一、工作原理
渦街流量計是基于卡曼渦街原理進(jìn)行測量,在均勻流體中,垂直設置阻流體,在一定流速范圍內,從阻流體兩側交替地釋放方向相反的旋渦,這種不對稱(chēng)漩渦稱(chēng)為卡曼渦街,如圖1所示。
通過(guò)檢測元件檢出漩渦頻率后,可以推導出流體的流量,設被測介質(zhì)的平均速度為V,漩渦的發(fā)生頻率為f,阻流體迎面寬度為d,根據卡曼渦街原理,發(fā)生頻率和流體速度成正比,如下式:f=SrV/d (1)
式中:
V—阻流體兩側平均流速,m/s;
Sr—斯特勞哈爾數;
d—阻流體的寬度,m。
斯特勞哈爾數Sr為無(wú)量綱參數,它與阻流體的形狀及雷諾數有關(guān),實(shí)驗數據得知,在Re=2×104~7×106范圍內,Sr基本保持不變,可視為常數。由上式(1)可見(jiàn),漩渦頻率f不受流體物性和組分變化的影響。設管道內體積流量為qv
qv=πD2V/4=πD2df/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2d/4Sr]-1 (3)
式中:
K—流量計的儀表系數,m3。
K除與阻流體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數Sr有關(guān)。由上式(3)可見(jiàn),流量qv和漩渦頻率f成正比關(guān)系,輸出信號與流量成正比,不受流體的溫度、壓力、粘度和密度的影響,通過(guò)傳感器檢測前后壓降和頻率f,將信號送入放大器,再由通過(guò)整形得到電信號輸出,就可以測出qv。
二、儀表結構
嘉可儀表JK-LUGB型渦街流量計在化工行業(yè)應用比較廣泛,主流的渦街流量計由殼體、傳感器和轉換器三部分組成,如圖2所示。傳感器包括漩渦發(fā)生體(阻流體)、檢測元件和儀表表體等,轉換器包括前置放大器、濾波整形電路、D/A轉換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護罩等。根據卡曼渦街工作原理,通過(guò)漩渦發(fā)生體產(chǎn)生漩渦,傳感器測量漩渦頻率,主要采用壓力傳感器進(jìn)行測量,通過(guò)檢測信號,再通過(guò)放大器,信號顯示并遠程傳輸至DCS系統,就可以計算出流體的流速及流量,整個(gè)測量過(guò)程可靠程度高。
嘉可儀表JK-LUGB型渦街流量計種類(lèi)齊全,有LUGB智能渦街流量計、蒸汽渦街流量計、氣體渦街流量計、液體渦街流量計、溫壓補償型渦街流量計、導熱油流量計、管道式渦街流量計、法蘭夾持式渦街流量計、卡箍連接渦街流量計、螺紋連接渦街流量計、壓縮空氣流量計、天然氣流量計、插入式渦街流量計、脈沖型渦街流量計、電遠傳渦街流量計、分體式渦街流量計、一體式渦街流量計、高溫型渦街流量計、防爆型渦街流量計、預付費蒸汽渦街流量計等。