多(duo)年工程實踐(jian)證明，選型是(shì)用好渦街流(liu)量計
的關鍵(jiàn)環節，而選型(xing)過程中對于(yú)測量上/下限(xian)的核算則是(shì)重要基礎，抓(zhua)住了這一基(jī)礎環節，該流(liu)量計不失🥰爲(wei)一種性能卓(zhuó)☎️越的流量計(jì)。選型過程中(zhōng)，首先是根據(ju)工藝要求選(xuan)擇正确的口(kou)徑規🈲格，以确(què)保流體流量(liang)介🛀于所需精(jīng)😄度等級下、流(liú)量計的⛹🏻♀️最大(dà)及最小流量(liang)測量限之内(nei);因爲線性度(du)與測量範圍(wei)及雷♌諾數相(xiàng)關，流體的雷(lei)諾數不可超(chāo)限;渦街流量(liang)計爲速度式(shi)流量計,應采(cai)用工㊙️況流速(su)進行測量範(fàn)圍的性能對(dui)比。
一、渦街流(liú)量計測量下(xià)限的核算
對(dui)于渦街流量(liàng)計的測量下(xià)限，應引起足(zu)夠重視的🔞是(shi)✂️:當流量低于(yu)下限時，渦街(jiē)流量計将指(zhǐ)示爲零，已不(bú)能反映流量(liang)的變化趨勢(shi)。因此，在工程(chéng)應用中，應考(kǎo)慮足夠低的(de)測量下💞限餘(yu)量。渦街流量(liàng)計的測量下(xià)限由雷諾數(shu)、二次部件信(xìn)号📞處理系統(tong)的增益及抗(kang)幹擾能力㊙️、頻(pin)帶寬度、抗震(zhen)性能認證指(zhǐ)标及現場✊振(zhen)動強度等因(yin)素共同制約(yuē)，必須對上述(shù)因素分别🚶進(jìn)行核算，并将(jiāng)核算結果🏃中(zhong)的最大值作(zuò)爲流量計測(ce)量下限使用(yòng)，即實際測量(liàng)下限:
需注意(yì)，與其他模拟(nǐ)式原理的流(liu)量計不同的(de)是,渦街流量(liàng)🔱計是以計量(liàng)漩渦數量測(ce)量流量，是通(tong)過信号頻率(lü)而非信号強(qiáng)度提💜取瞬時(shi)流量信息，因(yīn)此，常見的通(tong)過(4~20)mA輸人通道(dào)進❌行小信号(hào)截除💋以穩定(dìng)零點的措施(shi)，通常是無效(xiao)的。零點的穩(wen)定，主要取決(jue)于渦街流量(liàng)計的抗幹擾(rǎo)能力。
1.雷諾數(shu)限制的流量(liang)下限的核算(suàn)
通常情況下(xia)，上限流量對(dui)應的雷諾數(shù)無需考慮, 主(zhǔ)要需對下限(xian)流量的雷諾(nuo)數進行計算(suàn)，在計算結果(guǒ)低于制造商(shāng)标稱的雷諾(nuo)數下限時,流(liú)量計不可選(xuǎn)用。雷諾數下(xià)限導緻的流(liú)速測量下限(xiàn)🈲計算見式(1):
式(shi)中:Vminl一基于雷(léi)諾數限制的(de)工況流速下(xià)限，m/s;Rdmin一爲保證(zheng)标💃稱精度，所(suo)需最小雷諾(nuò)數;μ一流體在(zai)工況下的動(dong)力黏度,cP或mPa·s;ρ一(yī)流體工況密(mi)度，kg/m3D一管道内(nèi)徑，mm。
對于黏度(du)高于1cP的液體(ti)流量檢測或(huò)小于DN40的小口(kou)徑規格的♌選(xuǎn)用，應不可省(shěng)略雷諾數下(xia)限的核算。
由(you)于渦街信号(hào)強度與流體(ti)密度成正比(bǐ)、與流體流🌈速(sù)🧑🏽🤝🧑🏻的平方成正(zheng)比，随流量減(jiǎn)小，渦街信号(hao)的強度以二(èr)階關系急劇(jù)減弱。對于❤️低(di)密度流體(如(ru)氣體)，信号更(geng)加微♉弱，在小(xiao)🥵流量時㊙️需要(yào)信号處理系(xi)統提供足夠(gòu)的增益(放大(da)倍數㊙️)，并且應(yīng)确保小流量(liang)時的微弱信(xin)号能夠在各(gè)類現場幹擾(rǎo)下依舊得以(yi)正确地辨識(shí)，否則會将幹(gan)👨❤️👨擾信号頻率(lü)誤識爲流量(liang)信号,産生無(wu)法預計的測(cè)量誤差，導緻(zhì)測量失🏃♂️敗。式(shi)(2)給出基于信(xin)🙇♀️号處理系統(tong)的增益及抗(kang)幹擾能力的(de)💚測量下限🌐的(de)核算:
式中:Vmin2一(yi)基于信号處(chu)理系統增益(yì)及系統抗幹(gan)擾能力的流(liu)速㊙️下限，m/s;C一常(cháng)數，由信号處(chu)理系統的增(zeng)益及抗幹擾(rǎo)能力共同決(jué)定，各産品存(cún)在明顯差異(yi);ρ一流體工況(kuang)密度，kg/m3。
