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应力式涡街流量计结构图及工作原理

发布时间:4/7/2020

应力式涡街流量计结构图及工作原理

应力式涡街流量计结构图及工作原理1 概述

   涡街流量计是一种常用的流量测量仪表,随着现代精细化工技术的迅猛发展,越来越广泛地应用于石化、造纸、冶金、环保、食品等行业领域。电磁流量计用于对复杂的工业管道系统进行流体监测[1]、对系统的原料及成品情况进行实时监控、为系统的自动化控制提供依据等等。

   由于电磁流量计分布分散,运行环境较为复杂,电磁流量计其安装工艺极可能影响其运行工况和发生故障的机率,从而影响整个仪表控制系统的运行。故对电磁流量计原理的分析、安装工艺的研究正如以上介绍,旋涡的分离是交替产生的,也就是说会在旋涡发生体两侧(或后面)产生静压差。这个压差会使柱体受到与流动方向垂直的流体作用力,这个作用力称作横向升力,它的表达式是:

式中:F——横向升力;

C——升力系数;

ρ——流体密度;

U——流体流速;

d——柱型迎流面宽度;

D——管道内径。

应力式检测法就是将这个升力用压电传感器进行检测,经电荷——电压转换、放大、滤波、整形,输出与旋涡发生频率同步的脉冲信号。应力式检测法信号传感器响应速度快、信号强、工艺性好、制造成本低。仪表的工作温度范围宽,现场适应性强,可靠性高。因此它是目前涡街流量计的主要检测方式。但是,相对来说它对管道振动比较敏感,液体涡轮流量计因此不适合在管道振动较强的场合使用。近年来生产厂家做了大量的工作弥补此缺陷,并且已经取得了很好的效果,对此将在后面做详细介绍。这里仅介绍其探头抗振结构,一般应力式涡街流量计的探头结构及工作示意如图2-10所示。



应力式涡街流量计结构图及工作原理


应力式涡街流量计结构图及工作原理:探头以固定盘为中心上下做成对称结构,下面插入仪表传感器内,上部则露在仪表传感器外,同时在上下对称位置贴有四个应变片。下面两个称为检测用应变片,而上面两个则称为补偿用应变片。四个应变片连接成桥路结构,信号从桥路对称点引出。静态下由于桥路对称结构元输出信号,当管道振动时由于传感器外结构是对称的,气体涡轮流量计因此管道震动状态下探头变形上下两部分也是相同的,应变片变形也是上下对称的,如图2-10所示。因此此时输出信号仍然零,起到了探头抗振的效果。正常工作状态下,探头的下部在传感器里面,受涡街横向升力作用在流体流动的垂直方向有左右变形,而传感器外面的部分则不发生变化。此时四个应变片组成的桥路平衡状态被破坏,探头随着涡街频率的变化输出交变的电荷信号。


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