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壓縮空氣流量計根據(jù)漩渦不同的檢測方式從熱絲式、熱敏式逐漸發(fā)展了應(yīng)力式、磁敏式及差動開關(guān)電容式、超聲波式等。筆者實際工作,對影響渦街流童計的因素進行分析,提出以下選型經(jīng)驗:
一、從適用介質(zhì)進行分析選型
壓縮空氣流量計可以實現(xiàn)對氣體、蒸汽、液體流量的準確測量,但不能實現(xiàn)處于兩種不同介質(zhì)狀態(tài)的流體的準確測量。對于氣液混合的介質(zhì)一定要首先進行氣液分離。不同的介質(zhì)特性不同,壓縮空氣流量計漩渦的檢測方式也不同,應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的不同特性進行選型設(shè)計。如熱敏式靈敏度高,適宜低溫、低密度的氣體測量,但易受流體中污物、有害物的影響或損壞;壓電應(yīng)力式應(yīng)用較廣,但抗震性相對較差,信噪比較低,在低密度、低流速、環(huán)境振動大的場合不宜使用;磁敏式只能測427℃以下的蒸汽或較潔凈的液體、氣體;電容式膜片也存在破損的可能。
二、從流體流速范圈進行分析選型
壓縮空氣流量計的測量范圍較大,一般為10:1,但測量下限受許多因素限制:Re>10000是壓縮空氣流量計工作的zui基本條件,除此以外,它還受漩渦能量的限制,介質(zhì)流速v較低,則漩渦的強度、旋轉(zhuǎn)速度也低,難以引起傳感元件產(chǎn)生相應(yīng)信號,漩渦頻率f也小,還會使信號處理發(fā)生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(yīng)和電路的頻率限制,因此設(shè)計時一定要對流速范圍進行計算、核算。根據(jù)流體的流速進行選擇。
三、從測量環(huán)境進行分析選型
使用現(xiàn)場環(huán)境條件復(fù)雜,選型時除注意環(huán)境溫度、濕度等條件外,還要考慮電磁干擾。在強千擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合,磁敏式、壓電應(yīng)力式等儀表不能正常工作或不能準確測量。
此外,振動也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時應(yīng)盡量避免機械振動,尤其是管道的橫向振動(垂直于管道軸線和漩渦發(fā)生休軸線的振動),這種影響在流量計結(jié)構(gòu)設(shè)計上是無法抑制和消除的,當振動不可避免時,應(yīng)考慮在流量計前后處的直管段上加固定支撐架。由于渦街信號對流場同樣敏感,故直管段長度不能穩(wěn)定渦街所必要的流動條件時,是
不宜選用的。即使是抗震性較強的電容式、超聲波式,保證流體為充分發(fā)展的單向流,也是不可忽略的。
四、從介質(zhì)沮度進行分析選型
介質(zhì)沮度對壓縮空氣流量計的使用性能有很大的影響,如壓力應(yīng)力式渦街流童計不能長期使用在300℃狀態(tài)下,因其絕緣阻抗會由常溫下的(10-100) MΩ急降至(1-10) MΩ,輸出信號也變小,導(dǎo)致測含特性惡化。對此宜選用磁敏式或電容式結(jié)構(gòu)。在測量系統(tǒng)中,傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式,以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。
壓縮空氣流量計的選型非常重要,只有經(jīng)過合理選型,正確安裝,并且在使用過程中定期維護,不斷積累經(jīng)驗,提高對系統(tǒng)故障的預(yù)見性以及處理問題的能力,才能充分發(fā)揮其功能,達到令人滿意的效果。