渦街流量計(jì)工作原理

渦街流量計(jì)本質(zhì)上是頻率計(jì)，因?yàn)樗鼈儨y量由“鈍體”或“脫落桿”產(chǎn)生的渦流的頻率。渦流只會(huì)從一定的速度（RE-數(shù)）開始，因此渦流計(jì)將具有一個(gè)被稱為“截止”點(diǎn)的升高的零點(diǎn)。在速度變?yōu)榱阒埃瑑x表輸出將被切割為零。
 
在一定的回流（上方截止點(diǎn)），一些渦流計(jì)可能產(chǎn)生輸出信號(hào)，這可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的解釋。
 
渦流流量計(jì)是實(shí)際的體積流量計(jì)，如孔板流量計(jì)。這些像孔板米一樣的侵入式儀表會(huì)在流量增加時(shí)導(dǎo)致壓力下降，從而導(dǎo)致yong久性損失。因此，接近其沸點(diǎn)的液體會(huì)在儀表上的壓力下降到低于液體的蒸汽壓力時(shí)引入空化。一旦壓力恢復(fù)到高于蒸汽壓力，氣泡就會(huì)形成。氣蝕導(dǎo)致儀表發(fā)生故障，應(yīng)始終避免。

渦街流量計(jì)工作原理

原理-以一定速度流動(dòng)并通過固定障礙物的流體產(chǎn)生渦流。渦流的產(chǎn)生被稱為卡曼的漩渦，漩渦的頂點(diǎn)將是近似的。虛張聲勢體下游1.2D。一旦拉伸的導(dǎo)線開始在氣流中振動(dòng)，頻率將與氣流速度成正比，
 
St=f*d/V0(withoutdimention)
 
St=Strouhal’snumber
 
f=frequencyofwire
 
d=diameterofwire
 
V0=Velocity
 
這種現(xiàn)象被稱為“渦旋脫落”，渦旋列被稱為“卡曼的渦街”。
 
渦旋脫落的頻率是流體速度的直接線性函數(shù)，頻率取決于阻流體的形狀和面寬。由于管道的阻塞寬度和內(nèi)徑或多或少是恒定的，因此頻率由以下表達(dá)式給出-
 
f=(St*V)/c*D
 
f=渦旋頻率，Hz
 
St=strouhal的數(shù)量，維數(shù)更少
 
V=梭口桿處的流體速度，m/s
 
D=管道的內(nèi)徑，m
 
c=常數(shù)（比率d/D）
 
d=棚桿的面寬，m
 
渦街流量計(jì)上的壓力損失梯度將具有與孔板流量計(jì)相似的形狀。壓力的低點(diǎn)將位于脫落桿處（與孔板流量計(jì)的靜脈收縮率相當(dāng)）。這個(gè)壓力點(diǎn)下游將逐漸恢復(fù)，終導(dǎo)致yong久壓力損失。為了避免氣蝕，靜脈收縮時(shí)的壓力損失是有意義的。
 
確保不發(fā)生氣穴現(xiàn)象所需的小背壓是：
 
Pmin=3.2*Pdel+1.25*Pv
 
Pmin=流量計(jì)下游五個(gè)管道直徑的小所需壓力
 
Pdel=以巴為單位計(jì)算的yong久壓力損失
 
Pv=在工作溫度下的蒸汽壓力，單位為bar
 
-對(duì)于大多數(shù)渦流流量計(jì)，d/D將具有范圍，0.22-0.26，并且頻率od渦旋將取決于儀表的尺寸，更大的儀表，更低的頻率。因此，渦街流量計(jì)的大直徑受到限制，因?yàn)閮x表的分辨率可能成為一個(gè)問題。出于控制目的。為了克服這個(gè)問題，使用了車載數(shù)字乘法器，它將乘以渦流頻率而沒有額外的誤差。
 
渦街流量計(jì)的性能受以下因素影響─
 
由于侵蝕而改變的棚桿幾何形狀
 
沉淀物以及上游腐蝕物
 
如果沒有妥善保護(hù)，可以改變棚桿的位置
 
液壓噪音。
 
一般儀表將包括以下電子部分-
 
拾取元件，AC前置放大器，帶濾波器的AC放大器，降噪功能，施密特觸發(fā)器，微處理器
 
特征-
 
渦街流量計(jì)提供線性數(shù)字（或模擬）輸出信號(hào)，無需使用單獨(dú)的變送器或轉(zhuǎn)換器，簡化了設(shè)備安裝。盡管該范圍取決于操作條件，但在可能的寬流量范圍內(nèi)，儀表精度良好。脫落頻率是阻流體尺寸的函數(shù)，并且是一種自然現(xiàn)象，確保良好的校準(zhǔn)長期穩(wěn)定性和重復(fù)性優(yōu)于±0.15％的速率。沒有漂移，因?yàn)檫@是一個(gè)頻率系統(tǒng)。
 
