一、渦(wō)街流量計原理(lǐ)
　　渦街流量計 是(shì)利用卡門原理(lǐ)和壓電技術制(zhì)造的速度式流(liú)量計,傳感器輸(shū)出的頻率值與(yu)管道中介質流(liú)速成正比:
F=U×S/[(1-1.25d/D)d](1)
介質(zhì)流過管道的體(tǐ)積流量:
Qv=3600Uπ(D/2)²(2)
用頻率(lǜ)表示工況體積(ji)流量:
Qv=3600F/K(3)
工況質量(liàng)流量:
QG=3600Fρ/K=Qv×ρ(4)
　　式中:F一流(liú)量脈沖頻率,Hz;U一(yi)管道内流體平(ping)均流速,mn/s;d-漩渦發(fā)生體🌏迎流面寬(kuan)度,m;D一傳感器殼(ké)體内徑,m;S;一施特(tè)勞哈爾數(無量(liàng)綱);ρ一被測🌈介質(zhì)密度,kg/m³;Qvρ工況下的(de)體積流量,m³/h;QG一工(gong)況下的質量流(liu)量,kg/h;K---渦街流量傳(chuán)感器儀表系數(shu),N/m³。
　　儀表系數K是流(liú)過傳感器單位(wèi)體積流量所産(chǎn)生的脈沖個數(shu)n。每台傳感器的(de)K值是經過計量(liang)檢定裝置檢定(dìng)後.給🐕出的值，并(bìng)且是對傳感器(qi)内所有幾何尺(chi)寸和物理量進(jin)行系統檢定。K值(zhí)大小随口徑變(bian)化而變化,同口(kǒu)徑K值較接近傳(chuán)感器壓力損失(shi):
AP≤1.2pU²(5)
式中:△P-管道壓力(li)損失,Pa。
蒸汽密度(dù)如下:
1.過熱蒸汽(qi)密度由壓力和(he)溫度共同決定(ding),查溫度、壓力密(mi)度表,能正确得(de)到過熱蒸汽的(de)密度。
2.飽和蒸汽(qì)密度由壓力或(huò)溫度決定,其溫(wen)度、壓力密度一(yi)一對應✨,查溫度(dù)或壓力密度表(biao)，均能得到正确(què)密度,由于溫度(du)反映滯後(3~5)s,而壓(ya)力在0.2s即能反映(yìng),所以用壓力得(dé)到密度更爲及(jí)時。溫度分辨率(lǜ)比壓力低。
3.濕飽(bǎo)和汽、汽水混合(hé)介質現沒有密(mi)度表，無法查得(dé)或算⛷️得☂️密度。
二(èr)、渦街流量傳感(gǎn)器特點
1.量程範(fan)圍
　　渦街流量傳(chuán)感器量程在很(hen)小範圍時,精度(dù)可達0.5級或更高(gāo),量程範圍增大(da),精度下降。用于(yu)氣體計量,好的(de)傳感器在1.5級☂️精(jīng)度時，量‼️程比可(kě)達1:20~1:25,即流速爲(3~75)m/s。一(yi)般傳感器量程(chéng)比🏃🏻隻有1:8~1:10。
2.重複性(xìng)
　　JJC198-_1994《速度式流量計(jì)》檢定規程規定(ding),傳感器每個流(liú)量點要檢🍓測3次(ci),找出最大差值(zhí),取全量程所有(yǒu)檢測點(一般有(you)5~6個點)的最大差(chà)值爲👈重複性,--般(ban)爲0.2%或0.3%。
3.壓損
　　渦街(jie)流量傳感器壓(ya)力損失很小，例(li)如:當飽和蒸汽(qi)壓力爲0.6MPa、流速爲(wei)30m/s時,其壓力損失(shi)爲3963.7Pa.
