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          压缩空气流量计在高压风流量测量中的应用

          来源: 作者: 发布日期:2020-09-13 10:19:05

           摘 要:本文阐述了压缩空气流量计的工作原理及特点,介绍了利用SCLUG型涡街流量传感器和SC908型智能流量积算仪对高压风进行计量的测量系统构成,并结合使用经验就安装和运行过程中的注意事项提出了合理的建议。

           
          一、压缩空气流量计工作原理及特点
           
                  压缩空气流量计是基于卡门涡街原理进行测量的一种具有国际先进水平的流量计,由于它具有其他流量计不可兼得的优点,自20世纪70年代以来得到了迅速发展,据有关资料显示,现在日本、欧美等发达国家使用压缩空气流量计的比例大幅度上升,已广泛应用于各个领域,将在未来流量仪表中占主导地位,是孔板流量计非常理想的替代产品。
           
                  压缩空气流量计在测量管道中设置一个垂直的柱状物,流体通过柱状物两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡也被称为卡门涡街。卡门涡街的释放频率与流体的流动速度及柱状物的宽度有关,可用下式表达:
                 dae5c83f05e9ed10075b4968adae153a.jpg
           
                  式中f-卡门涡街的释放频率;Sr-传感器系数(称为斯特罗哈数);v-流速;d-柱状物的宽度
           
                  由此公式可见,在仪表系数Sr和柱状物宽度d不变的情况下,卡门涡街的频率与流体的流速成正比,因此,通过测量卡门涡街的释放频率就可计算出管道内流体的瞬时流量。SCLUG系列涡街流量传感器的旋涡释放频率是根据旋涡交替地作用于检测传感器上的应力,通过在它内部的压电元件来检测出的。
           
          二、测量系统组成
           
                  对高压风的流量测量系统由淮安三畅SCLUGB涡街流量传感器和SC-908智能流量积算仪组成。涡街传感器主要是由传感器(内有放大板)、连杆、漩涡发生器组件(内有三角柱、探头)构成,可用于过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体的测量。在本测量系统中,涡街流量传感器安装在垂直管道上,它将与高压风流量相对应的脉冲信号发送给智能流量积算仪。SC-908智能流量积算仪采用先进的单片机技术,可配合涡街流量传感器或孔板流量传感器进行流量测量,它具有全中文液晶显示屏,可以显示瞬时流量、瞬时热量、累计流量、累计热量、涡街频率、介质压力温度、密度、时间和日期等多种信息,还具有小流量自动补偿、停电流量补偿、自动抄表等丰富的功能。接入温度压力信号还可以自动进行温度压力补偿。它将来自流量传感器的脉冲信号转换为瞬时流量并进行累积用于就地显示,并输出一个与瞬时流量成正比的4~20mA的信号,以方便同DCS的连接。
           
          三、使用中的注意事项
           
          1.正确地安装
           
          正确安装传感器是确保测量精确可靠的首要前提,若在安装地点和方式选择上失误轻者影响测量精度,重者会影响传感器的使用寿命,甚至损坏传感器。
           
          ①保证适当的直管段
           
                  安装传感器时,一般要求上游直管段长度15-40DN,下游段长度5DN,可根据上下游管道的情况适当调整,以保证测量精度。传感器也应避免在架空的非常长的管道上安装传感器,这样时间一长后,由于传感器的下垂容易使传感器与法兰间的密封泄漏,若不得已要安装时,必须在传感器的上下游2D处分别设置管道支架等紧固装置。
           
          ②避免较强的振动
           
                  传感器应避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时,必须采用减振措施,在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防震垫。在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。
           
          ③根据测量流体选择合适的安装方式
           
                  在对高压风测量时,可以选择将传感器安装于水平管道或垂直管道上,但如果高压风中水份含量较高,水平安装时传感器应安装在管线的较高处,垂直安装时气体流向应由下向上。无论水平或垂直安装,流体流向必须与传感器表体上的流向箭头保持一致。
           
          ④对外部环境的要求
           
                  传感器避免安装在温度变化很大的场所和设备的热辐射范围内,若必须安装,应有隔热通风措施。在潮湿、含有腐蚀性气体的环境中安装时,必须做好防潮及隔离措施。另外,因为电噪声会干扰传感器的正确测量,因此安装位置要远离大功率变压器、电机等干扰设备。
           
          2.正确设定参数
           
                  SC-908智能流量积算仪具有良好的全中文界面,以方便用户操作。正确进行参数设定,是保证计量精度的前提。测量介质选择空气,因为对高压风的体积流量计量不需要压力温度补偿,因此测量信号设置为工作状态下的体积流量,输入信号选择频率,瞬时流量的单位默认为m3/h,不需要用户设定。
           
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