蒸汽流量计工作原理

2014/9/15 10:50:20

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蒸汽流量计是基于卡门涡街原理而研制成的一种流体振荡型流量仪表，信噪比大，灵敏度高，具有其他流量计不可兼得的优点，主要应用于测量饱和蒸汽、过热蒸汽、压缩空气及一般液体的测量。涡街流量计自七十年代以来得到了迅速发展，已广泛应用于在石油、化工、冶金、发电等工业部门和市政建设、环保工程等各个领域。

蒸汽流量计工作原理  

在流体中设置非流线型旋涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图所示。

                          

 

旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:

                           f=StV/d               

式中：

f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率                           

　　St－斯特罗哈尔数（无量纲数）

　　V－流体的平均流速

　　d－旋涡发生体的宽度

由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数（St）是无因次未知数，下图表示斯特罗哈尔数（St）与雷诺数（Re）的关系。

 

 

线性测量范围

7×106

2×104

5×103

可能测量范围

St

0 .2

0.15

0.1

Re

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在曲线表中St＝0.17的平直部分，漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速，由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比，称为仪表常数（K），见式（2）

　                       K＝N/Q（1/m³）             

式中：K＝仪表常数（1/m³）。

N＝脉冲个数

Q＝体积流量（m³）

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