磁電式智能渦街流量計構成

在負載、工作制相同的情況下，采用半驅(qū)式永磁電機比傳統(tǒng)的異步電機驅(qū)動系統(tǒng)大約可節(jié)省30%左右的電能損耗。

在相同工況條件下，半驅(qū)式永磁電機與全直驅(qū)永磁電機相比，其體積和重量可減小20%-50%以上;與傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)相比，其體積和重量可減小50%以上。

半驅(qū)式永磁電機 驅(qū)動系統(tǒng)配套"專用的控制系統(tǒng)"，可進行平滑起動、調(diào)速，智能化操作，可靠性高。控制器可提供CAN、RS485、PROFBUS DP等多種通信接口的接入，可實現(xiàn)與上位機通訊，實現(xiàn)多臺設備集中控制運行，可將運行數(shù)據(jù)傳送至地面調(diào)度室進行在線監(jiān)測。

傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)(異步電機+齒輪箱)使用工頻電直接起動，起動電流大，控制功能單一，不便于系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

半驅(qū)式永磁電機啟動時電流是隨著負載逐步增加，不會存在大電流沖擊的情況且可保持極高的效率。而傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)中多采用的是異步電機，啟動時電流是額定電流的5-7倍，電流沖擊大，導致定子繞組的漏阻抗壓降增大，從而無法實現(xiàn)重載起動，為了保證設備啟動能力，通常需選用更大供電容量的異步電機或者加裝液力耦合器從而實現(xiàn)重載起動。

智能渦街流量計型號為:SYLU,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。

渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制成功的一種具有國際先進水平的新型流量計。由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點，自七十年代以來得到了迅速發(fā)展，據(jù)有關資料顯示已廣泛應用于各個領域。將在未來流量儀表中占主導地位，是孔板流量計最理想的替代產(chǎn)品。

渦街流量傳感器適用于測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體、水和液體的質(zhì)量流量和體積流量。

智能渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。智能渦街流量計的特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件，因此智能渦街流量計可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。智能渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+450℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。

在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門渦街旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。 設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式:

f=SrU1/d=SrU/md (1)

式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速，m/s;

Sr--斯特勞哈爾數(shù);

m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內(nèi)體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)

式中 K--流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3(P/m3)。

K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為

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圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關系曲線

式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)下(0oC或20oC，101.325kPa)和工況下的體積流量，m3/h;

Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的絕對壓力，Pa;

Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度，K;

Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。

由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。