渦街流量計(jì)簡(jiǎn)介
發(fā)布時(shí)間:2023-08-09 14:46:14來(lái)源:hseauto.cn來(lái)源:..
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一、渦街流量計(jì)的測(cè)量原理
卡門(mén)渦街是美籍匈牙利科學(xué)家馮·卡門(mén)在1911年觀察到并研究的現(xiàn)象:當(dāng)流體繞過(guò)非流體線形物體時(shí),物體尾流左右兩側(cè)產(chǎn)生的成對(duì)的、交替排列的、旋轉(zhuǎn)方向相反的反對(duì)稱渦旋。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為斯特羅哈爾數(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。
當(dāng)旋渦在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生時(shí),利用壓電傳感器測(cè)出與流體流向垂直的交變升力變化,將升力的變化轉(zhuǎn)換為電的頻率信號(hào),再將頻率信號(hào)進(jìn)行放大和整形,輸出到二次儀表,進(jìn)行累積、顯示。
二、渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠;
2、安裝簡(jiǎn)單,維修十分方便;
3、檢測(cè)傳感器不直接接觸介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng);
4、精度較高(與差壓式、浮子式相比)
5、測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10;
6、壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義;
7、在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組份變化影響,儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)測(cè)量流體的體積流量無(wú)需補(bǔ)償,調(diào)換配件后無(wú)需重新標(biāo)定儀表的系數(shù)。
8、應(yīng)用范圍廣,蒸汽、氣體、液體的流量均可測(cè)量。
三、渦街流量計(jì)的缺點(diǎn)
1、管道流速不均、不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)的介質(zhì)密度、將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測(cè)量都會(huì)造成誤差,并且總測(cè)量誤差會(huì)很大。
2、抗震性能差,外來(lái)振動(dòng)會(huì)使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,甚至無(wú)法正常工作,大管徑影響更為明顯。
3、對(duì)測(cè)量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。
4、直管道要求高。專家指出,渦街流量計(jì)支管段一定要保證前40D后20D,才能滿足測(cè)量要求。
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