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渦街流量計線性誤差分析
關鍵字：渦街流量計 日期：2012-11-8 9:32:29
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在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，渦街流量計的線性度也與幾何尺寸密切相關，由試驗探討線性度△1的規(guī)律，不僅有利于預測已加工、裝配好的渦街流量計線性度，也能為渦街流量計優(yōu)化設計指出方向。
流體的溫度、壓力也是選表中應
考慮的重要問題。渦街流量計的特點之一是對被測介質的物性變化不敏感，所以渦街流量計對流體特性的要求相對寬松。下面我們分別進行說明：
1．流體的溫度
渦街流量計檢測元件的極限工作溫度、表體材料、一體型渦街流量計的電子元器件的耐溫性能是制約渦街流量計工作溫 度的主要因素。從表可看出，除應變式和光電式渦街流
量計外，其余型式渦街流量計都能承受200C以上的流體溫度。電容式、應力式、振動梭球／電磁式還具有很好的低溫特性。
近幾年出現(xiàn)的全塑料耐腐型渦街流量計，有很強的耐腐性能。由于被測介質的腐蝕性隨濃度增大和溫度升高而加劇。所以，選用耐腐型渦街流量計時，不僅要考慮腐蝕介質的濃度，
還應考慮溫度的影響因素。
2．流體的壓力
渦街流量計所能承受的工作壓力與渦街流量計表體的材質、密封件和流體溫度有關。如果流體溫度較高，同樣材質能承受的壓力應降低。下圖給出了E+H公司制造的Prowirl 70型
電容式渦街流量計技術資料中提供的壓力及溫度曲線圖。
例如在常溫下工作壓力為4MPa(40bar)的渦街流量計，在200°C時承受壓力將降低到3MPa；在300°C時降為2.8MP到400°C時降到2.5MPa。對于工作在低溫介質的儀表，同樣存在
這個問題。在圖中可以看出，當介質溫度為- 50C時，表體承受力與常溫相同。但當介質溫度降到-100°C時，儀表承受力下降到3.0MPa;當溫度繼續(xù)下降到- 200°C時，儀表承受力降至1.2MPa。
所以，對高溫流體（如蒸汽）和低溫流體，選型時，確定渦街流量計的工作壓力必須考慮流體溫度影響這一因素。
3．流體密度
管道雷諾數(shù)ReD與流體的密度有關，采用力檢測方式的渦街流量計，檢測元件所受到交變作用力的大小也與密度成正比。由此可見，渦街流量計的下限雷諾數(shù)和儀表檢測元件的靈敏度
均與被測流體的密度有關。所以，選型時，對儀表的下限流量和下限雷諾數(shù)的確定應考慮密度的因素。有的生產(chǎn)廠給出了計算最小流量的經(jīng)驗公式或根據(jù)經(jīng)驗公式繪制的曲線。
4．液體粘度
各種液體之間的粘度差別較大，且因溫度不同，粘度也不同。由于粘度是管道雷諾數(shù)ReD的主要變量，而渦街流量計的流量特性與ReD的關系又比較密切，特別是小管徑、低流速狀態(tài)，流體的粘度變化對ReD的影響就比較明顯。
如前所述，當ReD較小時，渦街流量計的流量特性可能進入非線性區(qū)域。為了保證儀表的線性度，各類不同的渦街流量計都確定了儀表的下限雷諾數(shù)。大部分渦街流量計的下限雷諾數(shù)確定為1x l0的4次方。2×l0的4次方，也有部分渦街流量計的下限雷諾數(shù)為5×l0的3次方。在第十章中介紹的幾種特殊型渦街流量計的下限雷諾數(shù)更低。
一體化智能式渦街流量計，對低雷諾數(shù)區(qū)域的儀表系數(shù)進行了非線性補償，有效地降低了渦街流量計的下限雷諾數(shù)，提
高了儀表的范圍度和精確度。
還有一些流體（如重油）在常溫下粘度較高，儀表的下限流速也較高，但隨著流體溫度升高，粘度隨之下降。從而儀表的下限流速也隨之降低。因此，有些渦街流量計在常溫粘性流體
中不能應用，而當流體溫度升高，粘度下降后（ReD隨之增大），進入儀表的線性區(qū)域，儀表才可正常工作。
5．流體的導電性
流體是否具有導電性，對卡曼渦街的穩(wěn)定分離沒有直接聯(lián)系，即卡曼渦街本身與流體的電導率無關。而從目前所應用的旋渦信號檢測技術來看，大部分檢測技術也與流體的導電性無
關。這種檢測方式的兩個電極與電磁流量計的電極相似，用于檢測流體產(chǎn)生的電動勢，因此只能檢測導電性液體。
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