流量計是工業過程中的設備之一,用于測量管道中介質(如氣體、液體和蒸汽)的流量。其中,渦街流量計因其高精度、寬測量范圍和長期穩定性,在多個行業中得到了廣泛應用。DY橫河渦街流量計作為日本橫河電機(YOKOGAWA)品牌,憑借其先進的技術和性能,成為許多工業應用中的理想選擇。
一、技術原理
DY橫河渦街流量計的工作原理基于卡門渦街效應。當流體通過一個垂直于流動方向的非流線型障礙物(如圓柱體)時,會在其下游兩側產生一系列交替排列的漩渦,這種漩渦被稱為卡門渦街。
1、渦街的形成
渦街的形成與流體的雷諾數(Re)有關。雷諾數是描述流體流動特性的一個無量綱參數,定義為慣性力與粘性力之比。當雷諾數在一定范圍內時,流體繞過障礙物后,會在其下游兩側形成穩定的卡門渦街。
2、渦街頻率與流速的關系
卡門渦街的頻率與流體的流速成正比。基于這一原理,通過測量渦街的頻率,可以間接得到流體的流速,并進一步計算出流量。渦街頻率(f)與流速(V)的關系可以用以下公式表示:
[f=St\times\frac]
其中,St為斯特勞哈爾數(Strouhalnumber),是一個與障礙物形狀和雷諾數有關的常數;V為流體流速;d為障礙物直徑。
3、信號檢測與處理
DY橫河渦街流量計通過檢測探頭檢測渦街產生的負壓變化,將其轉化為電信號。這些電信號經過前置放大器轉換、整形、放大處理后,輸出與渦街頻率成正比的脈沖信號(或標準信號)。
二、性能優勢
憑借其先進的技術和設計,具有多種性能優勢,使其在眾多工業應用中脫穎而出。
1、高精度與寬測量范圍
DY橫河渦街流量計具有高精度,一般可達±1%R左右。同時,其測量范圍寬,量程比可達10:1或20:1,甚至更大。這使其能夠準確測量各種流量范圍的介質,滿足不同的工業需求。
2、壓力損失小
與孔板流量計相比,它的壓力損失較小,約為孔板流量計的1/2~1/4。這降低了系統的能耗,提高了能源利用效率。
3、無可動部件,可靠性高
DY橫河渦街流量計無可動部件,結構簡單,維護方便。這使得其長期運行十分可靠,減少了因部件故障導致的停機時間。
4、適用流體種類多
適用于多種流體介質,包括液體、氣體和蒸汽。這使得其在石油、化工、冶金、機械、造紙以及城市管道供熱、供水、煤氣等多個行業中得到廣泛應用。
5、不受流體物理性質的影響
在測量工況體積流量時,幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。這使得其在測量各種流體介質時,能夠提供穩定可靠的測量結果。
6、溫壓補償一體化設計
具有溫壓補償一體化設計,可以直接測量出介質的溫度和壓力,從而顯示流體的標況體積流量或質量流量。這使得其在測量蒸汽等介質時,能夠提供更加準確的測量結果。
7、現場液晶顯示與通訊功能
具有現場液晶顯示功能,可以實時顯示流量值、累積流量值等參數。同時,它還支持多種通訊協議(如BRAIN、HART、FF現場總線等),可以方便地與工業自動化系統連接,實現遠程監控和數據傳輸。
8、抗振動與耐高溫高壓
DY橫河渦街流量計采用抗振動探頭和特殊材質,有效消除了外界振動的影響,并具有較高的耐高溫高壓能力。這使得其在惡劣的工業環境中也能穩定工作。
9、微功耗設計
DY橫河渦街流量計采用微功耗高新技術,電池供電型可不斷電運行兩年以上。這節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,降低了系統的維護成本。
10、自診斷功能
具有自診斷功能,能夠在外界振動干擾、流體波動大、漩渦發生體阻塞或附著物過多等情況下提供診斷信息,幫助用戶及時發現并解決問題。