渦街流量計在壓縮空氣測量中的應用

一、渦街流量計工作原理及特點

  渦街流量計是基于卡門渦街原理進行測量的一種具有*水平的流量計，由于它具有其他流量計不可兼得的優點，自20世紀70年代以來得到了迅速發展，據有關資料顯示，現在日本、歐美等發達國家使用渦街流量計的比例大幅度上升，已廣泛應用于各個領域，將在未來流量儀表中占主導地位，是孔板流量計的替代產品。

  渦街流量計在測量管道中設置一個垂直的柱狀物，流體通過柱狀物兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦也被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體的流動速度及柱狀物的寬度有關，可用下式表達：

  式中f－卡門渦街的釋放頻率；Sr－傳感器系數（稱為斯特羅哈數）；v－流速；d－柱狀物的寬度

  由此公式可見，在儀表系數Sr和柱狀物寬度d不變的情況下，卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，因此，通過測量卡門渦街的釋放頻率就可計算出管道內流體的瞬時流量。KTLU系列渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是根據旋渦交替地作用于檢測傳感器上的應力，通過在它內部的壓電元件來檢測出的。

二、測量系統組成

  對高壓風的流量測量系統由上海肯特KTLUD-2渦街流量傳感器和KTZX-2智能流量積算儀組成。渦街傳感器主要是由傳感器（內有放大板）、連桿、漩渦發生器組件（內有三角柱、探頭）構成，可用于過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體的測量。在本測量系統中，渦街流量傳感器安裝在垂直管道上，它將與高壓風流量相對應的脈沖信號發送給智能流量積算儀。KTZX-2智能流量積算儀采用*的單片機技術，可配合渦街流量傳感器或孔板流量傳感器進行流量測量，它具有全中文液晶顯示屏，可以顯示瞬時流量、瞬時熱量、累計流量、累計熱量、渦街頻率、介質壓力溫度、密度、時間和日期等多種信息，還具有小流量自動補償、停電流量補償、自動抄表等豐富的功能。接入溫度壓力信號還可以自動進行溫度壓力補償。它將來自流量傳感器的脈沖信號轉換為瞬時流量并進行累積用于就地顯示，并輸出一個與瞬時流量成正比的4~20mA的信號，以方便同DCS的連接。

三、使用中的注意事項

1.正確地安裝

  正確安裝傳感器是確保測量可靠的首要前提，若在安裝地點和方式選擇上失誤輕者影響測量精度，重者會影響傳感器的使用壽命，甚至損壞傳感器。

①保證適當的直管段

  安裝傳感器時，一般要求上游直管段長度15-40DN，下游段長度5DN，可根據上下游管道的情況適當調整，以保證測量精度。傳感器也應避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器，這樣時間一長后，由于傳感器的下垂容易使傳感器與法蘭間的密封泄漏，若不得已要安裝時，必須在傳感器的上下游2D處分別設置管道支架等緊固裝置。

②避免較強的振動

  傳感器應避免安裝在振動較強的管道上，若不得已要安裝時，必須采用減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防震墊。在空壓機出口處振動較強，不能安裝傳感器，應安裝在儲氣罐之后。

③根據測量流體選擇合適的安裝方式

  在對高壓風測量時，可以選擇將傳感器安裝于水平管道或垂直管道上，但如果高壓風中水份含量較高，水平安裝時傳感器應安裝在管線的較高處，垂直安裝時氣體流向應由下向上。無論水平或垂直安裝，流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致。

④對外部環境的要求

  傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和設備的熱輻射范圍內，若必須安裝，應有隔熱通風措施。在潮濕、含有腐蝕性氣體的環境中安裝時，必須做好防潮及隔離措施。另外，因為電噪聲會干擾傳感器的正確測量，因此安裝位置要遠離大功率變壓器、電機等干擾設備。

2.正確設定參數

  KTZX-2智能流量積算儀具有良好的全中文界面，以方便用戶操作。正確進行參數設定，是保證計量精度的前提。測量介質選擇空氣，因為對高壓風的體積流量計量不需要壓力溫度補償，因此測量信號設置為工作狀態下的體積流量，輸入信號選擇頻率，瞬時流量的單位默認為m3/h，不需要用戶設定。

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