渦街流量計(jì)的應(yīng)用
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管道內(nèi)體積流量qv為：
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。如圖4所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖4可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，渦街流量計(jì)的流量計(jì)算式為：
圖4 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
3 渦街流量計(jì)誤差生成的原因及處理
3.1 雷諾數(shù)的影響
1）雷諾數(shù)的影響。由渦街流量計(jì)的工作原理及圖4的斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線我們可以知道，在雷諾數(shù)為2×104～7×106范圍內(nèi)，是儀表正常工作范圍。在雷諾數(shù)為5×103～2×104范圍雖然也在儀表的工作范圍內(nèi)，但因?yàn)樗固貏诠枖?shù)增大，會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，流量系數(shù)需經(jīng)校正后才能保證流量測(cè)量精確度。
2）雷諾數(shù)影響的校正。雷諾數(shù)影響的校正一般有兩種方法。一種是在流量二次表中完成，適用于渦街流量計(jì)本身無校正能力的測(cè)量系統(tǒng)。另一種是在渦街流量傳感器（變送器）中實(shí)現(xiàn)，適用于渦街流量計(jì)本身有校正能力的測(cè)量系統(tǒng)。
3.2 流體溫度變化的影響
1）流體溫度變化的影響。由渦街流量計(jì)的工作原理和式（3）我們可以看出，渦街流量計(jì)流量系數(shù)K受流體溫度的影響由兩部分組成：a.由發(fā)生體寬度d變化引起；b.由管道內(nèi)徑D變化引起。
從式（1）中可以看出，f與d成反比，K與D2成反比，由于實(shí)際中使用的流體溫度與設(shè)計(jì)時(shí)的流體溫度有較大的差異，由此引入的誤差是可觀的。2）流體溫度變化影響的校正。流體溫度變化影響的校正方法是按照流體的實(shí)際溫度重新計(jì)算流量系數(shù)。
3.3 發(fā)生體迎流面堆積的影響
1）發(fā)生體迎流面堆積產(chǎn)生的影響。在被測(cè)流體中如果存在著粘性顆?；驃A雜較多的纖維狀物質(zhì)，則會(huì)逐漸堆積在旋渦發(fā)生體迎流面上，使其幾何形狀和尺寸發(fā)生變化，因而流量系數(shù)也相應(yīng)變化，產(chǎn)生誤差。
2）發(fā)生體迎流面堆積的處理。發(fā)生體迎流面堆積產(chǎn)生的影響目前無好的校正方法。在必要的情況下，可以通過定期更換發(fā)生體的辦法解決。
3.4 發(fā)生體銳緣磨損的影響
1）發(fā)生體銳緣磨損產(chǎn)生的影響。渦街流量計(jì)旋渦發(fā)生體的迎流面如果被測(cè)流體中含有固形物，則銳緣很容易被磨損而變成圓弧，會(huì)引起流量系數(shù)K的變化。2）發(fā)生體銳緣磨損的處理。發(fā)生體銳緣磨損后應(yīng)對(duì)儀表的流量系數(shù)重新標(biāo)定，當(dāng)磨損嚴(yán)重，流量系數(shù)變化太大時(shí)，應(yīng)考慮更換發(fā)生體（選擇耐磨性能優(yōu)良的材質(zhì)制造發(fā)生體，是根本的、積極的辦法）。
3.5 管道內(nèi)徑引入的誤差
1）管道內(nèi)徑引入的誤差分析。正常情況與渦街流量計(jì)連接的管道，其內(nèi)徑與它測(cè)量管內(nèi)徑并不完全一致。當(dāng)管道內(nèi)徑等于或略大于渦街流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)徑時(shí)，流量系數(shù)正常。反之，由于流體流過截面積突變的管段時(shí)會(huì)產(chǎn)生二次流，因此流量示值會(huì)出現(xiàn)明顯的波動(dòng)，產(chǎn)生誤差。
2）管道內(nèi)徑引入的誤差的修正。當(dāng)管道內(nèi)徑小于測(cè)量管內(nèi)徑（3%）時(shí)，因流通截面積突變引起流速變化可能產(chǎn)生附加測(cè)量誤差。這時(shí)，可通過修正流量系數(shù)K'來補(bǔ)償，K'=FD×K=K×(D2/D1)2，其修正系數(shù)FD的表達(dá)式為：FD=(D2/D1)2。其中，D1為測(cè)量管實(shí)際內(nèi)徑；D2為管道實(shí)際內(nèi)徑.
4 結(jié)語(yǔ)
渦街流量計(jì)的安裝不當(dāng)會(huì)造成無輸出信號(hào)、偽輸出、間斷或不穩(wěn)定輸出、不準(zhǔn)確或非線性輸出、非重復(fù)輸出等多方面的問題。但是，只要我們認(rèn)真注意儀表安裝中的注意事項(xiàng)，就一定能夠高質(zhì)量地完成渦街流量計(jì)的安裝工作。由于渦街流量計(jì)種類繁多，各種渦街流量計(jì)在流量測(cè)量中的誤差也不盡相同。只要我們?cè)趯?shí)際工作中深入現(xiàn)場(chǎng)，仔細(xì)觀察，仔細(xì)分析，就可以發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行針對(duì)性的處理，從而確保流量的正確測(cè)量。
參考文獻(xiàn)：
［1］樂嘉謙.儀表工手冊(cè)［M］.第2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.
［2］池兆明.流量?jī)x表系數(shù)K及其影響因素［J］.自動(dòng)化儀表，1998（3）：54-56.
［3］紀(jì)綱.流量測(cè)量?jī)x表應(yīng)用技巧［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.(end)
評(píng)論