該儀表具有任何移動(dòng)或磨損組件，提供更高的可靠性和減少維護(hù)。由于沒有閥門或歧管導(dǎo)致泄漏問題，因此進(jìn)一步減少了維護(hù)。沒有閥門或歧管導(dǎo)致特別安全的安裝，這是過程流體有害或有毒時(shí)的重要考慮因素。
 
如果使用的傳感器足夠靈敏，則可以在氣體和液體上使用相同的渦旋流量計(jì)。此外，儀表的校準(zhǔn)實(shí)際上與操作條件（粘度，密度，壓力，溫度等）無關(guān)，無論儀表是用于氣體還是液體。
 
渦街流量計(jì)還具有較低的安裝成本，特別是在直徑小于6英寸（152毫米）的管道中，與孔板和差壓變送器的安裝成本相比具有競爭力。
 
限制包括儀表尺寸范圍。低于0.5英寸（12毫米）直徑的儀表是不實(shí)用的，并且高于12英寸（300毫米）的儀表由于其與孔板系統(tǒng)相比的高成本及其有限的輸出脈沖分辨率而具有有限的應(yīng)用。隨著管道直徑的增加，每立方體積產(chǎn)生的脈沖數(shù)量隨立方規(guī)律的增加而減小。因此，直徑為24英寸（610毫米）的渦街流量計(jì)具有典型的阻塞率0.3，在10英尺/秒（3米/秒）流體速度下僅具有大約5赫茲的滿量程頻率輸出。
 
選擇和尺寸：
 
作為選擇過程的DI一步，應(yīng)將操作條件（過程流體溫度，環(huán)境溫度，管路壓力等）與儀表規(guī)格進(jìn)行比較。然后應(yīng)檢查儀表接液材料（包括粘合劑）和傳感器與化學(xué)侵蝕和安全性的過程流體的兼容性。例如，在氧氣上，應(yīng)避免使用有色金屬材料或極其謹(jǐn)慎地接近。然后應(yīng)建立給定應(yīng)用的流量計(jì)小和大流量。
 
儀表小流量由雷諾數(shù)10,000至10,500，流體密度和電子設(shè)備的小可接受脫落頻率確定。大流速由儀表壓力損失（通常是兩個(gè)速度頭），液體空化的開始和氣體的聲速流動(dòng)（阻塞）決定。因此，任何應(yīng)用的流量范圍*取決于工作流體粘度，密度和蒸汽壓力，以及應(yīng)用的大流速和管線壓力。對(duì)于低粘度產(chǎn)品，如水，汽油和液氨，應(yīng)用大速度為15ft/s（4.6m/s），渦街流量計(jì)的可調(diào)范圍約為20：1，壓力損失約為4PSIG（27.4千帕）。
 
該儀表的良好（“速率”）精度和數(shù)字線性輸出信號(hào)使其在寬流量范圍內(nèi)的應(yīng)用成為一個(gè)實(shí)際的主張?？烧{(diào)節(jié)性隨著粘度的增加，密度的降低或該方法的大流速的降低而成比例地下降。因此，渦街流量計(jì)不適用于高粘度液體。
 
渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
 
渦街流量計(jì)可用于液體，氣體和蒸汽
 
低磨損（相對(duì)于渦輪流量計(jì)）
 
相對(duì)較低的安裝和維護(hù)成本
 
對(duì)工藝條件變化的低靈敏度
 
穩(wěn)定的長期精度和可重復(fù)性
 
適用于廣泛工藝溫度范圍
 
適用于各種管道尺寸
 
渦街流量計(jì)的限制
 
不適合非常低的流量
 
渦街流量計(jì)的上游和下游需要小長度的直管
 
渦街流量計(jì)適用于各種應(yīng)用和行業(yè)，但適用于干凈，低粘度，中高速流體。
 
一些主要用途包括：
 
天然氣計(jì)量的貿(mào)易交接
 
蒸汽測量
 
液體懸浮液的流動(dòng)
 
一般水應(yīng)用
 
液體化學(xué)品和藥品