什么是涡街流量计?
涡街流量计是利用卡门涡流的流量计。
卡门涡流是发生在流体流中的物体(涡流源)下游的涡流序列。 “卡门涡旋”这个名字来源于物理学家卡门从理论上解释了它。
涡街流量计结构简单且坚固耐用。其主要特点是精度高、流量范围宽、支持多种流体类型。
涡街流量计的应用
涡街流量计的主要用途如下。
蒸汽管道流量测量
排水收集量的测量
锅炉给水量测量
汽车发动机控制
冷却器冷却水流量控制
涡街流量计可以测量气体、液体和蒸汽,因此可以用于所有流量测量场合。
请注意,除非产生涡流,否则无法进行测量,因此请选择适当的直径以产生涡流。在低流量范围内,不再出现卡门涡流,无法测量流量。
涡街流量计原理
涡街流量计通过计算卡门涡流来测量流量。
卡门涡流的频率与流速成正比,因此可以通过在管道中放置障碍物产生涡流并计算产生的涡流来确定流速。
用具体公式解释如下。
设涡流频率为f(Hz),涡流发生器的代表长度为d(m),流速为v(m/s),则
f = S・v/d
该公式成立。这里,S 是称为斯特劳哈尔数的比例常数。这个数字由涡流发生器的形状和尺寸决定。
流量Q(m3/s)由管道横截面积A(m2)给出。
Q = A·v = A·f·d/S = K·f
如果预先求出流量与频率之间的比例常数K,则可以根据频率计算出流量。
涡流发生器的实际形状包括三角形、平面和梯形,其中梯形被认为是最准确的。为了检测涡流,使用传感器(压电元件或半导体应变计)将涡流产生的力检测为电信号,然后由转换器放大并作为脉冲信号或模拟信号输出。
有关涡街流量计的其他信息
1、涡街流量计直管段长度
其他测量管道中流体流量的仪表包括差压流量计和科里奥利流量计。差压式流量计结构简单,但缺点是测量精度稍低,科里奥利式的缺点是可使用的流体有限。
另一方面,涡流流量计测量由于安装在检测单元中的涡流产生物体下游产生的卡门涡流而产生的压力变化,并将其转换为流量。涡街流量计可以测量液体、固体和气体,其特点是设备简单。
与很多流量计一样,为了更准确地测量流量,测量装置的上游管道的直管段需要有一定的长度。对于涡街流量计,如果管道内出现旋流或流速分布不均匀,就会影响测量。因此,流体必须是层流的。
由上可知,流量计上游的流量必须进行整流,阀门、温度计、压力表等不得伸入管道内。请注意,所需的直管段长度根据管道设计而有所不同。
2、涡街流量计和蒸汽
差压流量计常用于测量蒸汽的流量。差压式流量计机构简单,但与其他流量计相比,其流量精度较差。
在这种情况下,使用涡街流量计测量蒸汽可以实现高精度的流量测量。
对于蒸汽,密度根据温度和压力而变化。涡街流量计不仅可以高精度测量流量,有些仪表还配有温度传感器,以便将其转换为质量流量。
另外,由于锅炉中的蒸汽主要是湿蒸汽,因此涡街流量计比差压式流量计更合适。然而,由于这种湿蒸汽的温度、压力和干燥度的影响,涡街流量计的精度可能会降低。
蒸汽涡街流量计的检测部分内置有干燥度传感器,旨在实现质量流量转换。