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    /Tech Features
    渦街流量計經驗雜談 之四



               

    在本篇文章中會談到以下幾個方麵的內容:渦街流量計的標定問題;渦街流量計的最低可測流速。

     

    目前,渦街流量計的氣體標定多是選用標準表法和音速噴嘴法,當然也有鍾罩標準裝置。液體標定多是選用標準表法和稱重法。這裏重點談一下在氣體流量標準裝置上的標定。

     

    氣體流量標準裝置,國內有使用吸氣法的也有使用排氣法,音速噴嘴流量標準裝置基本上是采用吸氣的,即負壓法,當然排氣法也稱為正壓法。這裏的正壓、負壓是相對於大氣壓來說,標定過程管道中的壓力高於大氣壓力即稱為正壓法,標定過程管道中的壓力低於大氣壓力即稱為負壓法。兩種方法在標定渦街流量計時會有什麽區別呢?了解渦街流量計的朋友都知道,渦街流量計漩渦的發生需要滿足一定的條件,流體力學中有個參數——雷諾數,用它來判定渦街漩渦發生的。當雷諾數這個參數大於一定的值時,就產生了穩定的漩渦,那麽低於一定的值時,就不產生或產生不穩定的漩渦了。而這個雷諾數的值由幾個流體基本參量計算而來,其中一個參量是介質密度。回過來講負壓、正壓,很顯然正壓法的空氣密度比負壓法的密度要大,因為標準裝置的壓力是接近大氣壓的,所以這種密度差別還是挺大的,這種密度差別會造成這樣的情況:比如同一台渦街流量計在正壓法標準裝置上,下限流量頻率可以測到2Hz,而在負壓法標準裝置上麵隻能測到3Hz,也就是說可測下限流速較高;當流速更高時,負壓法管道由於壓力很低,密度很低,所以渦街流量計頻率就上不去了,或出現測量錯誤。比如同一台渦街流量計在正壓法標準裝置上,上限流量頻率可以測到2100Hz,而在負壓法標準裝置上麵隻能測到1450Hz,也就是說可測上限流速較低。這是正壓法和負壓法標準裝置標定渦街流量計的一個不同之處,當然這種情況僅在小口徑表現比較突出。當然正壓法和負壓法流量標定還有其它不同之處,這裏不講。

     

    那麽渦街流量計是在水流量標準裝置上麵標定還是在氣體流量標準裝置上麵標定呢?很顯然,最好是在實際使用介質上標定,當然這是做不到的。目前的標準裝置就是空氣介質和水介質,極少數的標準裝置采用油介質和蒸汽介質。當然這是考慮成本因素了。所以呢,如果渦街流量計用在測量液體上,那麽最好是在水介質上麵標定,如果是用在測量氣體介質上,那麽就在空氣介質標準裝置上標定。如果更講究一些的話,將渦街流量計現場的雷諾數範圍計算一下,標定的時候也在這個雷諾數範圍標定,這樣比較好,但是更多的時候可能達不到這種要求,畢竟目前標準裝置介質參數的可調範圍是很窄的。之所以如上辦法選擇主要因為渦街流量計在氣體介質上麵和液體介質上麵使用時,基本上不在同一頻率範圍,不同頻率範圍的濾波特性可能不同。並且不同介質,探頭的信號強度可能不同,這都會對標定的儀表係數產生影響。

     

    接下來講一下渦街流量計標定時的溫度、壓力修正問題。因為水流量標準裝置上的介質條件在整個標定過程中基本不變,所以這裏僅僅講在空氣流量標準裝置上的標定。

     

    目前,渦街流量計標定時都需要進行溫度、壓力的修正,當然這是必要的。但是,溫度和壓力的測量點,並沒有統一起來,有的渦街流量計是在表前測溫測壓的,也有的渦街流量計是在表後測溫測壓的,也有流量計前測壓流量計後測溫的,也有在渦街表體上麵測溫測壓的。作者認為,溫度和壓力的測量點,沒必要統一起來,但是渦街流量計在標定時和現場使用時的測量點一定要統一起來,這是最重要的,因為不同的測量點的儀表係數會有差別。那麽除此之外,溫度和壓力的測量點不同會對渦街流量計的線性誤差是否有不同影響呢?根據經驗,多少還是有點影響(此觀點僅供參考,因為沒有足夠的樣本數據證實),作者認為標定時在渦街流量計前測量壓力會更好些。

     

    渦街流量計在標定過程中,最好是完整的安裝狀態,比如接線盒的蓋子最好擰上,即現場是怎樣狀態,標定時就是怎樣狀態。因為金屬接線盒,畢竟對電路部分起到一定的屏蔽作用,有和無可能會對標定的儀表係數存在微小影響。

     

    接下來再講一下渦街流量計的最小測量能力,即可測的最低流速。文章前麵AG娛樂app提到過雷諾數這個參數。這裏還是使用這個參數來講,專業上認為,漩渦在雷諾數超過4000時已經就是比較穩定了,可以測量了。但是AG娛樂app目前絕大多數的渦街流量計最低可測量雷諾數基本在8000~20000,所以說呢如果渦街流量計的可測氣體流速最低為5m/s的話,那麽實際可以拉低到2.5m/s,是可行的。實際上呢,AG娛樂app現在的很多渦街流量計可以達到這個水平了,甚至可以拉到更低的可測流速。采用數字信號處理方法可以很輕鬆地達到這個測量範圍。

     

    工業上麵,流體的設計流速一般低於60m/s,所以渦街流量計的設計流速最大在60m/s就基本可以了,再高也沒有多大實際意義了。如果能夠可靠的提高下限可測量能力還是值得考慮的。

     

    本篇文章就講這些了。感興趣的朋友可以發電子郵件(tech@ygxhy.com)給作者。

     

     

                          AG娛樂app自動化技術有限公司  轉載請注明出處

    2019-8-27 15:21:45 作者: 來源:

     

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