沖越多(duō)。出現此🔱種(zhǒng)情況，每天(tian)✏️誤差和每(mei)月累計損(sǔn)失蒸汽将(jiāng)很大。

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