氦氣流量計 www.abg58.com/abg188-Products-7586356 

一、用途與特點

氦氣流量計是一種采用壓電晶體作為檢測元件的新型應(yīng)力檢測式氦氣流量計。該儀表具有量程比寬、精度高、壓力損失小、介質(zhì)通用性好、有與流量成正比的脈沖信號輸出、便于和計算機聯(lián)用等優(yōu)點。由于傳感器采用的檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝：而且耐高溫的壓電晶體不與介質(zhì)接觸，因此,儀表具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點。

氦氣流量計可用于各種氣體、液體和蒸汽的流量檢測及計量。

二、工作原理

氦氣流量計的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比”。

變送器流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示,流通本體內(nèi)插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質(zhì)流動方向垂直,底面迎向流體。

當(dāng)被測介質(zhì)流過柱體時,在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,旋渦不斷產(chǎn)生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街”。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比。

式中:ｆ── 柱體側(cè)旋渦分離的頻率(Ｈｚ);

Ｖ── 柱側(cè)流速(ｍ/ｓ);

ｄ── 柱體迎流面寬度(ｍ);

Ｓr── 斯特勞哈爾數(shù)。是一個取決于柱體斷面形狀而與流體性質(zhì)和流速大小基本無關(guān)的常數(shù), Ｓr:0.17～0.18。

氦氣流量計的設(shè)計柱寬ｄ與流通管直徑Ｄ具有固定的比值,因此,流經(jīng)管內(nèi)的平均流速Ｖ與柱側(cè)流速Ｖ有固定的比值:

由于上式中,ｄ和Ｄ都是已知的結(jié)構(gòu)尺寸,而Ｓr是常數(shù),因此測得旋渦分離頻率ｆ,便測得了管內(nèi)平均流速,從而測得流量Ｑ:

Ｑ＝3600Ｆ·Ｖ

式中:

Ｆ──傳感器流通本體的流通面積(ｍ2);

Ｖ──傳感器流通本體的平均流速(ｍ/ｓ)。

旋渦交錯分離,在柱體兩側(cè)及柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動的壓力,設(shè)在柱體內(nèi)部(或后面)的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用,使埋設(shè)在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應(yīng)力而產(chǎn)生交變電荷信號。該信號經(jīng)放大器上的電荷變換、放大，濾波限幅和觸發(fā)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的電流（或電壓）脈沖信號。傳感器輸出的每一個脈沖將代表一定體積的被測流體。一段時間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù),將代表這段時間內(nèi)流過傳感器的流體總體積。

三、主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)

1.使用條件及參數(shù)

環(huán)境溫度：-40～55℃;

相對濕度: 5％～90％;

大氣壓力: 86～106ｋＰａ;

被測流體是單相流體或可以認(rèn)為是單相的流體;

流量計上下游有符合表１規(guī)定的直管:

2.技術(shù)參數(shù)

公稱通徑:25～300ｍｍ； 公稱壓力:2.5ＭＰａ、4.0ＭＰａ;

測量介質(zhì):液體、氣體、蒸汽; 精度等級:1.0級；

介質(zhì)溫度:-40～+350℃; 重 復(fù) 性:≤0.2％；

線 性 度:≤±1.0％; 本體材質(zhì):1Ｃr18Ｎi9Ｔi;

連接方式:法蘭卡裝式； 負(fù)載電阻:大負(fù)載電阻不超過350Ω。

供電電源:電源電壓24Ｖ,ＤＣ;

輸出信號:電壓脈沖或電流脈沖，低電平4±0.5mA,高電平20±1mA;

流量范圍:見表2及其說明Ａ與Ｂ

四. 結(jié)構(gòu)及電路原理

1．傳感器的結(jié)構(gòu)

如圖二所示傳感器由流通本體14,三角柱15,檢測探頭19,連接支承桿10和檢測放大器殼體5與電子線路板6，以及其它配件組成。被測流體從流通本體流過時，檢測探頭測出旋渦分離信號,檢測放大器則將信號放大和變換,輸出供二次儀表接收的頻率信號。連接桿不僅起連接作用,并且還起到屏蔽及散熱作用。

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