渦街流量計(jì)設(shè)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(chēng)為卡門(mén)旋渦，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。
　　參數(shù)及要求
　　◆測(cè)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(cè)量范圍 正常測(cè)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(cè)量流量范圍 液體、氣體流量測(cè)量范圍見(jiàn)表2； 蒸氣流量范圍見(jiàn)表3
　　◆測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
　　◆被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
　　◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
　　◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 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(hào) 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(jí) 本安型iaIIbT3-T6
　　防護(hù)等級(jí) IP65 渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門(mén)（Karman）渦街原理測(cè)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(dòng)化控制系統(tǒng)中。
　　該儀表采用先進(jìn)的差動(dòng)技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類(lèi)產(chǎn)品抗震性差、小信號(hào)數(shù)據(jù)紊亂等問(wèn)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(cè)量單*量信號(hào)；復(fù)合型可同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量的測(cè)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(cè)量原理飽和蒸汽流量測(cè)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?jī)x表發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，孔板流量計(jì)盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣；人們對(duì)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(lái)測(cè)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(duì)流量波動(dòng)較大易造成測(cè)量值偏低。而渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)飽和蒸汽測(cè)量量程比可達(dá)30比1。因此，隨著渦街流量計(jì)測(cè)量技術(shù)的成熟，渦街流量計(jì)的使用越來(lái)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(lái)測(cè)量流量的，流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí)，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(guò)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(guò)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(wú)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(cè)量中，要盡量滿(mǎn)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(guò)測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)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(guò)旋渦發(fā)生體的截面積。
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