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分析渦街流量計(jì)線性誤差
閱讀:212 發(fā)布時(shí)間:2022-12-21渦街流量計(jì)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),其作用越來(lái)越重要。如果在使用渦街流量計(jì)期間測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,首先要做的是判斷那個(gè)方面的不正確導(dǎo)致了流量的誤差 。在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),渦街流量計(jì)的線性度也與幾何尺寸親切相關(guān),由試驗(yàn)探討線性度△1的規(guī)律,不僅有利于預(yù)測(cè)已加工、裝配好的渦街流量計(jì)線性度,也能為渦街流量計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)指出方向。流體的溫度、壓力也是選表中應(yīng)考慮的重要問(wèn)題。渦街流量計(jì)的特點(diǎn)之一是對(duì)被測(cè)介質(zhì)的物性變化不敏感,所以渦街流量計(jì)對(duì)流體特性的要求比較寬松。下面安量?jī)x表小編分別進(jìn)行說(shuō)明:
1.流體的溫度
渦街流量計(jì)檢測(cè)元件的極限兼職溫度、表體材料、一體型渦街流量計(jì)的電子元器件的耐溫性能是制約渦街流量計(jì)兼職溫 度的主要因素。從表可看出,除應(yīng)變式和光電式渦街流
量計(jì)外,其余型式渦街流量計(jì)都能承受200C以上的流體溫度。電容式、應(yīng)力式、振動(dòng)梭球/電磁式還具有很好的低溫特性。
近幾年出現(xiàn)的全塑料耐腐型渦街流量計(jì),有很強(qiáng)的耐腐性能。由于被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性隨濃度增大和溫度升高而加劇。所以,選用耐腐型渦街流量計(jì)時(shí),不僅要考慮腐蝕介質(zhì)的濃度,
還應(yīng)考慮溫度的影響因素。
2.流體的壓力
渦街流量計(jì)所能承受的兼職壓力與渦街流量計(jì)表體的材質(zhì)、密封件和流體溫度有關(guān)。如果流體溫度較高,同樣材質(zhì)能承受的壓力應(yīng)降低。下圖給出了E+H公司制造的Prowirl 70型
電容式渦街流量計(jì)技術(shù)資料中提供的壓力及溫度曲線圖。
例如在常溫下兼職壓力為4MPa(40bar)的渦街流量計(jì),在200°C時(shí)承受壓力將降低到3MPa;在300°C時(shí)降為2.8MP到400°C時(shí)降到2.5MPa。對(duì)于兼職在低溫介質(zhì)的儀表,同樣存在
這個(gè)問(wèn)題。在圖中可以看出,當(dāng)介質(zhì)溫度為- 50C時(shí),表體承受力與常溫相像。但當(dāng)介質(zhì)溫度降到-100°C時(shí),儀表承受力下降到3.0MPa;當(dāng)溫度繼續(xù)下降到- 200°C時(shí),儀表承受力降至1.2MPa。
所以,對(duì)高溫流體(如蒸汽)和低溫流體,選型時(shí),確定渦街流量計(jì)的兼職壓力必須考慮流體溫度影響這一因素。
3.流體密度
管道雷諾數(shù)ReD與流體的密度有關(guān),采用力檢測(cè)方式的渦街流量計(jì),檢測(cè)元件所受到交變作用力的大小也與密度成正比。由此可見(jiàn),渦街流量計(jì)的下限雷諾數(shù)和儀表檢測(cè)元件的靈敏度
均與被測(cè)流體的密度有關(guān)。所以,選型時(shí),對(duì)儀表的下限流量和下限雷諾數(shù)的確定應(yīng)考慮密度的因素。有的生產(chǎn)廠給出了計(jì)較非常小流量的經(jīng)驗(yàn)公式或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式繪制的曲線。
4.液體粘度
各種液體之間的粘度差別較大,且因溫度不同,粘度也不同。由于粘度是管道雷諾數(shù)ReD的主要變量,而渦街流量計(jì)的流量特性與ReD的關(guān)系又比較親切,特別是小管徑、低流速狀況,流體的粘度變化對(duì)ReD的影響就比較明顯。
如前所述,當(dāng)ReD較小時(shí),渦街流量計(jì)的流量特性可能進(jìn)入非線性區(qū)域。為了保證儀表的線性度,各類不同的渦街流量計(jì)都確定了儀表的下限雷諾數(shù)。大片面渦街流量計(jì)的下限雷諾數(shù)確定為1x l0的4次方。2×l0的4次方,也有片面渦街流量計(jì)的下限雷諾數(shù)為5×l0的3次方。在第十章中介紹的幾種特殊型渦街流量計(jì)的下限雷諾數(shù)更低。
一體化智能式渦街流量計(jì),對(duì)低雷諾數(shù)區(qū)域的儀表系數(shù)進(jìn)行了非線性補(bǔ)償,有效地降低了渦街流量計(jì)的下限雷諾數(shù),提
高了儀表的范圍度和精確度。
還有一些流體(如重油)在常溫下粘度較高,儀表的下限流速也較高,但隨著流體溫度升高,粘度隨之下降。從而儀表的下限流速也隨之降低。因此,有些渦街流量計(jì)在常溫粘性流體
中不能應(yīng)用,而當(dāng)流體溫度升高,粘度下降后(ReD隨之增大),進(jìn)入儀表的線性區(qū)域,儀表才可正常兼職。
5.流體的導(dǎo)電性
流體是否具有導(dǎo)電性,對(duì)卡曼渦街的穩(wěn)定分離沒(méi)有直接聯(lián)系,即卡曼渦街本身與流體的電導(dǎo)率無(wú)關(guān)。而從當(dāng)前所應(yīng)用的旋渦信號(hào)檢測(cè)技術(shù)來(lái)看,大片面檢測(cè)技術(shù)也與流體的導(dǎo)電性無(wú)
關(guān)。這種檢測(cè)方式的兩個(gè)電極與電磁流量計(jì)的電極相似,用于檢測(cè)流體產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),因此只能檢測(cè)導(dǎo)電性液體。