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智能渦街流量計工作原理

智能渦街流量計用于液體、氣體和蒸汽的體積流量測量,在各個行業中廣泛使用。在化工和石化行業中的應用場合中、在包含多種流體的發電廠和供熱系統中:飽和蒸汽、過熱蒸汽、壓縮空氣、氮氣、液化氣體、燃料氣、二氧化碳、完全去離子水、溶劑、導熱油、鍋爐給水、冷凝水等。
 
工作原理 
在流體中設置非流線型旋渦發生體(阻流體),則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為 f,被測介質來流的平均速度為 V,旋渦發生體迎流面寬度為 d,表體通徑為 D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式:
f=StV/d   公式(1)
式中:
f-發生體一側產生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(無量綱數)
V-流體的平均流速
d-旋渦發生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(St)是無因次未知數,圖(二)表示斯特羅哈爾數(St)與雷諾數(Re)的關系。
在曲線表中 St=0.17 的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內流體的流速,由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比,稱為儀表常數(K),見式(2)
K=N/Q(1/m3)   公式(2)
式中:K=儀表常數(1/m3)。
N=脈沖個數
Q=體積流量(m3)
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