在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如右图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
涡街流量计是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时,它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡,这种旋涡被称为卡门涡街。斯特罗哈尔在卡门涡街理论的基础上又提出了卡门涡街的频率与流体的流速成正比,并给出了频率与流速的关系式:
f = St × V/d
式中:f 涡街发生频率 (Hz)
V旋涡发生体两侧的平均流速(m/s )
St 斯特罗哈尔系数(常数)
这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力,该压力作用在检测探头上,便产生一系列交变电信号,经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号或标准信号。
折叠编辑本段计算方法
设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式: f=SrU1/d=SrU/md (1)
式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h; Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
折叠编辑本段检定检测
现如今能源正在逐步减少,所以国家出台了关于能源管理的相关条例,其中明确指出,涡街流量计在应用于贸易结算中必须要到相关的检定部门做技术检定,出具相应的证书后才能投入使用。
现常用的涡街流量计检定方法有两种:
折叠标准表法
用涡街流量计作标准器与被检流量计串联,可用静态法或动态法检定。通过比较两台流量计的读数,求得被检涡街流量计误差。
标准表法流量计标准装置的特点:
1、标准表法装置适用于计量各种流体(包括液体和气体),也适用于各种粘度的液体。
2、进行示值检定时,作为标准表的流量计与被检流量计串联安装于同一个封闭管道系统中,一般无时间测量误差。
3、作为标准表的涡街流量计,可以与被检流量计各类相同,也可以不同。
4、用标准表法检定流量计时可以不切断气流或液流,故适宜于在线检定,也适用于作密闭管路的计量标准器。5、标准表法容易实现自动化,密闭安全,不污染环境。
6、体积小,重量轻,装置构造简单,操作方便,运输安装较易,成本较低。
7、标准表流量计准确度偏低,稳定性较差,常需要定期或不定期进行比对,以监督其计量性能。标准表的检定周期较短。
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