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渦街(jiē)流量計選型設計應考慮的(de)因素
流量計是基于流體振動發展起來(lái)的(de)，根據旋渦的(de)不同，檢測方式從熱(rè)絲式、熱(rè)敏式逐漸發展了(le)應力式、磁敏式及差動開關電容式、超聲波式等。渦街(jiē)流量計幾乎可(kě)用(yòng)于一切可(kě)形成旋渦列的(de)場(chǎng)合，不僅可(kě)用(yòng)于封閉的(de)管道，還(hái)可(kě)用(yòng)于開放的(de)溝槽。與渦輪流量計相比，渦街(jiē)流量計沒有可(kě)動的(de)機械部件，維護工作量小，儀表常數穩定；與孔闆式流量計相比，渦街(jiē)流量計測量範圍大(dà)，壓力損失小，準确度高(gāo)，安裝與維護簡單。但渦街(jiē)流量計的(de)環境相關參數較多(duō)，容易在使用(yòng)現場(chǎng)被忽略而影(yǐng)響流量計性能的(de)正确發揮。
渦街(jiē)流量計的(de)原理(lǐ)是在流量計管道中，設置一滞流件，當流體流經滞流件時(shí)，由于滞流件表面的(de)滞流作用(yòng)等原因，在其下(xià)遊會産生兩列不對(duì)稱的(de)旋渦，這(zhè)些旋渦在滞流件的(de)側後方分(fēn)開，形成所謂的(de)卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的(de)旋轉方向是相反的(de)，卡門從理(lǐ)論上證明(míng)了(le)當h/L=0.281（h爲兩旋渦列之間的(de)寬度，L爲兩個(gè)相鄰旋渦間的(de)距離）時(shí)，旋渦列是穩定的(de)雷諾數Re是表征粘性流體流動特性的(de)一個(gè)無量綱數，其物(wù)理(lǐ)意義是流體流動的(de)慣性力與粘滞力的(de)比值。因此，流體的(de)流動狀态對(duì)渦街(jiē)流量計的(de)使用(yòng)也(yě)有一定的(de)影(yǐng)響。如果環境參數對(duì)流體流動狀态有影(yǐng)響也(yě)會影(yǐng)響到渦街(jiē)流量計的(de)使用(yòng)性能。
正确合理(lǐ)地選用(yòng)流量儀表，是客戶、設計單位和(hé)生産企業的(de)共同願望。調查熟悉儀表、測量對(duì)象和(hé)現場(chǎng)條件是做(zuò)好選型工作的(de)必要條件。一般情況下(xià)，要考慮的(de)主要因素有性能要求、流體特性、安裝要求、環境條件、費用(yòng)等。一、性能要求
流量儀表的(de)性能要求包括：瞬時(shí)流量、累積流量；精确度；重複性；流量範圍；允許壓力損失；可(kě)靠性；輸出信号特性；響應時(shí)間等内容。
對(duì)于這(zhè)些特性，根據應用(yòng)的(de)目的(de)不同，側重面也(yě)不相同。例如以流量計量爲目的(de)（商貿核算(suàn)、倉儲交接、物(wù)料平衡）的(de)應用(yòng)，對(duì)流量儀表的(de)精确度、重複性、流量範圍等性能的(de)要求較高(gāo)；而以過程檢測與控制爲目的(de)應用(yòng)，就把對(duì)儀表的(de)重複性、長(cháng)期穩定性、可(kě)靠性、輸出信号和(hé)響應時(shí)間等要求作爲重點。
渦街(jiē)流量計是一種中等精确度、技術性能比較全面的(de)流量儀表，既可(kě)用(yòng)于計量，也(yě)可(kě)用(yòng)于過程控制系統。表13-1列出了(le)不同檢測方法渦街(jiē)流量計的(de)主要技術性能，可(kě)供選表時(shí)參考。
二、流體特征
