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渦街流量計
渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制成功的一種新型流量計,由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點,70年代以來得到了迅速發(fā)展。3、由于焦爐煤氣多雜質(zhì),易結(jié)晶,雜質(zhì)凝結(jié)于傳感頭,從而造成計量失準。據(jù)介紹,現(xiàn)在日本、歐美等發(fā)達國家使用渦街流量計的比例大幅度上升,已經(jīng)廣泛用于各個領(lǐng)域,將在未來流量儀表中占主導地位,是孔板流量計的理想替代產(chǎn)品。
渦街流量計振動檢測技術(shù),隨著振動試驗在產(chǎn)品可靠性領(lǐng)域的推廣,振動測量的應用顯得越來越重要。而電荷放大器作為連接振動傳感器與信號分析儀之間的關(guān)鍵器件,是不可缺少一個環(huán)節(jié)。電荷放大器可以用于電子、航空航天、船舶等重要工業(yè),同時也是教學科研不可缺少的重要手段。系統(tǒng)閘述了電荷放大器研制方法,對關(guān)鍵的電路進行了詳細的說明,并給出了相應的電路圖。為了滿足電荷放大器低噪聲性能要求,介紹了電荷放大電路的噪聲分析以及計算,提出減小電荷放大電路系統(tǒng)噪聲的方法。渦街流量計是一種常用的流量測量儀器,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì),被廣泛用于多個行業(yè)中。電荷放大器也能用于渦街流量計的流體振動測量,因此在中論述了如何提高渦街流量計的測量精度,討論了ZOOM-FFT譜分析分析方法在渦街流量計中的應用。各章節(jié)主要內(nèi)容概述如下:d一章主要概述了振動檢測技術(shù)的發(fā)展背景,電荷放大器在振動檢測中的應用與發(fā)展,同時介紹了渦街流量計的發(fā)展狀況,并提出了本的主要研究內(nèi)容。第二章說明了振動測量電路的研制,對關(guān)鍵電路進行了詳細的介紹,并給出個具體的電路,對電荷放大電路的噪聲進行計算與分析。第三章介紹振動檢測技術(shù)在渦街流量計中的應用,重點講述了電荷放大器在渦街振動頻率的檢測中的應用。第四章主要講述了渦街流量計信號處理方法,著重介紹了ZOOM—FFT譜分析方法在渦街流量計中的應用。渦街流量計工作原理及特點
渦街流量計是基于卡門渦街原理進行測量的一種具有水平的流量計,由于它具有其他流量計不可兼得的優(yōu)點,自 20 世紀 70 年代以來得到了迅速發(fā)展。渦街流量傳感器口徑從DN15至DN300,由于渦街流量傳感器口徑越大儀表系數(shù)越小,頻率分辨率越低,準確度也越差,因此選型口徑一般不宜大于DN300。據(jù)有關(guān)資料顯示,現(xiàn)在發(fā)達國家使用渦街流量計的比例大幅度上升,己廣泛應用于各個領(lǐng)域,也是孔板流量計理想的替代產(chǎn)品。
渦街流量計在測量管道中設(shè)置一個垂直的柱狀物,流體通過柱狀物兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦也被稱為卡門渦街??ㄩT渦街的釋放頻率與流體的流動速度及柱狀物的寬度有關(guān),可用下式表達:
由公式可見,在儀表系數(shù) Sr 和柱狀物寬度 d不變的情況下,卡門渦街的頻率與流體的流速成正比,因此通過測量卡門渦街的釋放頻率就可計算出管道內(nèi)流體的瞬時流量。5、儀表接地線不符合規(guī)范要求,從而使強電中的50Hz干擾進入,當正常信號高于50Hz時輸出正常信號,反之則會輸出錯誤信號。渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是根據(jù)旋渦交替地作用于檢測傳感器上的應力,通過它內(nèi)部的壓電元件來檢測的。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展改進,渦街流量計的測量技術(shù)日臻成熟,相對于其他流量計,它具有以下特點:
?、?結(jié)構(gòu)簡單而牢固,無可動部件,可靠性高,長期運行十分可靠;
?、?安裝簡單,維護十分方便;
?、?輸出信號是與流量成正比的脈沖信號,無零點漂移,準確度高;
?、?測量范圍廣,量程比可達 1:10~1:20,但不適于測量流速過低的介質(zhì)。因為介質(zhì)流速過低,則旋渦的強度、旋轉(zhuǎn)速度也低,難以引起傳感元件產(chǎn)生響應信號,旋渦頻率也小,會使信號處理發(fā)生困難;
⑤ 壓力損失較小,運行費用低,更具節(jié)能意義;
?、?在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測量流體體積流量時無需補償,調(diào)換配件后一般無需重新標定儀表系數(shù);
⑦ 應用范圍廣,蒸汽、氣體、液體的流量均可測量;
?、?當需要進行壓力和溫度補償時,可配備壓力和溫度變送器進行壓力溫度補償。
我們從行業(yè)調(diào)研的整體情況看,只有扎實做好下一代產(chǎn)品技術(shù)儲備,及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),快速轉(zhuǎn)換創(chuàng)新成果,才能在不斷變化的市場環(huán)境中占據(jù)主動,使庫房渦街流量計生產(chǎn)企業(yè)持續(xù)發(fā)展。4:渦街流量計一般條件下輸出信號與測量介質(zhì)密度無關(guān),只需要用一種介質(zhì)標定就可以測量其他介質(zhì)。已成為大部分行業(yè)企業(yè)的共識。國內(nèi)一部分流量儀表工廠主動加大科技投入和庫房渦街流量計產(chǎn)品開發(fā)力度,研究市場需求,調(diào)整庫房渦街流量計產(chǎn)品結(jié)構(gòu),面對用戶需求升級,開拓國內(nèi)、國際市場,是行業(yè)的主流趨勢。國內(nèi)流量儀表的渦街流量計生產(chǎn)企業(yè)自主創(chuàng)新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化和市場推廣進程加快,開發(fā)了一批高速、精密、復合的高1端機床產(chǎn)品。從調(diào)研的50家企業(yè)報表中新開發(fā)庫房渦街流量計產(chǎn)品的銷售情況看,近5年來企業(yè)在庫房渦街流量計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整方面取得的主要突破和代表性成果部分典型企業(yè)的典型產(chǎn)品,我國儀器儀表行業(yè)經(jīng)過近10年的快速發(fā)展,取得了令人矚目的成就。雖然在很多方面還存在著諸多的深層次問題有待解決,但經(jīng)過近幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,儀器儀表行業(yè)在庫房渦街流量計產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品品種等方面已經(jīng)有了較快的進步。