涡街与涡轮流量计区别
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涡街流量计1概述在特定的流动条件下,一部分流体动能转化为流体振动,其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系,依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。
目前流体振动流量计有三类:涡街流量计、旋进(旋涡进动)流量计和射流流量计。
流体振动流量计具有以下一些特点:1)输出为脉冲频率,其频率与被测流体的实际体积流量成正比,它不受流体组分、密度、压力、温度的影响;2)测量范围宽,一般范围度可达10:1以上;3)精确度为中上水平;4)无可动部件,可靠性高;5)结构简单牢固,安装方便,维护费较低;6)应用范围广泛,可适用液体、气体和蒸气。
本文仅介绍涡街流量汁(以下简称VSF或流量计)。
VSF是在流体中安放一根(或多根)非流线型阻流体(bluff body),流体在阻流体两侧交替地分离释放出两串规则的旋涡,在一定的流量范围内旋涡分离频率正比于管道内的平均流速,通过采用各种形式的检测元件测出旋涡频率就可以推算出流体的流量。
1早在1878年斯特劳哈尔(Strouhal)就发表了关于流体振动频率与流速关系的文章,斯特劳哈尔数就是表示旋涡频率与阻流体特征尺寸,流速关系的相似准则。
人们早期对涡街的研究主要是防灾的目的,如锅炉及换热器钢管固有频率与流体涡街频率合拍将产生共振而破坏设备。
涡街流体振动现象用于测量研究始于20世纪50年代,如风速计和船速计等。
60年代末开始研制封闭管道流量计--涡街流量计,诞生了热丝检测法及热敏检测法VSF。
70、80年代涡街流量计发展异常迅速,开发出众多类型阻流体及检测法的涡街流量计,并大量生产投放市场,像这样在短短几年时间内就达到从实验室样机到批量生产过程的流量计还绝无仅有。
我国VSF的生产亦有飞速发展,全国生产厂达数十家,这种生产热潮国外亦未曾有过。
应该看到,VSF尚属发展中的流量计,无论其理论基础或实践经验尚较差。
至今最基本的流量方程经常引用卡曼涡街理论,而此理论及其一些定量关系是卡曼在气体风洞(均匀流场)中实验得出的,它与封闭管道中具有三维不均匀流场其旋涡分离的规律是不一样的。
流量计型号在现代工业生产中,流量计是一种至关重要的仪器设备,用来精确测量流体在管道中的流动速度和量。
不同型号的流量计在工业生产中扮演着不同的角色,满足着各种需求。
本文将对流量计型号进行介绍,希望能够帮助大家更好地了解这些仪器设备。
型号一:涡街流量计涡街流量计是一种常见的流量计型号,它通过涡轮受流体冲击而产生旋涡,根据旋涡频率与流速的线性关系来测量流体速度。
涡街流量计广泛应用于液体和气体的测量,具有测量范围广、精度高、可靠性强的特点。
它适用于高温、高压、腐蚀、粘稠等恶劣工况下的流量测量。
型号二:超声波流量计超声波流量计利用超声波在流体中传播的速度与流速的相关关系来测量流量。
它无需接触流体,不会造成流阻和压力损失,适用于各种流体的测量,特别是污水、腐蚀液体等特殊介质的测量。
超声波流量计具有测量范围广、响应速度快、维护简便等优点,被广泛应用于水处理、化工、石油等领域。
型号三:磁性涡街流量计磁性涡街流量计结合了涡街流量计和磁性感应技术的优势,通过检测涡街频率和流速的关系来测量流量,并且利用磁性感应原理实现非接触测量。
磁性涡街流量计适用于高粘度、污水、液态固体悬浮物含量高的介质测量,具有测量稳定、抗干扰能力强的特点。
型号四:涡轮流量计涡轮流量计是一种利用涡轮叶片在流体中转动产生的脉动信号来测量流速和流量的仪器设备。
涡轮流量计适用于工业、商业和民用等领域的流量测量,具有结构简单、响应速度快、稳定性好的特点。
它在化工、食品、制药等领域有着广泛的应用。
结语不同型号的流量计在工业生产中扮演着不同的角色,满足着各种需求。
本文介绍了涡街流量计、超声波流量计、磁性涡街流量计和涡轮流量计这四种常见的流量计型号,希望能够帮助大家更好地了解这些仪器设备。
在实际应用中,可以根据需求选择合适的流量计型号,实现准确、稳定的流量测量。
各种流量计工作原理及优缺点测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。
流量计是工业测量中重要的仪表之一。
随着工业生产的发展,对流量测量的准确度和范围的要求越来越高。
流量测量技术日新月异,为了适应各种用途,各种类型的流量计相继问世,目前已投入使用的流量计己超过IOO 种。
每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。
按测量原理分为力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按流量计的结构原理进行分类,有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。
按测量对象划分,就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。
因此,以严格意义来分流量计和总量表己无实际意义。
一、按测量原理分类1.力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
