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涡街流量计原理和使用工况优点
来源: | 作者:四爷 | 发布时间: 2024-08-30 | 367 次浏览 | 分享到:

涡街流量计原理:

涡街流量计是根据卡门涡街原理(Kármán Vortex Street)制成的。当流体以足够大的流速流过垂直于流体流向的物体(通常为非流线型的对称形状物体,如三角柱型旋涡发生体)时,若该物体的几何尺寸适当,则会在物体的后面沿两条平行直线上产生整齐排列、转向相反的涡列,即卡门涡街。涡列的个数,即涡街频率,与流体的流速成正比。因此,通过测量旋涡的频率,就可以计算出流体的流速,进而得到流体的流量。 涡街流量计的数学表达式可以表示为:F = Stu/d,其中F为涡街频率,u为来流速度,d为漩涡发生体宽度,St为斯特劳哈尔数(Strouhal number),是一个无量纲数,其值与漩涡发生体宽度d和雷诺数Re有关。在雷诺数Re的一定范围内(通常为2×104~7×106),St值基本保持不变,这是涡街流量计进行流量测量的基础。

 

使用工况:

涡街流量计的使用工况主要取决于被测量的介质及其特性(如是否具有腐蚀性)、工作的温度、压力、流量以及管道的口径等因素。涡街流量计具有量程比宽、精度高、耐腐蚀、结构简单、安装维护方便以及对介质和环境的适应性广等诸多优势,因此适用于测量各种气体、液体、蒸汽的流量。 具体来说,涡街流量计的使用工况包括但不限于以下几个方面: 

介质类型:涡街流量计可用于测量多种介质,包括清洁的或含有少量固体颗粒的气体、液体和蒸汽。

温度范围:涡街流量计可在较宽的温度范围内工作,通常可在-20℃~+250℃的工作温度范围内稳定运行。

压力范围:涡街流量计可承受一定的压力,但具体压力范围需根据具体型号和规格来确定。

流量范围:涡街流量计的量程比可达1:10,能够覆盖较宽的流量范围。管道口径:不同口径大小的管道可选用不同结构形式的涡街产品,如300以下可选用法兰式,300以上可选用插入式。此外,涡街流量计的安装也需要注意一定的条件,如传感器应安装在水平、垂直或倾斜(液体流向自下而上)的与其通径相同的管道上,且上下游应配置一定长度的直管段等。

 综上所述,涡街流量计以其独特的原理和广泛的适用性,在工业生产中得到了广泛的应用。

涡街流量计优点:

测量范围广:涡街流量计的量程比可达1:10,甚至在某些情况下范围度可以达到20:1,能够覆盖较宽的流量范围,适用于多种工业应用场合。

高精度:涡街流量计在测量工况体积流量时,几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响,因此具有较高的测量精度。其准确度较高,重复性一般为0.5%,相对偏差在±1%~1.5%之间。

高可靠性:涡街流量计的结构简单而牢固,无可动部件,因此长期运行十分可靠,维护量小。其采用的压电应力式传感器也具有较高的可靠性,能在较宽的工作温度范围内(-20℃~+250℃或300℃以下)稳定工作。

压力损失小:涡街流量计在测量过程中造成的压力损失较小,有助于降低运行费用,具有节能意义。

多介质测量:涡街流量计可同时测量气体、液体、饱和蒸汽、过热蒸汽等多种介质的流量,应用广泛。

输出信号稳定:涡街流量计的输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高,并方便与计算机等数字系统配套使用。它既有模拟标准信号输出,也有数字脉冲信号输出。

使用寿命长:由于检测传感器不直接接触被测介质,因此性能稳定,使用寿命长。

安装维护方便:涡街流量计的安装和维护相对简单,降低了维护成本。其结构简单,减少了泄露、堵塞和冻结等现象的发生。