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涡街流量计工作原理

时间:2015/08/26来源:未知

涡街产生原理:
    涡街流量计是利用流体力学中的卡门涡街原理,即在流动的流体中插入一个非流线型断面的柱体 ,流体经过柱体后产生一个漩涡,在一定的雷诺数范围内旋涡发生体下游形成交替有规律的旋涡列。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,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:
涡街流量计漩涡工作原理图
涡街流量计工作原理图

 
图1 卡门涡街示意图
    理论和实验的研究都证明,漩涡分离频率,即单位时间内由柱体一侧分离的漩涡数目f与流体速度V1成正比,与柱体迎流面的宽度d成反比,即:

式中f—漩涡分离频率。
Sr—斯特劳哈尔数(无量纲)。对于一定柱型在一定流量范围内是雷诺数的函数。
V1—漩涡发生体两侧的流速m/s。
d—漩涡发生体迎流宽度mm。
为了计算方便起见 ,可用管道内平均流速
未命名wxx.jpg
  试验可以测定Sr数,其数值与柱体的断面形状、柱体流道的相对尺寸以及流动雷诺数有关。大量的试验表明,对于许多经过适当选择的柱型,由于斯特劳哈尔数在很宽的雷诺数范围内可以看成是常数。一旦柱体和流道的几何尺寸及其形状确定后,f便与平均速度V成为简单的正比关系,因而检测出漩涡的频率 ,便可以测得流速 ,并以此推知其流量。这就是涡街流量计的基本原理。
 
当流体流动受到一个垂直于流动方向的非流线形柱体的阻碍时,柱体的下游两侧会发生明显的旋涡,成为卡门涡列,涡列的形成与流体雷诺数有关。如图2,漩涡形成示意图,图3卡门涡街示意图。

涡街流量计主要技术指标
公称通径(mm) 15、20、25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式)
公称压力(MPa) DN15-DN200 4.0(>4.0协议供货),DN250-DN300 1.6(>1.6协议供货)
介质温度(℃) 压电式:-40~150,-40~260,-40~330;电容式: -40~400,-40~500(协议订货)
本体材料 1Cr18Ni9Ti,(其它材料协议供货)
允许振动加速度 压电式:0.2g      电容式:1.0~2.0g
±1%R,±1.5%R;插入式:±2.5%R,
范围度 1:6~1:25
供电电压 传感器:DC +12V,DC +24V;变送器:DC +12V ,DC +24V;电池供电型:3.6V电池
输出信号 方波脉冲(不包括电池供电型):高电平≥5V,低电平≤1V;电流:4~20mA
压力损失系数 符合JB/T9249标准 Cd≤2.4
防爆标志 本安型:Ex iaⅡ CT2-T6隔爆型:ExdⅡCT2-T5     
防护等级 普通型IP65     潜水型 IP68
环境条件 温度-20℃~55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa
适用介质 气体、液体、蒸汽
传输距离 三线制脉冲输出型:≤300m,两线制标准电流输出型 (4~20mA) ≤1500m;负载电阻≤500Ω;  RS485/HART≤1200m.
 
涡街流量传感器工况流量范围表 注:表中(300)~(1000)口径为插入式
仪表口径
(mm)
液体 气体
测量范围
(m3/h)
输出频率范围
(Hz)
测量范围
(m3/h)
输出频率范围
(Hz)
15 0.3~5     35~600 2.2~20 260~2000
20 0.6~10 29~420 4~36 210~1900
25 1.2~16 25~336
 
8.8~55 190~1140
32      1.8~20 18~264 10~150 156~1080
40 2~40 10~200 27~205 140~1040
50 3~60 8~160 35~380 94~1020
65 4~85 6~120 50~800 94~940
80 6.5~130 4.1~82 86~1100 55~690
100 15~220 4.7~69 133~1700 42~536
125 20~350 3.2~57 150~2000 38~475
150 30~450 2.8~43 347~4000 33~380
200 45~800 2~31 560~8000 22~315
250 65~1250 1.5~25 890~11000 18~221
300 95~2000 1.2~24 1360~18000 16~213
(300) 100~1500 5.5~87
 
1560~15600 85~880
(400) 180~3000 5.6~87 2750~27000 85~880
(500) 300~4500 5.6~88 4300~43000 85~880
(600) 450~6500 5.7~89 6100~61000 85~880
(800) 750~10000 5.7~88 11000~110000 85~880
(1000) 1200~1700 5.8~88 17000~170000 85~880
>(1000) 协议   协议  





















































 


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