渦街流量計(jì)設(shè)計(jì)原理

渦街流量計(jì)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，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

　　參數(shù)及要求

　　◆測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣

　　◆ 連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式

　　◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100

　　◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200

　　◆流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s

　　正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3

　　◆測量精度 1.0級 1.5級

　　◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃

　　◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃

　　◆輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V

　　◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m

　　◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4～20 mA,傳輸距離為1000m

　　◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃

　　◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金

　　◆電源 DC24V或鋰電池3.6V

　　◆防爆等級 本安型iaIIbT3-T6

　　防護(hù)等級 IP65 渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中。

　　該儀表采用*的差動技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題，并采用了*的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施，保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種型式，基本型測量單*量信號；復(fù)合型可同時實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。

　　渦街流量計(jì)^[5]的測量原理飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，但從流量儀表發(fā)展?fàn)顩r來看，孔板流量計(jì)盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣；人們對它的研究也zui充分，試驗(yàn)數(shù)據(jù)zui完善，但用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來測量飽和蒸汽流量，它仍存在一些不足之處：其一，壓力損失較大；其二，導(dǎo)壓管、三組間及連接接頭容易泄漏；其三，量程范圍小，一般為3比1，對流量波動較大易造成測量值偏低。而渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單，渦街變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現(xiàn)象。另外，渦街流量計(jì)的壓力損失較小，量程范圍寬，對飽和蒸汽測量量程比可達(dá)30比1。因此，隨著渦街流量計(jì)測量技術(shù)的成熟，渦街流量計(jì)的使用越來越受到人們的青睞。

　　渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時，在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)，可用下式表示： 

　　f＝Stv／d 

　　式中:f為旋渦的釋放頻率，Hz；v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度，m/s；d為旋渦發(fā)生體特征寬度，m；St為斯特羅哈數(shù)，無量綱，它的數(shù)值范圍為0.14－0.27。St是雷諾數(shù)的函數(shù)，St=f（l/Re）。 

　　當(dāng)雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi)，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102~105，旋渦頻率f＝0.2v/d。 

　　由此可知，通過測量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。