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智能涡街流量计的调节

智能涡街流量计的调节

1概述

涡街流量计,具有仪表常数稳定、容易在较恶劣的环境中保证精度、量程范围大、压力损失小、精度高、维护量小等特点,在各生产装置中使用较为普遍。另外它在测量体积流量时,几乎不受流速、密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无活动部件的简单设计,也提高了仪表的使用寿命。下面笔者就日常工作中该类型仪表运行过程中出现的一系列问题及处理问题的方法给以叙述。

2组成及功能

涡街流量计仪表由以下6部分组成:

涡街发生体;变送器壳体;信号检测器;输出放大器;脉冲整形器;输入放大器。

涡街发生体使流体流经时产生涡列。变送器壳体是流体管道的一部分,由于选择了合适的通径、涡街发生体的形状和尺寸比例,流体在壳体内流动时可在较宽雷诺数范围内产生稳定的涡街信号。信号检测器检测涡列并转换成脉冲信号。输入放大器将微弱的电信号进行放大,并滤除干扰信号。脉冲整形器将不规则的电脉冲转换为幅度和宽度一定的方波信号。输出放大器将方波信号进行放大转换为4~20mA直流电流信号输出。

3工作原理

在流体中插入柱状物体时,在柱状物体的两侧将交替产生有规则的旋涡列,称谓“卡门涡街现象”。卡门涡街的频率与流速成正比。

f=Sru1/d=Sru/md

式中旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,u1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;Sr--斯特劳哈尔数;m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

在雷诺数104~106范围内,是一个无量纲常数。

当旋涡在柱体两侧产生时,柱体受到与流向垂直的交变升力的作用,升力的变化频率就是旋涡频率,利用埋设于柱体内的压电元件检测此升力的变化,将其转换为频率信号送人放大器,由放大器进行放大和整形,得到其频率与流速成比例的方波信号。由上式可见,通过测量涡街频率就可算出流速V,进而求出体积流量,。

4流量计的调试

在管道内没有液体流动时,由于管线振动所产生的噪声使接收器反常地计数,这时就应该对仪表进行灵敏度调节。

4.1放大器增益的调整

一般情况下无需对放大器的增益进行调整,除非在更换了传感器之后。通过放大器板A 上的AMP电位计调节放大器增益,在示波器上监视放大后的涡流波形,在最小流量时,涡流波形的峰值约为100mVP-P。

4.2触发电平的调整

触发电平的增加脉冲发生的灵敏度,会使流量的灵敏度减小。在管道内没有任何液体流动时,因管线振动,脉动流动出现噪声而造成不正常脉冲发生可以通过增加触发电平有效地进行处理。

通过放大器板上的TRG电位计可调节触发电平,放大的涡流波形的峰值无论何时超过预先确定的触发电平,都能转换成一个脉冲。因此,由于增加触发电平,流量灵敏度就会减小。

当触发电平80mVP-P变到350mVP-P,其结果的灵敏度将是80/350=1/4.4灵敏度比率倍。

当改变灵敏度时,结果的最小流量可测的低限流量约为1/灵敏度的开平方乘以标准的最