涡街流量计是基于卡门涡街原理设计的流量测量仪表。它具有结构简单、安装方便、测量精度高、使用寿命长等优点,*应用于石油、天然气、化工、冶金、电力等行业。
涡街流量计的累积流量计算公式为:
$Q=KSfv$
$Q$:累计流量 $K$:仪表系数 $S$:涡流仪表的输出信号 $f$:信号频率 $v$:单位体积的介质被测介质体积其中仪表系数$K$与流体的密度、温度、粘度、仪表的口径、旋涡发生体的形状和尺寸等因素有关。对于特定的仪表,仪表系数$K$是一个常数。
仪表系数$K$的计算公式为:
$K=\frac{1}{Nt}\frac{\pi d^2}{4}\rho C_{f}$
$N$:涡流仪表输出的脉冲个数 $t$:实验时间 $d$:仪表的口径 $\rho$:流体的密度 $C_{f}$:仪表系数修正因子修正因子$C_{f}$是一个无量纲参数,它与流体的雷诺数和旋涡发生体的形状和尺寸有关。
对于圆柱形旋涡发生体,修正因子$C_{f}$的计算公式为:
$C_{f}=1.360+0.483Re^{-0.5}-0.235Re^{-1}+0.093Re^{-1.5} $
$Re$:流体的雷诺数对于矩形旋涡发生体,修正因子$C_{f}$的计算公式为:
$C_{f}=1.070+0.363Re^{-0.5}-0.123Re^{-1}+0.044Re^{-1.5} $
已知某涡街流量计的口径为50mm,输送流体的密度为900kg/m3,雷诺数为1000,输出脉冲个数为1000个,实验时间为10s,求该流量计的仪表系数K。
根据仪表系数K的计算公式,有:
$K=\frac{1}{Nt}\frac{\pi d^2}{4}\rho C_{f}=\frac{1}{1000\times10}\frac{\pi\times50^2}{4}\times900\times (1.360+0.483\times1000^{-0.5}-0.235\times1000^{-1}+0.093\times1000^{-1.5})$
=0.00305
影响涡街流量计累积流量计算精度的因素主要有:
仪表系数K的准确性 流体参数的变化 涡流仪表输出信号的稳定性 仪表安装的正确性 环境因素的影响因此,在使用涡街流量计时,必须对仪表进行定期检定,并根据流体参数的变化对仪表系数K进行必要的修正,以保证累积流量计算的精度。