涡街流量计算以工作原理

在流体中插入一物体时，流体流动受到影响，在障碍物的两侧就会交替地分离释放出两串旋涡，在下游形成互相平行的两个旋涡流，称为卡门涡街，今天，小编为大家整理涡街流量计算以工作原理。

障碍物就是旋涡发生体，它可以是三棱柱体，或者圆柱体。

 

旋涡的回旋方向，因所在旋涡流的不同而不同，，如图所示，在上边的一列旋涡流为顺时针方向旋转，在下边的一列则作逆时针旋转。由于旋涡之间相互作用，其旋涡流一般是不稳定的。但是理论和实验证明，当满足参数h/l=0.281（h为卡门涡街列的间隔，l为同列中旋涡的间隔）时，涡街是稳定的，并且单侧旋涡的分离释放频率f与流体流速v、旋涡发生体宽度d（三棱柱时为底宽，圆柱时为直径）的关系符合下式：

 

f=St*v/d

 

式中：St-斯特劳哈尔系数

 

St是雷诺数Re的函数，当Re=500～150000时，St=0.16（对三棱柱体）和St=0.2（对圆柱体）。在工业中检测的流速，实际上几乎都不超出这个范围。

 

由上式可见，旋涡的分离频率f只决定于介质流速和和旋涡发生体宽度之比，而不受温度、密度和粘度等影响，因此，对f进行检测，可以得到介质流速v，并由此求得介质的体积流量。

 

涡街流量计的使用优势

 

1、自DN20起以上各规格：均采用表体与三角柱一次铸造完成，减少了测量孔因焊接三角柱而产生的变形，提高涡街的稳定性。

 

2、自DN40起以上各规格均采用内置式结构，即将测量探头镶入三角柱内。国内只有少量的是大口径采用此结构，虽然增加了工艺难度，但却大大提高了产品的抗干扰能力。

 

3、涡街的转换采用数字处理技术（DSP)突破了传统的模拟方法处理涡街的局限性，提高了涡街的检测灵敏度，加强了涡街流量计的抗震性能。

 

4、由于采用了上述结构和数字处理技术，使得流量计的量程大大扩宽。一般情况下可达1：10~1：20，主要表现在下限流速明显降低，通常为普通涡街流量计的1/4—1/2.

 

5、在规定的条件下，产品的技术性能和质量已达到或接近了国外先进涡街流量计的水平。

 

6、表体由测量管道与三角柱（漩涡发生体)组成，当被测流体在测量管道内流经三角柱时产生涡街。

 

7、传感器检测流体在管道内流经三角柱时所产生的涡街，有中温探头最高耐温250℃和高温探头最高耐温350℃。

 

8、支撑杆将本体与转换器连接起来，并起到保护传感器的作用。对高温型涡街流量计还具有散热功能。

 

9、转换器是将从传感器产生的电荷变量转换为流量输出，包括脉冲4-20mA模拟和数字等。

 

其实涡街流量计的概述我们是很好理解的，涡街流量计的使用优势也是非常实用的。

 

涡街流量计工作特点

 

涡街流量计无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小,仪表参数能长期稳定。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。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡性流量计,即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体(涡街流量传感器中称之为漩涡发生体),就会在其下流两侧产生两列有规律的漩涡,即卡门涡街其漩涡频率正比于流体速度:

 

涡街流量计工作时有哪些特点：

 

1)输出的信号是与流速成正比的脉冲信号,便于数据处理和计算机联网。

 

2)量程范围宽,精度高。

 

3)无可动部件,可靠性较高,结构简单,便于安装维修。

 

4)检测元件与被测介质不直接接触,不受流体的化学性质影响,应用范围宽,寿命长。

 

5)抗干扰能力强,容易进行流量计算,不受流体物理性质的影响,给涡街流量计的标定和使用带来了方便。