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涡街流量计组成与结构以及分类
关键字:流量计,涡街流量计 日期:2012-8-3 10:14:53
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一 、组 成
由第一节可知,测量旋涡频率厂就可实现流量测量。但是
要实现旋涡频率测量,必需解决以下几方面问题:
(1)设计流量特性优良的发生体,在较宽的雷诺数范围内,
分离出强烈稳定的卡曼涡街;
(2)要选用符合流体性质和测量要求的检测技术,设计检
测灵敏度高、测量范围度宽的检测元件;
(3)设计抗干扰能力强的信号处理电路。
以上三方面忽略任何一个环节,都无法实现流量精确测量。
由此可知,一台完整的涡街流量计应由表体、发生体、检测元
件和信号转换器四部分组成。如图所画的是法兰型涡街流量
计结构简图。下图是法兰夹装型涡街流量计的示意图。
左图涡街流量计结构简图 右图法兰夹装式
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二、结 构
涡街流量计的如图所示,传感器包括发生体、表体(包括测量管和法
兰)、检测元件等;转换器是指涡街流量计的电气部分,它包括
防护罩和防护罩内的电子模板和显示单元。
仪表的表体可制作成法兰型和法兰夹装型两种结构形式。
涡街流量计通过法兰或夹装法兰,安装到被测管道上。对小管
径,又可制成螺纹连接型和管道焊接型。
表体内流体流通部分加工成公称通径D的测量管,为被测
流体通过仪表提供通道。测量管内安装发生体和检测元件,发
生体与测量管的轴线垂直,它可以焊接在表体内,也可通过密
封件安装在表体内,其主要功能就是产生卡曼涡街。检测元件
也安装在表体上,它可以采用热敏、超声、应变、电容、磁电、
应力、光电等多种敏感元件制作,用以检测涡街信号。检测元
件可以安装在发生体内或发生体的下游,还可以移出测量管外。
转换器由金属壳体和具备各种功能的电子模板构成。电子
模板由放大电路、滤波电路、整形电路、D/A转换电路、流量
计算电路及LCD显示器等组成。转换器接收检测元件输出的信
号,并对信号进行处理,获得流量信息。转换器和表体之间通
过支架连接,对高温型涡街流量计支架上应加装散热器。
三、 分 类
仪表的分类问题,站在不同角度有不同的分法。有的按结
构分,有的按检测方法分,也有的按用途分,涡街流量计也不
例外,下面我们从不同角度来对涡街流量计进行分类。
一、按连接方式分类
按涡街流量计与管道的连接方式可以分成法兰连接型和法
兰夹装型。这两种连接形式各有优点。法兰连接型把仪表和连
接法兰作成一体,安装方便,但对制造厂来说增加了机械加工
量,特别是对不同的压力等级,需要铸造加工耐压等级不同的法兰。
而法兰夹装型涡街流量计,两端不带笨重的法兰,比较
轻便。在保证密封面和机械强度满足要求的前提下,只制造无
法兰的表体就可以了。用户使用时,可根据工作压力不同选用
不同压力等级的法兰与之连接。
二、按检测技术分类
按检测技术不同,可以将涡街流量计分成热敏式涡街流量
计、超声式涡街流量计、电容式涡街流量计、应力式涡街流量
计、应变式涡街流量计、磁电(振动体)式涡街流量计、光电与
光纤式涡街流量计以及其他检测技术的涡街流量计。
这一分类方法是目前制造厂商和用户都比较习惯的分类方
式,从名称上就可以体现出涡街流量计的不同特点。本书第五
章将分别介绍这些涡街流量计的原理和特点。
三、按使用目的分类
按使用目的不同、还可以将涡街流量计分成防爆型涡街流
量计、高温型涡街流量计、极低温型涡街流量计、耐腐型涡街
流量计、插入型涡街流量计以及质量型涡街流量计。
四、按结构形式分类
按结构形式可以将涡街流量计分成一体型和远传型。其中:
一体型涡街流量计:把传感器与转换器(包括流量计算显示
单元)集中成一体。而远传型(或分离型)涡街流量计指的是仪表
的传感器与转换器分离,适用于特殊工作条件,如高温型涡街
流量计。
五、按仪表的功能分类
按仪表的功能涡街流量计分成常规型和智能型。其
中智能型涡街流量计是近几年出现的新型流量计。它的出现是
传感器技术、数字技术和通信技术快速发展的体现,
这类仪表在结构方面进行了一体化设计,一台仪表集信号检测、信号处
理与补偿运算、显示、通信于一体;在测量方面,实现了多参
数检测;在功能方面,具备测量、补偿、运算、自诊断、管理
和通信等多种功能。智能型涡街流量计代表了仪表发展的方向
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