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涡街流量计

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全面解说涡街流量计测量原理专业技术细节

来源:作者:发表时间:2019-08-09 15:13:29

      欢迎大家参加我希望成为涡街流量计主题的良好教育话语的第一部分。过程工业中的许多人已经非常熟悉流量计量技术,例如孔板流量计,涡街流量计和磁流量计,但我想把这篇文章的重点放在称为涡街的专业技术的细节上。流量测量。
涡街流量计测量
涡街流量计测量的原理相对简单: 
      气流通过加热元件和电阻温度装置(RTD)。
      内部计算在对流传热过程中传递多少功率。 
      如果我特别谈到涡街流量计,它将按以下详细方式处理此测量: 
      将加热元件和RTD植入仪表的杆中,其暴露于圆形管中的横截面气流。 
      当气体穿过加热的传感器时,它会将热量从设备传递出去。 
      然后,通过向加热元件添加更多功率(以mW测量),由仪表补充该热量。
      涡街流量计测量并保持气体和加热元件之间的温度差为20°F。由于所讨论的气体由于对流而剥离热量,所以仪表通过增加加热元件的输出功率来补偿,从而在仪表和气体之间保持20°F的差异。当校准到所讨论的特定气体时,这种功耗与质量流量精确相关(参见图2中的功率与流量图)。
为什么加热元件很重要
      该校准曲线是四阶(有时是五阶)多项式函数,并且特定于被测量的气体。空气和天然气是两种完全不同的分子结构,具有不同的传热性能。至关重要的是,热量计应根据您要测量的气体进行校准,否则结果将无效。
      所以现在我们了解了测量原理,我经常得到的下一个问题是它是速度计还是质量计。科里奥利仪表以其质量测量特性而闻名,而磁流量计则是速度计的一个很好的例子。那么涡街流量计在哪里适合?
如果你还记得磁流量计的原理,你就会有液体(比如说这个例子中的水)以某种流速通过管道。仪表侧面的磁性拾音器确定液体的速度,乘以管道的横截面积来确定体积流量(英尺/秒x横截面积,单位为英尺,立方英尺/秒) 。 
      涡街的差异首先是它测量通过加热元件的分子相互作用所消耗的功率量。如果通过传感器的分子较少,则功率补偿会降低,质量流量会降低。关键是涡街流量计确定标准立方英尺每分钟(SCFM)与实际立方英尺每分钟(ACFM)的质量流量。与液体不同,气体是可压缩的,可响应压力和温度的变化。这就是为什么在尝试比较两个不同系统的气体流速时,非常常用ACFM到SCFM的转换。
      在这种情况下,我们使用空气的标准条件(美国国家标准与技术研究院将其定义为20°C,绝对压力为101.325 kPa),并且可以通过简单查找来确定其密度。取这个数字(以磅/立方英尺为单位)乘以每分钟标准立方英尺的读数,你现在可以得到气流的质量流量,单位为磅/分钟(如果你愿意的话,还可以是磅/小时)。
      因此,涡街流量计不是基于速度乘以横截面积而是基于所讨论的气体的传热特性及其相应的密度和功率曲线来得出质量流量。
      在下一部分中,我将介绍涡街流量计测量的最常见应用,并提供有关使用此技术可避免哪些应用的建议。