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渦街流量計的工作原理
閱讀：2545 發布時間：2021-4-6渦街流量計是根據卡門（Karman）渦街原理研究生產的測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。主要用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質。
其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號，也有數字脈沖信號輸出，容易與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進、理想的測量儀器。
在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
渦街流量計是根據卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應用于自動化控制系統中。
渦街流量計是應用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經過渦街流量變送器時，在三角柱的旋渦發生體后上下交替產生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體平均速度及旋渦發生體特征寬度有關，可用下式表示：
式中： 為旋渦的釋放頻率，單位為Hz；v為流過旋渦發生體的流體平均速度，單位為m/s；d為旋渦發生體特征寬度，單位為m；St為斯特勞哈爾數（Strouhal number），無量綱，它的數值范圍為0.14－0.27。
St是雷諾數的函數， 。
當雷諾數Re在 范圍內，St值約為0.2。在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數在 ，此時旋渦頻率 。
由此，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度v，再由式 可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發生體的截面積。
技術指標編輯
測量介質： 氣體、液體、蒸汽
連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式
口徑規格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數1.5×104～4×106；氣體5～50m/s；液體0.5～7m/s。
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2； 蒸汽流量范圍見表3。
測量精度 1.0級 1.5級
被測介質溫度：常溫–25℃～100℃，高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
脈沖占空比約50%，傳輸距離為100m
脈沖電流遠傳信號 4～20 mA，傳輸距離為1000m
儀表使用環境 溫度：-25℃～+55℃ 濕度：5～90% RH50℃
材質 不銹鋼，鋁合金
電源 DC24V或鋰電池3.6V
防爆等級 本安型iaIIbT3-T6，防護等級 IP65。
特點編輯
結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠。
安裝簡單，維護十分方便。
檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩定，壽命長。
輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高。
測量范圍寬，量程比可達1：10。
壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義。
在一定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組份變化的影響，儀表系數僅與旋渦發生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數。
應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。
檢定周期為二年。
渦街流量傳感器應用內徑范圍為25-300mm（滿管式）
插入式渦街流量傳感器應用內徑范圍為350-1200mm(插入式)。
滿管式測量液體精度為1%
測量蒸汽和氣體精度為1.5% [3]
插入式測量液體精度為2%
測量蒸汽和氣體精度為2.5%
被測介質溫度為-20~150℃、-40~250℃、+100~350℃（僅管式）
輸出信號為三線制電壓脈沖，三線制4-20mA、二線制4-20mA。
安裝要求
1、合理選擇安裝場所和環境。
避開強電力設備，高頻設備，強電源開關設備；避開高溫熱源和輻射源的影響，避開強烈震動場所和強腐蝕 環境等，同時要考慮安裝維修方便。
2、上下游必須有足夠的直管段。
若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90°彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。
若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90°彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。
調節閥應安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應不小于50D，下游應有不小于5D。
3、安裝點上下游的配管應與傳感器同心，同軸偏差應不小于0.5DN。
4、管道采取減振動措施。
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，特別是橫向振動。若不得已要安裝時，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防振墊。
5、在水平管道上安裝是流量傳感器醉常用的安裝方式。
測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應安裝在管線的較高處。
測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應安裝在管線的較低處。
6、傳感器在垂直管道的安裝。
測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應由下向上。
測量液體流量時，液體流向應由下向上：這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。
7、傳感器在水平管道的側裝。
無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側裝，特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許醉好采用側裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。
8、傳感器在水平管道的倒裝。
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽?？捎糜跍y量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經常清洗管道的情況。
9、傳感器在有保溫層管道上的安裝。
測量高溫蒸汽時，保溫層醉多不能超過支架高度的三分之一。
10、測壓點和測溫點的選擇。
根據測量的需要，需在傳感器附近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下游的3-5D處，測溫點應在傳感器下游的6-8D處。
注意事項
磚用法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。
安裝時應使傳感器的流向標志與管道內流體流向一致。
傳感器安裝前，法蘭凹槽內必須放好密封圈。壓力和溫度測量點的位置，取壓點在傳感器下游3～5DN處，測溫點在下游5～8DN處。
測量高溫介質時，切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。
連接傳感器的屏蔽電纜走向，應盡可能遠離強電磁場的干擾場合。覺對不允許與高壓電纜一起敷設，屏蔽電纜要盡量縮短，并且不得盤卷，以減少分布電感，醉大長度不應超過200米。
安裝傳感器前，管道必須進行清洗。沖掉管內的雜質，避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿被測液體，防止氣泡的干擾。