渦街流量計的原理,?
渦街流量計是根據(jù)卡門(Karman)渦街原理研究生產(chǎn)的測量氣體,、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,。主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,,如氣體、液體,、蒸汽等多種介質(zhì),。
其特點是壓力損失小,量程范圍大,,精度高,,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度,、壓力、溫度,、粘度等參數(shù)的影響,。無可動機械零件,因此可靠性高,,維護量小,。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,,可靠性高,,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,,也有數(shù)字脈沖信號輸出,,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*,、理想的測量儀器,。
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,,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列,。
渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)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,。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中,。
渦街流量計是應(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:
式中: 為旋渦的釋放頻率,,單位為Hz,;v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度,單位為m/s,;d為旋渦發(fā)生體特征寬度,,單位為m;St為斯特勞哈爾數(shù)(Strouhal number),,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),, ,。
當(dāng)雷諾數(shù)Re在 范圍內(nèi),,St值約為0.2。在測量中,,要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在 ,,此時旋渦頻率 。
由此,,通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v,,再由式可以求出流量q,其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積,。