水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)壓系統(tǒng)對渦街流量計儀表系數(shù)的影響

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       通過調(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)對渦街流量計儀表系數(shù)的影響。

       渦街流量計是一種以直接測量封閉管道中滿管流的流體流動的速度來獲得流量的速度式流量計。渦街流量計由旋渦發(fā)生體、檢測器、放大器及轉(zhuǎn)換器組成，可與信號處理和顯示部分配套使用。其工作原理為在測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，當(dāng)管道雷諾數(shù)達到一定值時，在發(fā)生體兩側(cè)就會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。對于確定的測量管內(nèi)徑D，瞬時 量 ( m3/s) 有:

       即測量管內(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 為渦街流量計的儀表系數(shù)，m- 3。

       渦街流量計與節(jié)流差壓式流量計相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，準(zhǔn)確度高、量程范圍寬，壓力損失小、無零點漂移等優(yōu)點; 但渦街流量計也有一定的局限性，若管道機械振動比較敏感，當(dāng)流量或壓力產(chǎn)生脈動時，示值大幅度偏高，影響較大等。為了驗證壓力波動給渦街流量計帶來的影響，我們選擇一套穩(wěn)壓系統(tǒng)可以進行自由切換的 DN15 ～ DN50 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，對某公司生產(chǎn)的 DN40 口徑的渦街流量計進行試驗。其試驗條件和試驗數(shù)據(jù)如下:

       試驗條件: 環(huán)境溫度: 24.5℃; 試驗水溫: 24.1℃;

       相對濕度: 65%。

       試驗設(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)壓時其壓力波動不大于 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%選擇流量點進行試驗。試驗的被檢流量變送器其穩(wěn)壓前后試驗必須在同一管線上進行，且不能進行重新裝夾，以克服其它因素的影響。

       試驗方案 1: 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的供水系統(tǒng)經(jīng)過穩(wěn)壓容器 ( 3m3) 向試驗臺供水，此時試驗壓力為0. 4MPa，壓力波動在 0. 1% ～ 0. 3% 之間，試驗裝置的直管段滿足檢定規(guī)程要求;

       試驗方案 2: 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的供水系統(tǒng)不經(jīng)過穩(wěn)壓容器，而由泵直接向試驗裝置供水，試驗壓力為0. 4MPa，試驗裝置的直管段滿足檢定規(guī)程要求。其試驗結(jié)果見表 1 ～ 表 3。

       通過實驗表明: 從渦街流量變送器的測量原理上分析，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。但從實際的試驗的結(jié)果來看，系統(tǒng)的壓力變化對渦街流量變器的儀表系數(shù)和線性度還是有一定的影響。分析認為是因為選擇國內(nèi)一些企業(yè)產(chǎn)品，估計產(chǎn)品沒有嚴格的老化、耐壓等其它性能試驗，儀表系數(shù)不太穩(wěn)定，所以流量傳感器的儀表系數(shù)會隨著系統(tǒng)的壓力變化而產(chǎn)生―定的變化。望今后在對此類儀表的檢定/校準(zhǔn)過程中加以考慮。

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