流量计是工业过程中的设备之一,用于测量管道中介质(如气体、液体和蒸汽)的流量。其中,涡街流量计因其高精度、宽测量范围和长期稳定性,在多个行业中得到了广泛应用。DY横河涡街流量计作为日本横河电机(YOKOGAWA)品牌,凭借其先进的技术和性能,成为许多工业应用中的理想选择。
一、技术原理
DY横河涡街流量计的工作原理基于卡门涡街效应。当流体通过一个垂直于流动方向的非流线型障碍物(如圆柱体)时,会在其下游两侧产生一系列交替排列的漩涡,这种漩涡被称为卡门涡街。
1、涡街的形成
涡街的形成与流体的雷诺数(Re)有关。雷诺数是描述流体流动特性的一个无量纲参数,定义为惯性力与粘性力之比。当雷诺数在一定范围内时,流体绕过障碍物后,会在其下游两侧形成稳定的卡门涡街。
2、涡街频率与流速的关系
卡门涡街的频率与流体的流速成正比。基于这一原理,通过测量涡街的频率,可以间接得到流体的流速,并进一步计算出流量。涡街频率(f)与流速(V)的关系可以用以下公式表示:
[f=St\times\frac]
其中,St为斯特劳哈尔数(Strouhalnumber),是一个与障碍物形状和雷诺数有关的常数;V为流体流速;d为障碍物直径。
3、信号检测与处理
DY横河涡街流量计通过检测探头检测涡街产生的负压变化,将其转化为电信号。这些电信号经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与涡街频率成正比的脉冲信号(或标准信号)。
二、性能优势
凭借其先进的技术和设计,具有多种性能优势,使其在众多工业应用中脱颖而出。
1、高精度与宽测量范围
DY横河涡街流量计具有高精度,一般可达±1%R左右。同时,其测量范围宽,量程比可达10:1或20:1,甚至更大。这使其能够准确测量各种流量范围的介质,满足不同的工业需求。
2、压力损失小
与孔板流量计相比,它的压力损失较小,约为孔板流量计的1/2~1/4。这降低了系统的能耗,提高了能源利用效率。
3、无可动部件,可靠性高
DY横河涡街流量计无可动部件,结构简单,维护方便。这使得其长期运行十分可靠,减少了因部件故障导致的停机时间。
4、适用流体种类多
适用于多种流体介质,包括液体、气体和蒸汽。这使得其在石油、化工、冶金、机械、造纸以及城市管道供热、供水、煤气等多个行业中得到广泛应用。
5、不受流体物理性质的影响
在测量工况体积流量时,几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。这使得其在测量各种流体介质时,能够提供稳定可靠的测量结果。
6、温压补偿一体化设计
具有温压补偿一体化设计,可以直接测量出介质的温度和压力,从而显示流体的标况体积流量或质量流量。这使得其在测量蒸汽等介质时,能够提供更加准确的测量结果。
7、现场液晶显示与通讯功能
具有现场液晶显示功能,可以实时显示流量值、累积流量值等参数。同时,它还支持多种通讯协议(如BRAIN、HART、FF现场总线等),可以方便地与工业自动化系统连接,实现远程监控和数据传输。
8、抗振动与耐高温高压
DY横河涡街流量计采用抗振动探头和特殊材质,有效消除了外界振动的影响,并具有较高的耐高温高压能力。这使得其在恶劣的工业环境中也能稳定工作。
9、微功耗设计
DY横河涡街流量计采用微功耗高新技术,电池供电型可不断电运行两年以上。这节省了电缆和显示仪表的采购安装费用,降低了系统的维护成本。
10、自诊断功能
具有自诊断功能,能够在外界振动干扰、流体波动大、漩涡发生体阻塞或附着物过多等情况下提供诊断信息,帮助用户及时发现并解决问题。