4.穩定性
　　渦街(jie)流量傳感器結(jié)構簡單，沒有磨(mo)損、運動、位移部(bu);件🧑🏽‍🤝‍🧑🏻,穩定性很好(hao)。經過兩個檢定(dìng)周期(4年)後,其精(jing)度、重複性和儀(yi)表系數仍能達(dá)到出廠指标。
5.維(wéi)護
　　傳感器的探(tàn)頭是将渦流的(de)壓力信号轉換(huan)成電信号💘(頻⛱️率(lǜ)信号)，檢測放大(dà)闆是将探頭的(de)頻率信号整形(xíng)成脈沖信号,與(yu)探頭頻率等值(zhi)送出到顯示儀(yí)表。
　　更換檢測放(fang)大闆不影響計(jì)量精度等指标(biāo)，即使更換📐探頭(tóu),在按照工藝要(yào)求的前提下,也(ye)能保證技術指(zhi)标。在檢定周期(qi)内🧑🏽‍🤝‍🧑🏻不需調整、校(xiao)準傳感器的任(rèn)何部件。
6.振動
　　渦(wō)街流量傳感器(qi)是靠振動産生(shēng)頻率信号,在有(yǒu)強振動環境🎯内(nei).振動産生信号(hao)大于流體産生(shēng)信号，且檢測放(fang)大:闆又無法消(xiāo)除振動信号時(shi),傳感器不能正(zhèng)确計量,由于振(zhen)動此傳感器在(zài)無流量時仍有(yǒu)頻率輸出，此爲(wèi)渦街流量傳感(gan)器最大缺點。
7.檢(jian)定
　　渦街流量傳(chuán)感器的檢定應(ying)在國家質檢總(zong)局授權💞的計💜量(liàng)檢⛹🏻‍♀️定💃🏻标準裝置(zhi)上,按JJG1029-2007《渦街流量(liàng)計》檢定規程進(jìn)行檢定，在量程(cheng)範圍内取5~6個流(liu)量點，檢定線性(xing)誤差.重複🈲性.平(ping)均儀表系數等(děng)指标。由于不同(tóng)檢定裝置之間(jiān)也存在一定的(de)誤差,因🌍此,同一(yī)傳感器在不🐇同(tóng)計量檢定裝置(zhì)上的檢定結果(guo)不可能完全相(xiàng)同🏃。
三、渦街流量(liang)計在蒸汽計t中(zhong)的正确使用
1.傳(chuan)感器選型
　　渦街(jie)流量傳感器不(bu)同于其他流量(liàng)傳感器，每一口(kou)徑渦街流量傳(chuan)感器流量範園(yuan)是固定的,不能(néng)調整。因此,它要(yào)根據流量選口(kou)徑,選型時應在(zài)工況壓力、溫度(dù)下,先确定要測(ce)的流量範圍，再(zài)選擇能覆蓋此(ci)流量範圍口徑(jìng)的流量傳感器(qi)🌈。
在蒸汽密度小(xiǎo)時傳感器流量(liàng)範圍窄,密度大(dà)時傳感器流量(liang)範💁園寬。
　　若選擇(zé)不當,當實際流(liu)量大于傳感器(qì)上限時,容易造(zao)成探頭損壞，丢(diū)漏脈沖，少計量(liàng)。實際流量超上(shang)限♋越多,丢漏脈(mo)沖越多,計量越(yue)少。 當實際流量(liàng)小于傳🌈感器下(xia)限時，傳感器計(jì)量很少,或 不計(ji)量。 在以上兩㊙️種(zhǒng)情況下長期使(shi)用會造成很大(dà)損耗。
2.傳感器适(shi)用介質
　　渦街流(liu)量傳感器隻适(shi)用于單相介質(zhì)，在供熱系統中(zhong),問一時🏃🏻間隻能(neng)對過熱蒸汽、飽(bao)和蒸汽和熱水(shui)3種中的一種介(jiè)質進行📐計量👣。
在(zai)供熱系統中，熱(re)電廠送出的大(dà)部分是過熱蒸(zheng)汽,随着蒸汽在(zai)管道内流動,溫(wen)度不斷下降,過(guò)熱蒸汽逐漸變(bian)爲🔞飽和蒸汽,在(zài)管道末端或用(yong)汽量很小的🧡情(qíng)況下🙇‍♀️,蒸汽還會(hui)變爲濕飽和汽(qi)汽水混合介質(zhi).甚至是水。
