渦流計(jì)的研制及原理

渦街流量計(jì)作為一種新型流量計(jì),自1980年代中期以來(lái)迅速發(fā)展,在流動(dòng)測(cè)量中具有許多優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代流量測(cè)量中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,隨著渦街流量計(jì)在我國(guó)的應(yīng)用,流量測(cè)量變得越來(lái)越重要。蒸汽流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測(cè)量，蒸汽流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進(jìn)、理想的測(cè)量?jī)x器。電磁流量計(jì)其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)。直流磁路用永久磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，受交流磁場(chǎng)的干擾較小，但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負(fù)離子包圍，負(fù)電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí)，永久磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟(jì)，所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場(chǎng)，且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的。目前,我國(guó)有一系列卓越的性能和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,渦街流量計(jì)是基于流體振動(dòng)的發(fā)展,根據(jù)不同的渦流,檢測(cè)方式為熱線式和熱式,應(yīng)力類型、磁敏型和差動(dòng)開(kāi)關(guān)電容型,該渦街流量計(jì)可用于各種場(chǎng)合,可形成渦流柱,不僅可用于封閉管道,也可用于明渠?與渦輪流量計(jì)相比,本發(fā)明的渦街流量計(jì)無(wú)活動(dòng)機(jī)械部件,維護(hù)工作量小,儀器常數(shù)穩(wěn)定,與孔板型流量計(jì)相比,本發(fā)明具有測(cè)量范圍大、壓力損失小、精度高、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但渦街流量計(jì)的與環(huán)境有關(guān)的參數(shù)更多，易于使用，影響流量計(jì)的正常性能。

渦街流量計(jì)的原理是在流量計(jì)管道中設(shè)置停滯部件。當(dāng)流體流過(guò)停滯部件時(shí)，由于停滯部件的表面停滯，在下游產(chǎn)生兩排不對(duì)稱。漩渦，這些漩渦在停滯的一側(cè)分開(kāi)，形成一個(gè)所謂的卡門渦旋柱。兩列渦流的旋轉(zhuǎn)方向相反�？ㄩT理論證明，當(dāng)h / L = 0.281（h是兩個(gè)渦旋）列之間的寬度，L是兩個(gè)相鄰渦旋之間的距離），渦旋柱是一個(gè)穩(wěn)定的雷諾數(shù)Re是一個(gè)無(wú)量綱數(shù)，表征粘性的流動(dòng)特性流體，其物理意義是慣性力和流體流動(dòng)的粘度，停滯力的比例。因此，流體的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)渦流流量計(jì)的使用也有一定的影響。如果環(huán)境參數(shù)影響流體流動(dòng)狀態(tài)，它也會(huì)影響渦街流量計(jì)的性能。