渦街流量計(jì)的工作原理是什么?
時(shí)間:2019-08-23 03:08:20
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渦街流量計(jì)可用于各種流體,即液體,氣體和蒸汽。雖然需要經(jīng)過驗(yàn)證才能滿足特定應(yīng)用的要求,但是一般在工業(yè)中,都會(huì)被視為首選產(chǎn)品。
渦流計(jì)基本上是頻率計(jì),因?yàn)樗鼈儨y(cè)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(重新編號(hào))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。
渦流示意圖
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)致永久性損失。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。
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(shì)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(無尺寸)
St = Strouhal的號(hào)碼
f =電線頻率
d =電線直徑
V0 =速度
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 =(圣* 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
渦流流量計(jì)上的壓力損失梯度將具有與孔板流量計(jì)相似的形狀。壓力的最低點(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),最終導(dǎo)致永久壓力損失。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)象所需的最小背壓是:
Pmin = 3.2 * Pdel + 1.25 * Pv
Pmin =流量計(jì)下游五個(gè)管道直徑的最小所需壓力
Pdel =以巴為單位計(jì)算的永久壓力損失
Pv =在工作溫度下的蒸汽壓力,單位為bar
請(qǐng)記住 - 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)的最大直徑受到限制,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。
頻率感應(yīng)原理
壓電傳感器 - 一對(duì)壓電電子晶體內(nèi)置于棚桿中。由于脫落桿將受到由脫落頻率引起的交替力,壓電晶體也將如此。
可變電容傳感器 - 一對(duì)可變電容傳感器內(nèi)置于梭口桿中。由于脫落頻率將導(dǎo)致由于力引起的交替微動(dòng),因此電容器將相應(yīng)地改變其電容。
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