2.电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
3.声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式、声学式(冲击波式)等。
4.热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
5.光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
6.原子物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。
7.其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况,根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型:1、差压式流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、己知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。
一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。
涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
优点1)高精度,在所有流量计中,属于最精确的流量计;(2)重复性好;(3)无零点扰能力好;(4)范围度宽;(5)结构紧凑。
缺点1)不能长期保持校准特性;(2)流体物性对流量特性有较大影响。
应用概况:涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计,它们已成为优良的天然气计量仪表。
1.2涡街流量计涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。
涡街流量计按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。
涡街流量计是属于最年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
优点1)结构简单牢固;(2)适用流体种类多;(3)精度较高;(4)范围度宽;(5)压损小。
缺点:(1)不适用于低雷诺数测量;(2)需较长直管段;(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比);(4)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验。
1.3电磁流量计电磁流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。
电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。
70、80年代电磁流量在技术上有重大突破,使它成为应用广泛的一类流量计,在流量仪表中其使用量百分数不断上升。
优点:(1)测量通道是段光滑直管,不会阻塞,适用于测量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等;(2)不产生流量检测所造成的压力损失,节能效果好;(3)所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的明显影响;(4)流量范围大,口径范围宽;(5)可应用腐蚀性流体。
涡街流量计涡街流量计是基于卡门涡街原理研制的一种自然振荡型流量计,原理是将一个非流线型流量元件垂直插入管道流体之中,当流速足够大时,在流量元件的下游就回产生旋涡,并且产生的旋涡频率与介质流速在很宽的范围内成线性关系。
与此同时与涡轮流量计相比,涡街流量计没有可动的机械零件,寿命长维护量较小,仪表系数稳定,容易在各种工作环境中保证压力、温度、粘度等参数的影响,并且节流装置还必须与压差变送器配套使用-安装=-维护极其麻烦,费用也较高。
<上海有恒测控UH-LUGB涡街流量计>可以测量蒸汽、空气、一般气体及液体的体积流量和质量流量,广泛用于石油、化工、热力、纺织、电力、环保及市政建设等行业主要功能及特点:1、具有较宽的测量量程范围,测量精准度高,压损小具有高可靠性和长期稳定性。
2、结构简单,安装维护方便,无可动部件,无机械磨损。
3、全新的外观设计,标准出口级英文表头显示,完全替代了英文代码模式。
本体采用精密铸造工艺,外形美观,耐高温抗腐蚀性极强。
4、常用信号有脉冲或者模拟信号,信号稳定,抗干扰性能强悍。
主要技术参数1、测量介质:液体、一般气体、蒸汽2、公称通径:DN15~DN300(满管式)、DN150~DN2000(插入式)、DN2000以上口径协议供货3、介质温度:-40~100℃(常温)、-40~250℃(中温)、-40~320℃(高温)、-40~350℃(超高温)4、公称压力:1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa(>4.0协议供货)5、精度:±1%R,±1.5%R(满管式)±1.5%R,±2.5%R(插入式)6、供电电源:+12VDC(三线制脉冲输出)、+24VDC(三线制脉冲输出型及二线制电流输出型)、3.6V锂电池、双供电7、本体材质:304(其它材料协议供货)8、防护等级:IP65(其它防护等级协议供货)9、环境条件:温度-20℃~55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa。
