涡街流量计是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时,它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡,这种旋涡被称为卡门涡街。斯特罗哈尔在卡门涡街理论的基础上又提出了卡门涡街的频率与流体的流速成正比,并给出了频率与流速的关系式:
f = St × V/d
式中:f 涡街发生频率 (Hz)
V旋涡发生体两侧的平均流速(m/s )
St 斯特罗哈尔系数(常数)
这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力,该压力作用在检测探头上,便产生一系列交变电信号,经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号或标准信号。
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。
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涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。
涡街流量计的应用
(1)涡街流量变送器的选择 在饱和蒸汽测量中采用VA型压电式涡街流量变送器,由于涡街流量计量程范围宽,因此,在实际应用中,一般主要考虑测量饱和蒸汽的流量不得低于涡街流量计的下限,也就是说必须满足流体流速不得低于5m/s。根据用汽量的大小选用不同口径的涡街流量变送器,而不能以现有的工艺管道口径来选择变送器口径。 (2)压力补偿压力变送器的选择 由于饱和蒸汽管路长,压力波动较大,必须采用压力补偿,考虑到压力、温度及密度的对应关系,测量中只采用压力补偿即可,由于明通公司管道饱和蒸汽压力在0.3-0.7MPa范围,压力变送器的量程选择1MPa即可。 (3)显示仪表选择 显示仪表智能流量显示仪,具有稳压补偿、瞬时流量显示和累积流量积算功能。
原理就是被测介质遇到漩涡发生体之后,发生漩涡,然后涡街的传感器会不断的被漩涡的戒指击打产生脉冲信号,流速越快脉冲信号频率越高,流量就是这样计算的。
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涡街是指流体中安置的阻流体,在特定条件下,会出现不稳定的边界层分离现象,阻流体下游的两侧,会产生两道非对称地排列的漩涡,其中一侧的漩涡顺时针方向转动,另一侧漩涡则反方向旋转,两排漩涡相互交错排列,想街道旁的街灯一样,所以取名涡街。
平常生活中,河水流过障碍物,用的就是卡门涡街。流量计的入口处会设置一个阻流体,用于产生涡街,漩涡会冲击阻流体后面的摆体传感器,用于记录漩涡的频率,流速越高,涡街频率越高。流体流速和频率存在特定的联系,流量计通过内部芯片运算,得出流量信息。
涡街流量计广泛应用于:大中小型各种管道排水、工业循环、污水处理、油类及化学试剂及 压缩空气、饱和及过热蒸汽、天然气及各种介质流量的计量。