渦街流量計原理

    渦街流量計又稱旋渦流量計.它可以用來側最各種管道中的液體、氣體和蒸汽的流量.是目前工業(yè)控制、能源計最及節(jié)能管理中廣泛使用的流量儀表。那么渦街流量計原理是什么呢？
    渦街流量計的特點是精確度高、測量范圍寬、沒有運動部件、無機械磨損、維護方便、壓力損失小、節(jié)能效果明顯。
    渦街流量計原理是利用有規(guī)則的游渦剝離現(xiàn)象來測量流體流量的儀表。在流體中垂直插人一個非流線形的柱狀物(圓柱或三角往)作為旋渦發(fā)生體，如圖3一13所示。當雷諾數(shù)達到一定的數(shù)值時，會在柱狀物的下游處產(chǎn)生如圖3一13(b)所示的兩列平行狀，并且上下交替出現(xiàn)的旋渦，因為這些旋渦有如街道旁的路燈，故有“渦街”之稱，又因為此現(xiàn)象首先被卡曼(Karman)發(fā)現(xiàn)，也稱作“卡曼渦街”。當兩列旋渦之間的距離h和同列的旋渦之間的距離L之比能滿足h /L=0.281時.則所產(chǎn)生的渦街是穩(wěn)定的。

由圓柱體形成的卡曼旋渦，其單側旋渦的頻率

f=Sr×v/d （3-12）

式中，f——單側旋渦產(chǎn)生的頻率，Hz

V——流體平均流速，m/s

D——圓柱體直徑，m

Sr——斯特勞哈爾系數(shù)（當雷諾數(shù)Re=5*10²——15*10⁴時，Sr=0.2）

由上式所致，當Sr近似為常數(shù)時，旋渦產(chǎn)生的頻率f與流體的平均流速v成正比，測得f既可求得題記流量q_v

圓柱檢測器原理

旋渦頻率的檢側方法有許多種，例如熱敏檢測法、電容檢側法、應力檢測法、超聲檢側法等，這些方法無非是利用旋渦的局部壓力、密度、流速等的變化作用于敏感元件，產(chǎn)生周期性電信號，再經(jīng)放大整形，得到方波脈沖。圖3一14所示的是一種熱敏檢側法。它采用鉑電阻絲作為旋渦頻率的轉換元件.在圓柱形發(fā)生體上有一段空腔(檢測器)，被隔墻分成兩部分.在隔墻中央有一小孔.小孔上裝有一根被加熱了的細鉑絲.在產(chǎn)生旋渦的一側，流速降低，靜壓升高，于是在有旋渦的一側和無旋渦的一側之間產(chǎn)生靜壓差.流體從空腔上的導壓孔進人，向未產(chǎn)生旋渦的一側流出.流體在空腔內(nèi)流動時將鉑絲上的熱量帶走，鉑絲溫度下降，導致其電阻值見效。由于旋渦是交替地出現(xiàn)在柱狀物的兩側，所以鉑熱電阻絲阻值的變化也是交替的，且阻值變化的頻率與旋渦產(chǎn)生的頻率相對應，故可以通過測量鉑絲阻值變化的頻率來推算流量。
鉑絲阻值的變化頻率，采用了一個不平衡電橋進行轉換，放大和整形，再變成0-10mA或4-20mA的直流電流信號輸出，供顯示，累積流量或進行自動控制。

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