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通過(guò)調(diào)節(jié)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的穩(wěn)壓系統(tǒng)，以探求穩(wěn)壓系統(tǒng)對(duì)渦街流量計(jì)儀表系數(shù)的影響。
渦街流量計(jì)是一種以直接測(cè)量封閉管道中滿管流的流體流動(dòng)的速度來(lái)獲得流量的速度式流量計(jì)。渦街流量計(jì)由旋渦發(fā)生體、檢測(cè)器、放大器及轉(zhuǎn)換器組成，可與信號(hào)處理和顯示部分配套使用。其工作原理為在測(cè)量管道中垂直插入一阻流體，也稱旋渦發(fā)生體。隨著流體的流動(dòng)，當(dāng)管道雷諾數(shù)達(dá)到一定值時(shí)，在發(fā)生體兩側(cè)就會(huì)交替地分離出卡門渦街。旋渦頻率 f與流經(jīng)發(fā)生體兩側(cè)的平均流速 v 之間的關(guān)系可表示為:
式中: f 為旋渦頻率，Hz; Sr為斯特勞哈爾數(shù); v 為發(fā)生體兩側(cè)的平均流速，m/s; d 為發(fā)生體迎流面的寬度，m。m 為旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道內(nèi)橫截面面積之比。
式中: D 為管道直徑，m。對(duì)于確定的測(cè)量管內(nèi)徑D，瞬時(shí) 量 ( m3/s) 有:
即測(cè)量管內(nèi)徑 D 和發(fā)生體迎流面寬度 d，體積流量 qV與旋渦發(fā)生體 f 成正比。若設(shè)則
式中: qV為體積流量，m3/ h; K 為渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)，m- 3。
渦街流量計(jì)與節(jié)流差壓式流量計(jì)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，準(zhǔn)確度高、量程范圍寬，壓力損失小、無(wú)零點(diǎn)漂移等優(yōu)點(diǎn); 但渦街流量計(jì)也有一定的局限性，若管道機(jī)械振動(dòng)比較敏感，當(dāng)流量或壓力產(chǎn)生脈動(dòng)時(shí)，示值大幅度偏高，影響較大等。為了驗(yàn)證壓力波動(dòng)給渦街流量計(jì)帶來(lái)的影響，我們選擇一套穩(wěn)壓系統(tǒng)可以進(jìn)行自由切換的 DN15 ～ DN50 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，對(duì)某公司生產(chǎn)的 DN40 口徑的渦街流量計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)。其試驗(yàn)條件和試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
試驗(yàn)條件: 環(huán)境溫度: 24.5℃; 試驗(yàn)水溫: 24.1℃;
相對(duì)濕度: 65%。
試驗(yàn)設(shè)備: DN15 ～ DN50 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置; 準(zhǔn)確度: 0. 1% 穩(wěn)壓容積: 3m3; 裝置穩(wěn)壓時(shí)其壓力波動(dòng)不大于 0. 1% ～0. 3% 。
我們選擇某企業(yè)生產(chǎn)的性能較為穩(wěn)定的一臺(tái)DN40 渦街流量變送器，該流量變送器的流量范圍為:4. 3 ～ 43m3/ h，準(zhǔn)確度為 1. 0% ，按流量上限的 70%選擇流量點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)的被檢流量變送器其穩(wěn)壓前后試驗(yàn)必須在同一管線上進(jìn)行，且不能進(jìn)行重新裝夾，以克服其它因素的影響。
試驗(yàn)方案 1: 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的供水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓容器 ( 3m3) 向試驗(yàn)臺(tái)供水，此時(shí)試驗(yàn)壓力為0. 4MPa，壓力波動(dòng)在 0. 1% ～ 0. 3% 之間，試驗(yàn)裝置的直管段滿足檢定規(guī)程要求;
試驗(yàn)方案 2: 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的供水系統(tǒng)不經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓容器，而由泵直接向試驗(yàn)裝置供水，試驗(yàn)壓力為0. 4MPa，試驗(yàn)裝置的直管段滿足檢定規(guī)程要求。其試驗(yàn)結(jié)果見表 1 ～ 表 3。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明: 從渦街流量變送器的測(cè)量原理上分析，渦街流量變送器的儀表系數(shù)應(yīng)不受液體的壓力、溫度、粘度、密度、成分的影響。但從實(shí)際的試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，系統(tǒng)的壓力變化對(duì)渦街流量變器的儀表系數(shù)和線性度還是有一定的影響。分析認(rèn)為是因?yàn)檫x擇國(guó)內(nèi)一些企業(yè)產(chǎn)品，估計(jì)產(chǎn)品沒(méi)有嚴(yán)格的老化、耐壓等其它性能試驗(yàn)，儀表系數(shù)不太穩(wěn)定，所以流量傳感器的儀表系數(shù)會(huì)隨著系統(tǒng)的壓力變化而產(chǎn)生―定的變化。望今后在對(duì)此類儀表的檢定/校準(zhǔn)過(guò)程中加以考慮。
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