涡街流量计旋涡频率检测方法,为了解决目前涡街流量计中存在的某些---问题,使旋涡频率的检测更准确、抗干扰性---,作者提出通过检测旋涡发生体后管壁处的差压信号的频率来检测涡街流量计旋涡频率的新方法。 基于这一基本思想,本采用理论分析—数值—实验验证相结合的方法,涡街流量计,以基于差压原理的涡街流量计旋涡频率检测方法为主要研究对象,以计算流体力学软件fluent为辅助研究工具,后通过实验实现了利用管壁差压法对涡街流量计旋涡频率的准确检测。主要完成了以下工作:通过大量阅读---相关文献,对涡街流量计的发展历程、测量原理、组成结构、优缺点进行了概括,对---涡街流量计研究的现状和趋势进行了总结。 评述了涡街流量计旋涡频率各种常用检测方法的特点,针对现有方法存在的不足,提出通过检测尾流中贴近管壁处的差压周期变化的频率来检测旋涡频率的新方法,即管壁差压法。并且对该方法的可行性做了理论上的分析,涡街流量计品牌,对实现的技术难点提出了解决方案。 针对涡街流量计内旋涡产生和脱落的特点,建立了涡街流量计流场的数值模型,应用fluent软件对涡街流量计流场进行了,对流场中的几个特---的静压波动情况进行了监测、分析和比较。 在数值结果的基础上,使用空气和水两种不同流动介质进行了实验,结果表明:管壁差压法能够准确检测涡街流量计旋涡频率,涡街流量计价格,测量误差均小于仪表的允许误差。并对管壁差压取压孔位置的选取做了比较,发现管壁差压取压孔选取在距旋涡发生体迎流面较近位置较好。
? 涡街流量计理论研究源于1878年斯特劳哈尔(strouhal)就发表了关于流体振动频率与流速关系的文章,斯特劳哈尔数就是表示旋涡频率与阻流体特征尺寸,流速关系的相似准则。人们早期对涡街的研究主要是防灾的目的,如锅炉及换热器钢管固有频率与流体涡街频率合拍将产生共振而破坏设备。? 涡街流体振动现象用于测量研究始于20世纪50年代,如风速计和船速计等。
? 60年代末开始研制封闭管道流量计—涡街流量计,诞生了热丝检测法及热敏检测法涡街流量计。? 70、80年代涡街流量计发展异常迅速,开发---多类型阻流体及检测法的涡街流量计,并大量生产投放市场,像这样在短短几年时间内就达到从实验室样机到批量生产过程的流量计还没有。 ? 我国涡街流量计的生产亦有飞速发展,至今基本的流量方程经常引用卡曼涡街理论,而此理论及其一些定量关系是卡曼在气体风洞(均匀流场)中实验得出的,它与封闭管道中具有三维不均匀流场其旋涡分离的规律是不一样的,至于实践经验更是需要通过长期应用才能积累,涡街流量计已跻身通用流量计之列,无论---皆已开发出多品种,全系列、规格齐全的产品,对于标准化工作亦很重视,流量计存在一些问题是发展中的正常现象。
仪表的分类问题,站在不同角度有不同的分法。有的按结构分,有的按检测方法分,也有的按用途分,涡街流量计也不例外,下面我们---同角度来对涡街流量计进行分类。
一、按连接方式分类 按涡街流量计与管道的连接方式可以分成法兰连接型和法兰夹装型。这两种连接形式各有优点。法兰连接型把仪表和连接法兰作成一体,安装方便,但对制造厂来说增加了机械加工量,---是对不同的压力等级,需要铸造加工耐压等级不同的 法兰。而法兰夹装型涡街流量计,两端不带笨重的法兰,比较轻便。在---密封面和机械强度满足要求的前提下,只制造无法兰的表体就可以了。用户使用时,可根据工作压力不同选用不同压力等级的法兰与之连接。
二、按检测技术分类 按检测技术不同,涡街流量计型号,可以将涡街流量计分成热敏式涡街流量计、超声式涡街流量计、电容式涡街流量计、应力式涡街流量计、应变式涡街流量计、磁电(振动体)式涡街流量计、光电与光纤式涡街流量计以及其他检测技术的涡街流量计。 这一分类方法是目前制造厂商和用户都比较习惯的分类方式,从名称上就可以体现出涡街流量计的不同特点。本书第五章将分别介绍这些涡街流量计的原理和特点。
三、按使用目的分类 按使用目的不同、还可以将涡街流量计分成防爆型涡街流量计、高温型涡街流量计、极低温型涡街流量计、耐腐型涡街流量计、插人型涡街流量计以及型涡街流量计。
四、 按结构形式分类 按结构形式可以将涡街流量计分成一体型和远传型。其中: 一体型涡街流量计:把传感器与转换器(包括流量计算显示单元)集中成一体。而远传型(或分离型)涡街流量计指的是仪表的传感器与转换器分离,适用于特殊工作条件,如高温型涡街流量计。
五、 按仪表的功能分类 按仪表的功能可以将涡街流量计分成常规型和智能型。其中智能型涡街流量计是近几年出现的新型流量计。它的出现是传感器技术、数字技术和通信技术快速发展的体现,这类仪表在结构方面进行了一体化设计,一台仪表集信号检测、信号处理与补偿运算、显示、通信于一体;在测量方面,实现了多参数检测;在功能方面,具备测量、补偿、运算、自诊断、管理和通信等多种功能。智能型涡街流量计代表了仪表发展的方向。
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