在流體中插入一物體時(shí)，流體流動(dòng)受到影響，在障礙物的兩側(cè)就會(huì)交替地分離釋放出兩串旋渦，在下游形成互相平行的兩個(gè)旋渦流，稱為卡門渦街，今天，小編為大家整理渦街流量計(jì)算以工作原理。

障礙物就是旋渦發(fā)生體，它可以是三棱柱體，或者圓柱體。

 

旋渦的回旋方向，因所在旋渦流的不同而不同，，如圖所示，在上邊的一列旋渦流為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在下邊的一列則作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由于旋渦之間相互作用，其旋渦流一般是不穩(wěn)定的。但是理論和實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)滿足參數(shù)h/l=0.281（h為卡門渦街列的間隔，l為同列中旋渦的間隔）時(shí)，渦街是穩(wěn)定的，并且單側(cè)旋渦的分離釋放頻率f與流體流速v、旋渦發(fā)生體寬度d（三棱柱時(shí)為底寬，圓柱時(shí)為直徑）的關(guān)系符合下式：

 

f=St*v/d

 

式中：St-斯特勞哈爾系數(shù)

 

St是雷諾數(shù)Re的函數(shù)，當(dāng)Re=500～150000時(shí)，St=0.16（對(duì)三棱柱體）和St=0.2（對(duì)圓柱體）。在工業(yè)中檢測(cè)的流速，實(shí)際上幾乎都不超出這個(gè)范圍。

 

由上式可見，旋渦的分離頻率f只決定于介質(zhì)流速和和旋渦發(fā)生體寬度之比，而不受溫度、密度和粘度等影響，因此，對(duì)f進(jìn)行檢測(cè)，可以得到介質(zhì)流速v，并由此求得介質(zhì)的體積流量。

 

渦街流量計(jì)的使用優(yōu)勢(shì)

 

1、自DN20起以上各規(guī)格：均采用表體與三角柱一次鑄造完成，減少了測(cè)量孔因焊接三角柱而產(chǎn)生的變形，提高渦街的穩(wěn)定性。

 

2、自DN40起以上各規(guī)格均采用內(nèi)置式結(jié)構(gòu)，即將測(cè)量探頭鑲?cè)肴侵鶅?nèi)。國(guó)內(nèi)只有少量的是大口徑采用此結(jié)構(gòu)，雖然增加了工藝難度，但卻大大提高了產(chǎn)品的抗干擾能力。

 

3、渦街的轉(zhuǎn)換采用數(shù)字處理技術(shù)（DSP)突破了傳統(tǒng)的模擬方法處理渦街的局限性，提高了渦街的檢測(cè)靈敏度，加強(qiáng)了渦街流量計(jì)的抗震性能。

 

4、由于采用了上述結(jié)構(gòu)和數(shù)字處理技術(shù)，使得流量計(jì)的量程大大擴(kuò)寬。一般情況下可達(dá)1：10~1：20，主要表現(xiàn)在下限流速明顯降低，通常為普通渦街流量計(jì)的1/4—1/2.

 

5、在規(guī)定的條件下，產(chǎn)品的技術(shù)性能和質(zhì)量已達(dá)到或接近了國(guó)外先進(jìn)渦街流量計(jì)的水平。

 

6、表體由測(cè)量管道與三角柱（漩渦發(fā)生體)組成，當(dāng)被測(cè)流體在測(cè)量管道內(nèi)流經(jīng)三角柱時(shí)產(chǎn)生渦街。

 

7、傳感器檢測(cè)流體在管道內(nèi)流經(jīng)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的渦街，有中溫探頭最高耐溫250℃和高溫探頭最高耐溫350℃。

 

8、支撐桿將本體與轉(zhuǎn)換器連接起來(lái)，并起到保護(hù)傳感器的作用。對(duì)高溫型渦街流量計(jì)還具有散熱功能。

 

9、轉(zhuǎn)換器是將從傳感器產(chǎn)生的電荷變量轉(zhuǎn)換為流量輸出，包括脈沖4-20mA模擬和數(shù)字等。

 

其實(shí)渦街流量計(jì)的概述我們是很好理解的，渦街流量計(jì)的使用優(yōu)勢(shì)也是非常實(shí)用的。

 

渦街流量計(jì)工作特點(diǎn)

 

渦街流量計(jì)無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小,儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。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(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jī)x表。渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理制成的一種流體振蕩性流量計(jì),即在流動(dòng)的流體中放置一個(gè)非流線型的對(duì)稱形狀的物體(渦街流量傳感器中稱之為漩渦發(fā)生體),就會(huì)在其下流兩側(cè)產(chǎn)生兩列有規(guī)律的漩渦,即卡門渦街其漩渦頻率正比于流體速度:

 

渦街流量計(jì)工作時(shí)有哪些特點(diǎn)：

 

1)輸出的信號(hào)是與流速成正比的脈沖信號(hào),便于數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

 

2)量程范圍寬,精度高。

 

3)無(wú)可動(dòng)部件,可靠性較高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于安裝維修。

 

4)檢測(cè)元件與被測(cè)介質(zhì)不直接接觸,不受流體的化學(xué)性質(zhì)影響,應(yīng)用范圍寬,壽命長(zhǎng)。

 

5)抗干擾能力強(qiáng),容易進(jìn)行流量計(jì)算,不受流體物理性質(zhì)的影響,給渦街流量計(jì)的標(biāo)定和使用帶來(lái)了方便。