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ZNGB涡街流量计测量原理及检测技术提出差压传感器测量质量流量的新方法
发布时间:2017-4-6 8:09:01
ZNGB涡街流量计测量原理及检测技术提出差压传感器测量质量流量的新方法
在涡街发生体的上下游管壁各设置一取压口.上游的取压口用于检测流体在通过涡街发生体前的静压,这时的压力是一稳定值;下游取压口测量得到的压力反映了流体流过涡街发生体后的压力损失及产生旋涡后引起的压力波动,如图3所示.上下游差压ΔP的平均值即为压力损失,可表示为:
(1)
式中: ρ-流体密度
U-流体平均流速Cp-压力系数
差压波动的频率f为涡街频率,与流速U成正比,两者之间关系如式(2)所示:
(2)
式中:St-斯特劳哈尔数
d-旋涡发生体迎流面宽度
U-被测介质来流的平均速度U1-旋涡发生体两侧平均流速
m-旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
式(1)除以(2)后可以得到:
(3)
因为St和Cp在一定的雷诺数范围内是常数,m、d是涡街发生体尺寸参数,也是常数,所以ΔP/f正比于ρU.质量流量qm可表示为:
qm=ρUA (4)
式中A为流体管道的截面积.比较式(3)和式(4),可得:
式中,Km即为仪表的质量流量系数,即仪表系数,是一个与旋涡发生体形状、尺寸、上下游取压孔位置等有关的物理量,要正确测量质量流量,Km必须在一定雷诺数范围内保持常数.Km值可以通过实验测量定标得到.
这一方法巧妙利用涡街发生体具有的流量特性和阻力特性,利用差压检测技术,通过单路差压传感器同时感受由涡街发生体引起的流体双重变化特性,测量流体的质量流量,同时该方法还具有较好的抗干扰性.这一方法目前还处于实验室研究阶段,还需要进一步完善以产品化. 由于ZNGB涡街流量计既可用于液体,也可用于气体流量的测量,相比其他直接质量流量计如科氏质量流量计和热式质量流量计具有不可替代的优势,ZNGB涡街流量计若能在质量流量测量方面能得到广泛应用,具有重要意义. 因此,只要测量得到涡街发生体上下游的差压信号,从中得到流体流经发生体的压力降和涡街频率值f,经计算就可以直接得到流体的质量流量. 推荐产品.电磁流量计,压力变送器,孔板流量计,V锥型流量计,超声波流量计,涡街流量计,涡轮流量计,热电偶.