电磁、孔板、涡轮、涡街、超声波流量计性能对比目前,我国应用于流体测量领域的流量计种类有很多,依据流量计测量原理的不同,可以将其分为:转子流量计、电磁流量计、涡轮流量计、差压流量计、质量流量计、涡街流量计、超声波流量计等。
其中占市场主要份额的有电磁流量计、孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计等。
孔板流量计属于小量程比差压式流量计,可用作气、液流体的流量测量,被广泛的应用于水利、液化、石油、化工、天然气、供暖、供水等生产生活领域,具有价格低廉,架构简单、应用范围广的优点。
流体流动时,流速的变化是整体且连续的。
根据已知被测流体的性质,可以推导出流体速度与压差之间的联系,进而演算出流量的数值。
孔板流量计的实现的略显复杂,且内部包含一定的机械结构,存在测试重复性一般、适应性低、量程小等缺陷,无法满足实际应用中对测量精度的要求。
当流体在不同表面特征的物体上流过时,会产生漩涡流且具备特定的频率,这些漩涡流的频率与流体流速间存在着对应关系。
根据这个现象,在流体中固定一个非流线型漩涡产生体,然后根据测量所得的漩涡的生成频率与流体流速的对应关系,就可以推导出出被测流体的流量,这就是涡街流量计测量原理。
涡街流量计具有重复性好、测量范围广、压损小、产品构造简单等优点。
但是为了保证测量的漩涡频率稳定,流量测量点的上下游都需要有足够长的直管段,对安装条件要求比较高。
涡轮流量计本质上是一种磁生电装置,测量流量时需要将涡轮放置在被测流体中,在流体的冲击下,涡轮会发生转动进而做切割磁感线运动并产生相当的电量。
因为产生电量与涡轮转动速度成正比,根据相关计算公式就可以求出流体的流速并转化成流量的测量。
涡轮流量计具有测量精度高、结果重复性好、构造简单等优点。
但其现场安装时需要进行损管操作,维护难度高,流体流速需保持平稳,而且流体中的杂质也会对其测量精度产生影响,环境适用性低。
电磁流量计的测量原理是法拉第电磁感应定律,通过测量导电流体中的电动势变化间接测出所测流体的流量。
天然气场站常用流量计-全球百科当前,天然气长输管道和场站的贸易计量主要采用超声波流量计、普通孔板流量计、涡轮流量计。
1、超声波流量计传播时间差法是国内外超声波流量计的主要检测方法。
该方法是用一对传感器相向收发超声波,当一个传感器发射声波脉冲时,另外一个传感器以一定的角度接收声波脉冲信号,这对传感器交替收发脉冲,通过检测并计算该脉冲在介质中顺流和逆流的传播时间差来测量管道介质的流速,从而计算出介质的流量。
目前国内外的超声波流量计多采用4、6或8声道传感器,即2对、3对或4对传感器进行工作,以提高测量的准确性。
超声波流量计虽然具有测量管径大、测量范围宽,支持双向计量等特性。
但因其工作中收发声波的原理,使其容易受到周边噪声和其它环境的干扰,影响计量的精度。
2、涡轮流量计涡轮流量计是一种流量计量器具,具有温度和压力补偿功能,属于速度式流量计。
其工作原理为:具有一定压力的天然气沿流动方向驱动涡轮流量计内的叶片旋转,通过电涡流传感器检测叶片的旋转速度,旋转速度与体积流量成正比,即可计算出通过流量计的天然气体积流量。
涡轮流量计具有稳定性高、量程范围宽、对流量变化反应迅速、抗干扰能力强、信号便于传输等特点,广泛应用于石油、化工、电力、城市燃气管网等领域的贸易结算,特别是在欧美等国家应用也极为普遍。
涡轮流量计具有较高的精度和量程比,有着较好的重复性。
但由于其自身的旋转机构长时间运转,会出现连杆断裂、或旋转异常等现象。
3、涡街流量计“卡门涡街”原理是涡街流量计的核心理论。
测量前在管道中垂直插入一段非流线型阻流体(旋涡发生体),当介质流动,管道内雷诺数达到一定值时,在发生体下游两侧会交替分离出规则排列的旋涡。
当发生体两侧产生旋涡时,流体对旋涡发生体会产生一个周期性的交变横向作用力,压电传感器将作用力的变化转换为可以测量的频率信号,通过信号放大和整形,得出流速和流量,并进行累积计算。
4、孔板流量计孔板流量计是基于差压测量的方法,以流动连续性定律和能量守衡定律为基准的,以AGA3或GB/T21446为计算依据。
气体涡街流量计与气体涡轮流量计各自特点及应用一、气体涡街流量计1. 概述气体涡街流量计是一种测量气体流量的仪器,其工作原理是通过检测涡街自身在流体中振荡的频率和振幅来计算流量。
具体来说,当流体穿过涡街时,涡街就会发生振动,这些振动产生的频率和振幅与流体流量成正比。
2. 特点气体涡街流量计有以下特点:•能够测量大范围流速•具有良好的线性度和重复性•精度高,测量误差小于1%•能够测量高温、高压等特殊场合的气流3. 应用气体涡街流量计可以应用于许多行业,包括石油化工、制药、食品加工、航空等。
在石油化工行业中,气体涡街流量计被广泛应用于石化、天然气、炼油等领域的流量检测。
而在食品加工行业中,则常用于气体流量、压力检测。
二、气体涡轮流量计1. 概述气体涡轮流量计是一种根据涡轮自转的速度来测量气体流量的仪器。
其工作原理是通过测量涡轮自转的转速和旋转数来计算气体流量。
2. 特点气体涡轮流量计有以下特点:•测量范围广•具有快速响应和高灵敏度•可以进行长期的稳定性测试•准确性高,测量误差小于1%3. 应用气体涡轮流量计可以应用于许多行业,包括石油化工、制药、食品加工、航空等。