流體特性主要指流體的(de)物(wù)理(lǐ)特性，如流體的(de)密度、粘度、及液體飽和(hé)蒸氣壓等。另外，流體的(de)溫度、壓力也(yě)是選表中應考慮的(de)重要問題。渦街(jiē)流量計的(de)特點之一是對(duì)被測介質的(de)物(wù)性變化(huà)不敏感，所以渦街(jiē)流量計對(duì)流體特性的(de)要求相對(duì)寬松。下(xià)面我們分(fēn)别進行說明(míng)：
1·流體的(de)溫度
渦街(jiē)流量計檢測元件的(de)極限工作溫度、表體材料、一體型渦街(jiē)流量計的(de)電子元器件的(de)耐溫性能是制約渦街(jiē)流量計工作溫度的(de)主要因素。從表13-1可(kě)看出，除應變式和(hé)光(guāng)電式渦街(jiē)流量計外，其餘型式渦街(jiē)流量計都能承受2000C以上的(de)流體溫度。電容式、應力式、振動梭球/電磁式還(hái)具有很好的(de)低溫特性。
近幾年出現的(de)全塑料耐腐型渦街(jiē)流量計，有很強的(de)耐腐性能。由于被測介質的(de)腐蝕性随濃度增大(dà)和(hé)溫度升高(gāo)而加劇。所以，選用(yòng)耐腐型渦街(jiē)流量計時(shí)，不僅要考慮腐蝕介質的(de)濃度，還(hái)應考慮溫度的(de)影(yǐng)響因素。
2.流體的(de)壓力
渦街(jiē)流量計所能承受的(de)工作壓力與渦街(jiē)流量計表體的(de)材質、密封件和(hé)流體溫度有關。如果流體溫度較高(gāo)，同樣材質能承受的(de)壓力應降低。圖13-1給出了(le)E+H公司制造的(de)Prowirl 70型電容式渦街(jiē)流量計技術資料中提供的(de)壓力及溫度曲線圖。
例如圖13-1中在常溫下(xià)工作壓力爲4MPa(40bar)的(de)渦街(jiē)流量計，在2000C時(shí)承受壓力将降低到3MPa；在3000C時(shí)降爲2.8MPa；到4000C時(shí)降到2.5MPa。對(duì)于工作在家低溫介質的(de)儀表，同樣存在這(zhè)個(gè)問題。在圖中可(kě)以看出，當介質溫度爲-500C時(shí)，表體承受力與常溫相同。但當介質溫度降到-1000C時(shí)，儀表承受力降至1.2MPa。所以，對(duì)高(gāo)溫流體（如蒸汽）和(hé)低溫流體，選型時(shí)，确定渦街(jiē)流量計的(de)工作壓力必須考慮流體溫度影(yǐng)響這(zhè)一因素。
3.流體密度
管道雷諾數ReD體的(de)密度有關，采用(yòng)力檢測方式的(de)渦街(jiē)流量計，檢測元件所受到交變作用(yòng)的(de)大(dà)小也(yě)與密度成正比。由此可(kě)見，渦街(jiē)流量計的(de)下(xià)限雷諾數和(hé)儀表檢測元件的(de)靈敏度均與被測流體的(de)密度有關。所以，選型時(shí)，對(duì)儀表的(de)下(xià)限流量和(hé)下(xià)限雷諾數的(de)确定應考慮密度的(de)因素。有的(de)生産廠給出了(le)計算(suàn)最小流量。
對(duì)于氣體和(hé)蒸汽的(de)工作狀态密度小于式中限定的(de)密度，但大(dà)于0.6kg/m3時(shí)，氣體、蒸汽可(kě)查圖13-3的(de)曲線，确定可(kě)測最低流速。
例如一台通(tōng)徑爲150mm的(de)渦街(jiē)流量計，用(yòng)于測量飽和(hé)蒸汽，工作壓力爲0.5MPa（絕壓），通(tōng)過手冊查到飽和(hé)蒸汽密度爲2.68kg/m3根據圖13-3曲線，可(kě)确定最低流速約4.5m/s。
需要注意的(de)是圖13-2和(hé)13-3曲線及經驗公式都是儀表制造廠根據生産的(de)渦街(jiē)流量計的(de)特性，經試驗确定的(de)。不可(kě)盲目套用(yòng)，以防造成錯誤選型。
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