蒸汽是比較特殊的介質(zhì)，隨著工況（如溫度、壓力）的變化，過熱蒸汽經(jīng)常會(huì)轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽，形成汽液兩相流介質(zhì)。對(duì)于相流的經(jīng)常變化的蒸汽，使用目前流量?jī)x表測(cè)量氣流量，肯定會(huì)存在測(cè)不準(zhǔn)的問題。這個(gè)問題的解決方法是保持蒸汽的過熱度，盡量減少蒸汽的含水量，例如加強(qiáng)蒸汽管道的保溫措施，減少蒸汽的壓力損失等，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。渦街流量計(jì)產(chǎn)品實(shí)施高技術(shù)修復(fù)和改造的產(chǎn)業(yè)，它針對(duì)的是損壞或行將報(bào)廢的零部件，在性能失效分析、壽命評(píng)估等分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行再制造工程設(shè)計(jì)，采用一系列相關(guān)的先進(jìn)制造技術(shù)，使渦街流量計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過新品。

渦街流量計(jì)

   渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理而研制成功的一種新型流量計(jì)，由于它具有其它流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn)，70年代以來得到了迅速發(fā)展。據(jù)介紹，現(xiàn)在日本、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家使用渦街流量計(jì)的比例大幅度上升，已經(jīng)廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，將在未來流量?jī)x表中占主導(dǎo)地位，是孔板流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。針對(duì)渦街流量計(jì)在應(yīng)用中出現(xiàn)的關(guān)鍵性問題,主要研究渦街流量計(jì)的數(shù)字信號(hào)處理方法。

渦街流量計(jì)信號(hào)處理方法與系統(tǒng)，渦街流量計(jì)由于具有儀表內(nèi)無機(jī)械可動(dòng)部件、介質(zhì)適應(yīng)性寬、壓力損失小以及輸出頻率脈沖信號(hào)等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛用于液體、氣體和蒸汽的測(cè)量。但是,它易受管道振動(dòng)等干擾而無法保證現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量精度;測(cè)量小流量困難。 針對(duì)渦街流量計(jì)在應(yīng)用中出現(xiàn)的關(guān)鍵性問題,主要研究渦街流量計(jì)的數(shù)字信號(hào)處理方法。 為了選擇合適的數(shù)字信號(hào)處理方法,研究了渦街流量計(jì)信號(hào)模型。利用概率密度函數(shù)和功率譜密度函數(shù)分析渦街流量計(jì)流量信號(hào)的特點(diǎn),建立了定常流量條件下渦街流量計(jì)信號(hào)的數(shù)學(xué)模型;并進(jìn)一步研究了非定常流量條件下渦街流量計(jì)信號(hào)的特點(diǎn),提出了脈動(dòng)流渦街流量計(jì)信號(hào)數(shù)學(xué)模型;  研究基于周期圖譜分析的渦街流量計(jì)信號(hào)處理方法。由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分改變的影響，即外表系數(shù)在必定雷諾數(shù)規(guī)模內(nèi)僅與旋渦發(fā)作體及管道的形狀尺度等有關(guān)。通過對(duì)采樣數(shù)據(jù)做傅立葉變換得到功率譜,計(jì)算功率譜的主頻率得到信號(hào)的頻率。針對(duì)非整周期采樣誤差影響頻率計(jì)算的精度的問題,研究了頻譜校正方法。

渦街流量計(jì)工作原理及特點(diǎn)

　　渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理進(jìn)行測(cè)量的一種具有水平的流量計(jì)，由于它具有其他流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn)，自 20 世紀(jì) 70 年代以來得到了迅速發(fā)展。據(jù)有關(guān)資料顯示，現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家使用渦街流量計(jì)的比例大幅度上升，己廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，也是孔板流量計(jì)理想的替代產(chǎn)品。3：渦街流量計(jì)適用范圍廣泛，同一臺(tái)流量計(jì)可以測(cè)量液體，氣體和蒸汽流量。

　　渦街流量計(jì)在測(cè)量管道中設(shè)置一個(gè)垂直的柱狀物，流體通過柱狀物兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦也被稱為卡門渦街?？ㄩT渦街的釋放頻率與流體的流動(dòng)速度及柱狀物的寬度有關(guān)，可用下式表達(dá)：

　　由公式可見，在儀表系數(shù) Sr 和柱狀物寬度 d不變的情況下，卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，因此通過測(cè)量卡門渦街的釋放頻率就可計(jì)算出管道內(nèi)流體的瞬時(shí)流量。渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是根據(jù)旋渦交替地作用于檢測(cè)傳感器上的應(yīng)力，通過它內(nèi)部的壓電元件來檢測(cè)的。①上、下游配管內(nèi)徑D與傳感器內(nèi)徑D’相同，其差異滿足下述條件：0。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展改進(jìn)，渦街流量計(jì)的測(cè)量技術(shù)日臻成熟，相對(duì)于其他流量計(jì)，它具有以下特點(diǎn)：

　　① 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固，無可動(dòng)部件，可靠性高，長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠;

　?、?安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)十分方便;

　?、?輸出信號(hào)是與流量成正比的脈沖信號(hào)，無零點(diǎn)漂移，準(zhǔn)確度高;

　　④ 測(cè)量范圍廣，量程比可達(dá) 1:10~1:20，但不適于測(cè)量流速過低的介質(zhì)。因?yàn)榻橘|(zhì)流速過低，則旋渦的強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)速度也低，難以引起傳感元件產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào)，旋渦頻率也小，會(huì)使信號(hào)處理發(fā)生困難;

　　⑤ 壓力損失較小，運(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義;

　?、?在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測(cè)量流體體積流量時(shí)無需補(bǔ)償，調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù);

　?、?應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測(cè)量;

　　⑧ 當(dāng)需要進(jìn)行壓力和溫度補(bǔ)償時(shí)，可配備壓力和溫度變送器進(jìn)行壓力溫度補(bǔ)償。