在石油化工行业中,气体涡轮流量计常用于石化、天然气、炼油等领域的流量检测。
而在食品加工行业中,则常用于气体流量、压力检测。
三、气体涡街流量计与气体涡轮流量计的比较1. 优缺点对比气体涡街流量计的优点•精度高•涡街的振动稳定可靠•具有良好的线性度和重复性气体涡衣流量计的优点•测量范围广•具有快速响应和高灵敏度•可以进行长期的稳定性测试2. 适用领域对比•在测量低速流量和较小的气体流量时,气体涡街流量计表现更佳。
•当测量高速流量和大气体流量时,气体涡轮流量计则更为合适。
四、结论综上所述,气体涡街流量计和气体涡轮流量计均有各自的特点和优势,并广泛应用于石油化工、制药、食品加工、航空等领域。
在选择哪种流量计时,应根据实际应用需求进行选择,以达到最佳效果。
流量计的工作原理流量计是一种用来测量液体、气体或蒸汽流动速度和数量的仪器。
它在工业、农业、环境保护等领域中起着重要的作用。
流量计的工作原理可以大致分为几类,包括机械流量计、涡街流量计、涡轮流量计、电磁流量计和超声波流量计等。
1. 机械流量计的工作原理机械流量计通过测量液体或气体通过管道时产生的压力差来计算流量。
它通常由一个具有测量刻度的可旋转轴和一个具有不同横截面积的管道组成。
当流体通过管道时,它会对轴产生压力,从而使轴旋转。
旋转的角度与流体的流量成正比,可以通过测量旋转角度来确定流量大小。
2. 涡街流量计的工作原理涡街流量计通过感应液体或气体流动时产生的涡街来测量流量。
它由一个放置在管道中的具有交叉过流孔的组件和一个感应装置组成。
当流体通过管道时,会在组件的后方产生交替的涡街,感应装置可以感应到这些涡街的频率,并将其转化为电信号。
信号的频率与流体的流速成正比,可以通过测量信号频率来确定流量大小。
3. 涡轮流量计的工作原理涡轮流量计通过感应液体或气体流过一个装有涡轮的管道时产生的旋转来测量流量。
涡轮流量计由一个轴和若干个固定在轴上的叶片组成。
当流体通过管道时,会推动涡轮旋转,旋转的速度与流体的流速成正比。
通过测量旋转速度,可以确定流量大小。
4. 电磁流量计的工作原理电磁流量计通过感应液体或气体流过一个装有电磁场的管道时产生的电动势来测量流量。
电磁流量计由一个装有线圈的传感器和一个具有导电性的管道组成。
当流体通过管道时,它会产生电动势,传感器可以感应到这个电动势并将其转化为电信号。
信号的强度与流体的流速成正比,可以通过测量信号强度来确定流量大小。
5. 超声波流量计的工作原理超声波流量计通过发射超声波信号并测量其传播时间来测量流量。
它由一个发射器和一个接收器组成,发射器发射超声波信号,接收器接收到信号后测量其传播时间。
当流体通过管道时,超声波在流体中的传播速度会发生变化,通过测量传播时间的变化,可以确定流量大小。
涡街流量计:,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。
其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。
无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。
仪表参数能长期稳定.
涡轮流量计: 是一种速度式仪表,它具有精度高,重复性好,结构简单,运动部件少,耐高压,测量范围宽,体积小,重量轻,压力损失小,维修方便等优点,用于封闭管道中测量低粘度气体的体积流量和总量。
在石油,化工,冶金,城市燃气管网等行业中具有广泛的使用价值。
涡轮流量计是采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。
涡街流量计是根据卡门涡街原理设计制造的。
应用流体振荡原理来测量流量的,流体在管道中经过涡街流量变送器时,在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡,旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体的特征有关系。
涡轮是通过叶轮转动切割磁感线来输出信号然后经过信号处理和输出来得到的流量计量。
涡街是通过检测卡门漩涡然后处理输出信号得到的流量计量。
涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,其原理是当被测流体流过涡轮流量计传感器时,在流体的作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,同时,叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,改变线圈的磁通量,根据电磁感应原理,在线圈内将感应出脉动的电势信号,即电脉冲信号,此电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。
简单讲通俗地将,就是跟家用水表差不多,介质一流动就推动一个轮子在转,从而能根据转的情况来计算流量。
涡街流量计的里面没有轮子,它的原理是在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如右图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
其原理图如下:
1。