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、便于和計算機聯用等優點。由于傳感器采用的檢測探頭與旋渦發生體分開安裝：而且耐高溫的壓電晶體不與介質接觸，因此,儀表具有結構簡單、通用性好和穩定性高的特點。

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流動方向垂直,底面迎向流體。

當被測介質流過柱體時,在柱體兩側交替產生旋渦,旋渦不斷產生和分離,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介質流速成正比。

式中:ｆ── 柱體側旋渦分離的頻率(Ｈｚ);

Ｖ── 柱側流速(ｍ/ｓ);

ｄ── 柱體迎流面寬度(ｍ);

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

氦氣流量計的設計柱寬ｄ與流通管直徑Ｄ具有固定的比值,因此,流經管內的平均流速Ｖ與柱側流速Ｖ有固定的比值:

由于上式中,ｄ和Ｄ都是已知的結構尺寸,而Ｓr是常數,因此測得旋渦分離頻率ｆ,便測得了管內平均流速,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,在柱體兩側及柱體后面的尾流中產生脈動的壓力,設在柱體內部(或后面)的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用,使埋設在探頭內的壓電晶體元件受到交變應力而產生交變電荷信號。該信號經放大器上的電荷變換、放大，濾波限幅和觸發整形處理后，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。一段時間內的輸出總脈沖數,將代表這段時間內流過傳感器的流體總體積。

三、主要參數及技術指標

1.使用條件及參數

環境溫度：-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為是單相的流體;

流量計上下游有符合表１規定的直管:

2.技術參數

公稱通徑:25～300ｍｍ； 公稱壓力:2.5ＭＰａ、4.0ＭＰａ;

測量介質:液體、氣體、蒸汽; 精度等級:1.0級；

介質溫度:-40～+350℃; 重 復 性:≤0.2％；

線 性 度:≤±1.0％; 本體材質:1Ｃr18Ｎi9Ｔi;

連接方式:法蘭卡裝式； 負載電阻:大負載電阻不超過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. 結構及電路原理

1．傳感器的結構

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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