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渦街流量計(jì)線性度誤差的討論
關(guān)鍵字：渦街流量計(jì) 日期：2012-9-2 15:37:45
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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密切相關(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)流體特性的要求相對(duì)寬松。下面我們分別進(jìn)行說(shuō)明：
1．流體的溫度
渦街流量計(jì)檢測(cè)元件的極限工作溫度、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)工作溫 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)所能承受的工作壓力與渦街流量計(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。
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例如圖中在常溫下工作壓力為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)于工作在低溫介質(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同。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)的工作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)算最小流量的經(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)系又比較密切，特別是小管徑、低流速狀態(tài)，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)。大部分渦街流量計(jì)的下限雷諾數(shù)確定為1x l0的4次方。2×l0的4次方，也有部分渦街流量計(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，儀表才可正常工作。
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)。而從目前所應(yīng)用的旋渦信號(hào)檢測(cè)技術(shù)來(lái)看，大部分檢測(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。 |
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