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一氧化氮傳感器的工作原理及各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系
  • 更新時間:2020-11-23     瀏覽次數(shù):1722
    •   一氧化氮傳感器的工作原理及各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系
        一氧化氮傳感器主要用于工業(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)。其特點是壓力損失小,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,因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。
        一氧化氮傳感器主要用于檢測一氧化氮氣體濃度。
        一氧化氮傳感器的工作原理
        在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
        設(shè)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(guān)系式:
        f=SrU1/d=SrU/md(1)
        式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
        Sr--斯特勞哈爾數(shù);
        m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)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(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。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(guān),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(guān)系圖。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
        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(guān)。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。
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