　　由式(shì)(4)得知,蒸汽質量(liàng)流量取決于傳(chuán)感器輸出頻率(lü)F(管道流速)和蒸(zhēng)汽密度ρ,儀表系(xì)數K随傳感器爲(wèi)定值,頻率F随用(yòng)汽量大小而變(biàn)化，蒸汽密度ρ在(zài)過熱和飽和蒸(zhēng)汽中,随壓力和(hé)(或)溫度變化,可(kě)查表得到。濕飽(bǎo)♻️和汽汽水混合(hé)介質無表可查(cha),無法得到密度(dù);流體也不是單(dan)相介質,而實際(jì)使用中隻能按(an)飽和汽計🛀量,因(yin)此産生誤差極(jí)大。
　　例如:0.7MPa、300℃過熱蒸(zheng)汽的密度爲3.08kg/m³;0.7MPa的(de)飽和蒸汽密度(dù)爲4.16k/m³;水的密度🈚爲(wei)000kg/m³;由此🈚可知,0.7MPa濕飽(bǎo)和汽，汽水混合(hé)介質密度介于(yú)(4.16~1000)kg/m³之間，當傳感器(qi)測過熱蒸汽爲(wei)Im³時,流量計計量(liàng)結果爲3.08kg，當傳感(gan)器測飽和蒸汽(qi)爲1m³時,流量計計(ji)量結果爲4.16kg,在這(zhè)種情況下,傳感(gǎn)器通過1m³水而不(bú)是飽和蒸汽,流(liu)量計計量🐉仍是(shi)4.16kg,而不是實際的(de)100kg。大于♉飽和蒸汽(qi)密🍉度的濕飽和(he)汽汽水混合介(jie)質,仍按飽和蒸(zheng)汽密度4.16kg/m³計算，因(yīn)爲濕飽和汽、汽(qì)水混合介質沒(méi)有密度表。
　　熱網(wǎng)管道除去跑冒(mao)滴漏情況外，很(hen)大損耗就來自(zi)這💃種情況,處理(lǐ)不好管損能達(dá)到25%~-30%。若供熱管道(dao)末端有不間斷(duan)用汽的大用戶(hù),此情況可避免(mian)。
3.壓損對計量的(de)影響
　　在熱網管(guǎn)道中有很多閥(fá)門和減壓閥，它(tā)們都能改✔️變管(guan)道壓力。渦街流(liu)量計不是質量(liang)流量計,，它計量(liàng)蒸汽質量取決(jué)于管💃道流速和(he)蒸汽密度,而密(mi)度由💔壓力決定(dìng),改變壓力就⭕是(shi)改變密度,在剛(gāng)開啓閥門✌️時還(hai)改變管道流速(sù),這幾種情況都(dou)會使☂️計量産生(sheng)‼️誤差。
　　例如:供熱(rè)管道飽和蒸汽(qi)壓力爲0.8MPa,密度爲(wei)4.655kg/m³,1m³體積質量🏃🏻爲4.655kg;當(dang)經💯過減壓閥或(huo)閥門後壓力減(jian)爲0.2MPa,密度爲1.65kg/m³,1m³體積(ji)✔️質量爲1.65kg;1m³體積比(bǐ)未減壓時少計(jì)量3kg。 因此，爲保證(zheng)計量🔞正确，流量(liang)計前閥門要全(quan)開,減壓閥放在(zài)流量計之後。
4.安(an)裝
　　渦街流量傳(chuan)感器要安裝在(zai)被測介質的管(guǎn)道上，管道内要(yào)充滿介質,傳感(gǎn)器前後直管段(duàn)、管道與法蘭的(de)氣割、電焊嚴格(gé)按👈要求安裝，并(bìng)确保管道内流(liu)體經過傳感器(qì)時平穩,不🍓能出(chu)現任何攪亂平(píng)穩流體‼️、幹擾傳(chuan)感器産生的渦(wō)流情況,否則将(jiang)影響計量精㊙️度(dù)。
5.大口徑大流量(liàng)傳感器的正确(que)性
　　對大口徑傳(chuán)感器的檢定，由(you)于受現有檢定(dìng)裝置檢定🈚能力(lì)😘的限❓制,隻能在(zài)小流量(低流速(sù))下進行檢定,大(dà)流量(高流速)下(xià)無法進行檢定(dìng)，這樣大流量隻(zhī)有👌在實際☔使用(yong)中發現問題。由(you)于受技術、生産(chǎn)工藝和🏃🏻‍♂️檢測手(shǒu)段❓等方面的限(xian)制,有些廠家的(de)傳感器在35m/s時💛就(jiu)丢漏脈沖🌈，流量(liang)(流速)越大,丢漏(lòu)脈沖越多。出現(xian)此種情況，每天(tiān)誤♈差和每月累(lei)計損失蒸汽将(jiāng)很✉️大。

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