流量仪表资料

涡街流量计的三个传感器功能

2020年03月14日

速度测量

　　 涡街流量计的速度传感器，最大限度地减少了管道振动及泵噪声这两个在使用涡街流量测量中所常见的干扰源的影响。速度测量建立在著名Von Karman涡流分水现象之上的。涡流从分水杆处分开，涡流速度传感器安装在分水杆的下游传感涡流的通过。这种速度测量方法有很多优点，包括本质的线性、高量程比和可靠性且简单。

旋涡频率

　　Von Karman涡流从分水杆开始在其下游形成两部分，其中一部分顺时针方向旋转，另一部分逆时针方向旋转。且一次只产生一个涡流，两边交替产生。在邻近分水杆的地方，涡流之间距离（波长）是一个常数且可测，所以每一个涡流的体积都是相等的，如下图所示。通过传感通过的涡流数量，Innova-Mass流量计就可计算出总的体积流量。

图1-2　涡街流量计测量原理

涡流频率传感

　传感器集成了一个压电元件传感涡流的频率，这个元件测量由Von Karman涡流产生的交替的压力，这种交替的信号通过变送电路即可测得涡流的速率。压电装置具有高度的敏感性和大的流量、压力和温度工作范围。Nova-Balance的速度传感器消除了所有的虚假外部信号，如管道振动及泵噪声的影响。

速度范围

　　为了保证正确测量，涡流的尺寸必须在一个正确的范围内，以保证速度在测量的线性范围内。

可测量范围是通过最小及最大涡流信号幅度来表示的，如下图：

气体		液体
Vmin Vmax	^25/ρft/s 300 ft/s	1　ft/s 30 ft/s	英制ρ（lb/ft³）
Vmin Vmax	^37/ρm/a 91　m/a	0.3　m/s 9.1　m/s	米制ρ（kg/m³）

241插入式仪表，压降可以忽略，对于240管道式仪表压降如下：

∆P＝0.00024PV2英制（∆P以psi为单位，ρ以Ib/ft3为单位，V以ft/sec为单位）

∆P＝0.000011 PV2米制（∆P以psi为单位，ρ以Ib/ft3为单位，V以ft/sec为单位）

温度测量

涡街流量计使用一个1000欧的白金电阻温度探测器测量流体的温度。

压力测量

Innova-Mass质量流量计集成了一个固态压力变送器，它本身是一块硅片经集成电路工艺制造，每一个传感器都经过9个点的压力/温度标定。数字集成工艺使得环境温度在-4ºF～140ºF的范围内，其工作精度都在满度的0.4％以内。热隔离使得压力传感器在过程温度为-40ºF～750ºF的范围内可获得上述精度。