涡街流量计简介
发布时间:2023-08-09 14:46:14来源:hseauto.cn来源:..
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一、涡街流量计的测量原理
卡门涡街是美籍匈牙利科学家冯·卡门在1911年观察到并研究的现象:当流体绕过非流体线形物体时,物体尾流左右两侧产生的成对的、交替排列的、旋转方向相反的反对称涡旋。旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关,可用下式表示:
f=Stv/d
式中:f为旋涡的释放频率,Hz;
v为流过旋涡发生体的流体平均速度,m/s;
d为旋涡发生体特征宽度,m;
St为斯特罗哈尔数,无量纲,它的数值范围为0.14-0.27。St是雷诺数的函数,St=f(l/Re)。
当雷诺数Re在102~105范围内,St值约为0.2,因此,在测量中,要尽量满足流体的雷诺数在102~105,旋涡频率f=0.2v/d。
由此可知,通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v,再由式q=vA可以求出流量q,其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。
当旋涡在发生体两侧产生时,利用压电传感器测出与流体流向垂直的交变升力变化,将升力的变化转换为电的频率信号,再将频率信号进行放大和整形,输出到二次仪表,进行累积、显示。
二、涡街流量计的优点
1、结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠;
2、安装简单,维修十分方便;
3、检测传感器不直接接触介质,性能稳定,寿命长;
4、精度较高(与差压式、浮子式相比)
5、测量范围宽,量程比可达1:10;
6、压力损失较小,运行费用低,更具节能意义;
7、在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组份变化影响,仪表系数仅与漩涡发生体的形状和尺寸有关测量流体的体积流量无需补偿,调换配件后无需重新标定仪表的系数。
8、应用范围广,蒸汽、气体、液体的流量均可测量。
三、涡街流量计的缺点
1、管道流速不均、不能准确确定流体工况变化时的介质密度、将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量都会造成误差,并且总测量误差会很大。
2、抗震性能差,外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至无法正常工作,大管径影响更为明显。
3、对测量脏污介质适应性差。
4、直管道要求高。专家指出,涡街流量计支管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。
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