旋進(jìn)旋渦流量計(jì)原理上屬于流體振動(dòng)速度型流量計(jì),它是在流量計(jì)內(nèi)部植入一個(gè)起旋器,當(dāng)流體通過(guò)起旋器后迫使流體沿軸旋轉(zhuǎn)并形成漩渦流,旋轉(zhuǎn)的中心形成渦核,渦核在回流作用下形成二次螺旋形旋轉(zhuǎn)。這種二次旋轉(zhuǎn)的頻率與流量呈正比,流量計(jì)形狀設(shè)計(jì)合理時(shí),在很寬的流量范圍內(nèi),頻率與流量呈線性關(guān)系,通過(guò)測(cè)量得到旋轉(zhuǎn)流體頻率就可以求得流體的體積流量。Qv=K/ f式中,Qv為體積流量(m3/ s);f為旋渦頻率(Hz);K為流量計(jì)儀表系數(shù)(脈沖數(shù)/ m3)。旋轉(zhuǎn)頻率由信號(hào)檢測(cè)體(壓電)測(cè)得,通過(guò)信號(hào)處理器被轉(zhuǎn)換成4~20 mA的標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào),也可以不經(jīng)轉(zhuǎn)換直接輸出脈沖頻率信號(hào)。
轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理:通過(guò)改變流體的流通面積,保持轉(zhuǎn)子上下的差壓恒定,故又稱為變流通面積恒差壓流量計(jì),也稱為浮子流量計(jì)。測(cè)量部分流向自下而上為倒錐管,浮子隨流量大小懸停在任何位置,浮力+差壓力=重力。流量增大時(shí),浮子上移則流通面積增大,通過(guò)改變流通面積實(shí)現(xiàn)恒差壓。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特性對(duì)比如表1所示。通過(guò)表1的對(duì)比分析,根據(jù)儀表優(yōu)缺點(diǎn)可知,在流量較小時(shí),這兩種流量計(jì)從原理上說(shuō)都可以選擇,但在實(shí)際運(yùn)用中有差異。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的小流量測(cè)量必須選擇輕質(zhì)材料 (塑料等)的浮子,而且浮子通過(guò)上下運(yùn)動(dòng)工作,會(huì)造成以下幾個(gè)主要缺陷:
(1)不能耐受介質(zhì)沖擊,如果流量波動(dòng)大(例如閥門快速開啟),浮子太輕會(huì)被吹翻或卡在軌道上,造成損壞無(wú)法工作;
(2)帶有一些顆粒物(有一定黏性)的介質(zhì),會(huì)附著在浮子上,造成計(jì)量誤差或無(wú)法工作,嚴(yán)重時(shí)浮子被卡住形成斷流,帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。
(3)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的浮子是根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的密度設(shè)計(jì),當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的密度與設(shè)計(jì)密度發(fā)生變化時(shí),必須及時(shí)修正。如果測(cè)量介質(zhì)的密度發(fā)生了變化或者測(cè)量變組分的介質(zhì),轉(zhuǎn)子流量計(jì)都不能準(zhǔn)確計(jì)量甚至得到的是無(wú)效的計(jì)量數(shù)值。
(4)通常情況下,轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝,限制了現(xiàn)場(chǎng)管道的位置。
而旋進(jìn)旋渦流量計(jì)鑒于它的原理和特性,正好可以規(guī)避上述問(wèn)題,同時(shí)具有和轉(zhuǎn)子流量計(jì)相同的優(yōu)點(diǎn),完全可以取代轉(zhuǎn)子流量計(jì),且使用壽命更長(zhǎng)、計(jì)量精度更準(zhǔn)確。