标题国润仪表浅谈涡街流量计测量原理

涡街流量计原理

　　在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
 

　　参数及要求
 

　　◆测量介质： 气体、液体、蒸气
 

　　◆ 连接方式：法兰卡装式、法兰式、插入式
 

　　◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
 

　　◆法兰连接式口径选择 100,150,200
 

　　◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s
 

　　正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2； 蒸气流量范围见表3
 

　　◆测量精度 1.0级 1.5级
 

　　◆被测介质温度:常温–25℃～100℃
 

　　◆高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
 

　　◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
 

　　◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
 

　　◆脉冲电流远传信号 4～20 mA,传输距离为1000m
 

　　◆仪表使用环境 温度:-25℃～+55℃ 湿度:5～90% RH50℃
 

　　◆材质 不锈钢, 铝合金
 

　　◆电源 DC24V或锂电池3.6V
 

　　◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6
 

　　防护等级 IP65 涡街流量计是根据卡门（Karman）涡街原理测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。
 

　　该仪表采用先进的差动技术，配合隔离、屏蔽、滤波等措施，克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题，并采用了独特的传感器封装技术和防护措施，保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式，基本型测量单一流量信号；复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构，以适应不同的安装环境。
 

　　涡街流量计^[5]的测量原理饱和蒸汽流量测量在80年代人们普遍采用标准孔板流量计，但从流量仪表发展状况来看，孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广；人们对它的研究也最充分，试验数据最完善，但用标准孔板流量计来测量饱和蒸汽流量，它仍存在一些不足之处：其一，压力损失较大；其二，导压管、三组间及连接接头容易泄漏；其三，量程范围小，一般为3比1，对流量波动较大易造成测量值偏低。而涡街流量计具有结构简单，涡街变送器直接安装于管道上，克服了管路泄漏现象。另外，涡街流量计的压力损失较小，量程范围宽，对饱和蒸汽测量量程比可达30比1。因此，随着涡街流量计测量技术的成熟，涡街流量计的使用越来越受到人们的青睐。
 

　　涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，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。

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