旋进旋涡气体流量计

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旋进旋涡气体流量计优缺点

优点：

·信号强，精度高，范围度宽

·要求的直管段长度较短

·仪表系数是涡街的1~2倍

·流体黏度、密度等变化不影响性能

·同口径下可测量低流速

·可测量高戮度流体流量

缺点：

·能量损失大

·无法采用插入式

·下限流量大

旋进旋涡气体流量计结构

 旋进旋涡气体流量计由传感器、转换器组成.如图所示，传感器由旋涡发生器(起旋器)、文丘里管、消旋器、旋涡检出元件组成。起旋器由不锈钢或其他能经受流体冲刷的材料制成，它有特定角度叶片和流线型轴组成，固定安装在收缩段，用于强制流体产生强烈旋涡流。文丘里管用于旋涡的发展。消旋器由直叶片组成辐射状流动整流器，安装在扩散段后部。用于流体的整直，减小对下游设备影响。旋涡检出元件用热敏元件、应变片、膜片电容等元件检测旋涡振动频率。

为降低系统压损，可在入口安装导流螺旋叶片，使入流能够以平行于流场的角度引导流体进入起旋器，避免发生流动分离现象，可降低系统压损。

从结构看，入口的收缩比对流量计性能有影响;起旋器叶片厚度影响入口流体的体积量;叶片数量与厚度对流量计性能有影响。但不同结构下，所测流量都能较好地与测量信号频率成线性关系。

旋涡检出元件可以是热敏元件、应变片或电容等元件。转换器组成与涡街流量计类似。

旋进旋涡气体流量计测量原理

  旋进旋涡气体流量计的测量原理，流体进入流量计时，先被起旋器导流后发生螺旋流动，在收缩段，由导流叶片提供的角动能被保存，并使角速度增加形成如图所示的螺旋流，检出元件处的螺旋流频率与流体流量成正比。然后，流体进入扩散段，并围绕轴向的返流，zui后经消旋器消除旋涡并流出。可以看到，由于起旋器引入的角速度，使流体经起旋器后的流速从u增加到uA，中心旋涡速度UTI，管壁为UT2。在扩散段，出现返流，流体从管轴中心返流到管壁，流速下降到零，而压力p2增大到zui大。

受周围约束，旋流通过截面积扩大的管段时，产生旋涡旋进流动，即旋涡中心轴作进动，进动频率与流体流速成正比。因此根据进动频率确定流体流量。

返流的流体需再转换为向前的流动，从而使流量通过的流通面积减小。流通有效面积Ae是测量面喷嘴直径D与返流无效面直径D。的函数，即:

测量面角速度为w=2πf=utana/R。式中，u是测量面轴向流体流速;a是旋涡发生体的叶片夹角;R是测量面喷嘴半径，R=D/2;f是频率;w是角速度。因此，仪表系数K可表示为:

可见，旋进旋涡气体流量计仪表系数与叶片夹角a的正切成正比，与有效流通面积Ae和测量面喷嘴直径D成反比。随流体流量变化，有效流通面积变化，因此，一定测量范围内仪表系数可稳定在某值。

对液体流体，其测量范围从0.2~2m3/h，直到180-1800m3/h.对气体流体，其测量范围从5~25m3/h，直到1000~20000m3/h。液体的测量范围度约为30:1，气体的测量范围度在5：1到20：1。

 液体流体测量的频率范围从100Hz(DN20)到13Hz(DN400);气体流体测量的频率范围从1200Hz(DN20)到150Hz(DN400)。仪表精度±0.5%。液体流体流速zui大6m/s，气体流体流速可达50m/s。

 对液体流量测量，应防止产生气穴(空化)。zui大流量时，流量计下游zui低工作压力计算如下:

                            p=(2.6-2.7)△p+1.3p。                   

  式中，△p是压力损失，KPa;p。是工作温度下被测液体饱和蒸汽压，kPa。

旋进旋涡气体流量计性能参数

旋进旋涡气体流量计的压力损失见图2-45。测量条件是1个大气压，22℃空气(密度1.205kg/m3)及1个大气压，20℃水(1000kg/m3 )。其他流体的压力损失可根据其密度进行换算。