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更新标准后的热电偶套管设计的3个显著变化

来源:作者:上海自动化仪表三厂发表时间:2018-10-11

    为了帮助设计热套管,上海自动化仪表三厂最近更新了热套管计算的性能测试代码(PTC 19.3TW)标准。本文重点介绍了根据更新标准的热电偶套管设计中三个最显着的变化。


    PTC 19.3TW-2018标准仅涵盖热套管计算,并且是对整体温度测量标准 PTC 19.3-1974中热套管计算的简短部分的巨大改进。虽然1974年热套管标准在热套管计算上只有四页,但2018标准有40多页。更新的ASME热套管标准中最显着的三个变化如下所示。


    1.包含热电偶套管的在线共振条件

    上海自动化仪表三厂1974年热套管标准仅考虑横向或垂直于管道的方向的振动或振荡。2018标准包括与管道一致的方向的振动。这在评估尾流频率比(唤醒频率与固有频率的比较)时产生新的谐振区域。


图:热电偶套管的新型在线共振区域


    随后,液体的尾流频率比限制从0.8减少到0.4。对于气体,如果热电偶套管在通过线内谐振区域时所经受的应力低于热电偶套管的疲劳耐久极限,则认为两个谐振条件(0.6 <比率<0.8)之间的区域是可接受的。由于即使热电偶套管应力是可接受的,传感器通常也不能承受振动,因此绝不推荐在线内谐振区域工作。


    2.计算热电偶套管

    斯特劳哈尔数是尾流频率计算的关键组成部分。它描述了振荡流动,并根据流动条件而变化。1974年热套管标准使用的斯特劳哈尔数为0.22。2018标准使用可变斯特劳哈尔数,该数字取决于描述流动条件的雷诺数。表示两个数字之间相关性的计算基于不同流动条件下平滑和粗糙气缸的测试结果。对于保守的结果,PTC 19.3TW标准中的斯特劳哈尔数曲线遵循粗圆柱结果。


图:与热电偶套管的雷诺数相关的斯特劳哈尔数


    3.改进热套管固有频率计算

    在1974年的标准中,固有频率计算是非常简单的表格,您可以从中进行插值和推断结果。


    上海自动化仪表三厂2018标准具有考虑现实世界效应的详细计算。事实上,有几个校正因子,包括光束校正系数和传感器质量系数。这些因子适用于新的,改进的固有频率计算。这提供了更准确的唤醒频率比结果。


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