3.基于信(xìn)号處理系統(tǒng)的頻帶限制(zhi)導緻的流速(sù)測量下🙇🏻限🈲Vmin3
信(xin)号系統的低(dī)端頻響限制(zhi)，直接限制測(cè)量下限，常🐪見(jiàn)産品樣本分(fen)别給出各口(kǒu)徑規格在測(cè)量液體、氣體(tǐ)、蒸汽時♉的流(liú)速下限，可直(zhi)接引用，但切(qie)不可與抗🈲幹(gàn)擾能力确定(dìng)的下限混淆(xiao)。
4.基于抗震性(xìng)能認證指标(biāo)及現場振動(dòng)強度的流速(su)測量下限的(de)⛷️核算
該方面(mian)導緻的流速(sù)測量下限見(jian)式(3):
式中:Vmin4一基(ji)于抗震性能(neng)認證指标及(ji)現場管道振(zhen)動❗強度的流(liu)速🐇下限，m/s;V0一認(rèn)證時的流速(su)下限，m/s;VIf一預計(ji)的現場管道(dao)振動幹擾強(qiang)度，g;ρ0一認證時(shi)的流體工況(kuàng)密度，kg/m3;VI0一認證(zhèng)的抗振動幹(gan)擾強度性能(neng)，g;ρ一現場流體(tǐ)工況密度，kg/m3。
二(èr)、渦街流量計(jì)測量上限的(de)核算
渦街流(liu)量計的測量(liàng)上限，同時受(shou)限于信号處(chu)理系統高端(duān)頻響、渦街發(fa)生體及傳感(gǎn)器的結構承(chéng)受能力、工藝(yi)要求的壓力(li)🔞損失極限。在(zai)流量超過信(xin)号處理系統(tong)頻響範圍上(shang)限時，渦街👈流(liú)量計😄很可能(neng)出現🙇🏻流量越(yuè)大，指示越小(xiǎo)的“倒走”現象(xiàng)，産生難于預(yù)測的誤差。在(zai)流量超出渦(wō)街發生體及(jí)傳感器的結(jié)構承💁受能力(lì)的上限時，易(yì)出現傳感㊙️器(qì)壽命縮短，甚(shen)至發生體或(huo)傳感器斷裂(liè)的現象，威脅(xie)下☂️遊設備的(de)安全。
過高的(de)流速可能導(dao)緻壓力損失(shi)超過工藝要(yào)求的限制，影(yǐng)響生産。流量(liàng)計最高壓力(lì)損失計算可(kě)采用式(4)進行(hang):
式中:△P一流量(liang)計産生的永(yong)久壓力損失(shi),kPa;Cd一.渦街流量(liàng)計阻力系數(shu)，由其結構決(jue)定;V一流體工(gōng)況流速，通常(chang)取最🐉高流速(sù)，m/s;ρ流體工🈲況密(mi)度，kg/m3。
制造商在(zài)産品樣本中(zhōng)通常已給出(chu)各口徑規格(gé)流🚩量計對于(yú)🔅液體、氣體、蒸(zheng)汽的測量上(shang)限流速，可直(zhí)接㊙️采用。
三、其(qí)他需關注的(de)問題
1.在對氣(qì)體進行測量(liàng)範圍核算時(shí)，切勿混淆工(gōng)況體積與标(biāo)🌍況體💃🏻積，以免(miǎn)核算結果嚴(yán)重偏離，緻使(shǐ)流量計口🙇♀️徑(jìng)規格選擇錯(cuo)🌈誤。
2.大口徑1低(di)流速的應用(yòng)問題。由于K系(xì)數與渦街流(liu)量☔計流通管(guǎn)内徑成反比(bi)，對于相同流(liú)速，呈現口徑(jìng)規💃格越🐕大，渦(wō)⭕街頻🚶♀️率越低(di)的規律。在選(xuǎn)用DN200及以上口(kou)徑規格的滿(mǎn)管式渦街流(liu)量計時，可能(néng)出現渦街頻(pin)率與流速波(bo)動頻率相近(jin)甚至相同的(de)情形，緻使渦(wo)街頻率難以(yi)正确識别，産(chan)生♈難以接受(shòu)的測量誤差(chà)，這種情形出(chū)現👣的🌂概率随(suí)口徑規格的(de)增大及流速(sù)的🤟降低而升(shēng)高，因此更易(yi)出㊙️現在大口(kǒu)徑液體檢測(cè)的應用之中(zhōng)，這正是大🐅多(duō)數制造商不(bu)生産DN300以上規(gui)格滿管式渦(wō)🔱街流量計的(de)原因。在♊選用(yong)DN300以上口徑滿(man)管🔞式渦街流(liu)量計時，應向(xiàng)制✉️造商了解(jiě)應用的限制(zhì)情⁉️況。
四、結論(lun)
以上僅對渦(wō)街流量計選(xuan)型過程中，上(shang)/下限的核算(suan)提出了🍉基🆚本(ben)思路和方法(fǎ)，在實際工程(chéng)應用中，還.需(xu)要工程技術(shù)人員對渦街(jie)流量計的精(jing)度、性價比、使(shǐ)用成本、安裝(zhuang)條件(包括機(ji)械振動)以及(ji)技術支持等(deng)做更深人的(de)分析。
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