渦街流量計(jì)是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯(cuò)排列的游渦的儀表。當(dāng)通流截面一定時(shí)，流速與導(dǎo)容積流量成正比。因此，測(cè)量振蕩頻率即可測(cè)得流量．渦街流量計(jì)按頻率檢出方式可分為:應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、振動(dòng)體式、光電式及超聲式等。這種流量計(jì)是70年代開發(fā)和發(fā)展起來的．由于它兼有無轉(zhuǎn)動(dòng)部件和脈沖數(shù)字輸出的優(yōu)點(diǎn)，很有發(fā)展前途。
優(yōu)點(diǎn)：
（1）渦街流量計(jì)無可動(dòng)部件，測(cè)量元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。
（2）渦街流量計(jì)測(cè)量范圍寬。量程比一般能達(dá)到1：10。
（3）渦街流量計(jì)的體積流量不受被測(cè)流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨(dú)標(biāo)定。它可以測(cè)量液體、氣體或蒸汽的流量。
?。?）它造成的壓力損失小。
?。?）準(zhǔn)確度較高，重復(fù)性為0.5％，且維護(hù)量小。
缺點(diǎn)：
?。?）渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體積流量不受被測(cè)流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響，但液體或蒸汽的最終測(cè)量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量，對(duì)于氣體，最終測(cè)量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量都必須通過流體密度進(jìn)行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
?。?）造成流量測(cè)量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測(cè)量誤差；不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)的介質(zhì)密度；將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測(cè)量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計(jì)的總測(cè)量誤差會(huì)很大。
?。?）抗振性能差。外來振動(dòng)會(huì)使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速?zèng)_擊會(huì)使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動(dòng)，使測(cè)量精度降低。大管徑影響更為明顯。
?。?）對(duì)測(cè)量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計(jì)的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對(duì)測(cè)量精度造成極大影響。
?。?）直管段要求高。專家指出，渦街流量計(jì)直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測(cè)量要求。
?。?）耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測(cè)量300℃以下介質(zhì)的流體流量。
USF在60年代后期進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用,80年代后期起在各國(guó)流量?jī)x表銷售金額中已占4%~6%。1992年世界范圍估計(jì)銷售量為3.54.8萬臺(tái),同期國(guó)內(nèi)產(chǎn)品估計(jì)在8000~9000臺(tái)。
智能渦街流量計(jì)是以全新的設(shè)計(jì)理念，將溫度、壓力、流量信號(hào)集于一體，通過智能數(shù)字處理器將三種信號(hào)混合處理后輸出一個(gè)補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)流量，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣體、蒸汽的溫壓補(bǔ)償功能。由于采用了智能一體化的設(shè)計(jì)理念，因此，溫壓補(bǔ)償智能型渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用維護(hù)方便的特點(diǎn)。
下面介紹智能渦街流量計(jì)工作原理：
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門原理，如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測(cè)探頭或壓電檢測(cè)探頭及相應(yīng)匹配電路，即可構(gòu)成電容檢測(cè)式空氣流量/傳感器或壓電檢測(cè)式煤氣流量傳感器。
圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼空氣原理，有如下關(guān)系式:
f=St.V/〔（1-1.25d/D）d〕
式中：f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數(shù)
V－流體的平均流速
d－柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為空氣流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。
Q＝3600f/K或M=ρ3600f/K
式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。
M=質(zhì)量流量
Q＝體積流量（m3/h）
ρ=介質(zhì)密度（kg/m3）
F=頻率Hz
智能渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)
智能渦街流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，如圖3所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體（阻流體）、檢測(cè)元件、儀表表體等；轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D／A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護(hù)罩等。近年來智能式流量計(jì)還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
旋渦發(fā)生體是檢測(cè)器的主要部件，它與儀表的流量特性（儀表系數(shù)、線性度、范圍度等）和阻力特性（壓力損失）密切相關(guān)，對(duì)它的要求如下。
1）能控制旋渦在旋渦發(fā)生體軸線方向上同步分離；
2）在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，有穩(wěn)定的旋渦分離點(diǎn)，保持恒定的斯特勞哈爾數(shù)；
3）能產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦街，信號(hào)的信噪比高；
4）形狀和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工和幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以及各種檢測(cè)元件的安裝和組合；
5）材質(zhì)應(yīng)滿足流體性質(zhì)的要求，耐腐蝕，耐磨蝕，耐溫度變化；
6）固有頻率在渦街信號(hào)的頻帶外。
已經(jīng)開發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體，它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類，如圖4所示。單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱，其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用廣泛的一種，如圖5所示。圖中D為儀表口徑。為提高渦街強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可采用多旋渦發(fā)生體，不過它的應(yīng)用并不普遍。
智能渦街流量計(jì)外型簡(jiǎn)潔，測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定，具有多種安裝、供電、信號(hào)輸出方式，可提供特殊管道及工況定制，產(chǎn)品選型，現(xiàn)場(chǎng)工控自動(dòng)化設(shè)計(jì)等.
智能渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。
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、溫度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。
智能渦街流量計(jì)參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。該儀表采用壓電應(yīng)力式傳感器，可靠性高，可在-25攝氏度--+320攝氏度穩(wěn)定范圍內(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)、理想的流量?jī)x表。
選擇渦街流量計(jì)應(yīng)該注意些什么？下面我們就這個(gè)話題給大家提示兩點(diǎn)要求; 適用介質(zhì)*，價(jià)格低，在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)氣體流量計(jì)量發(fā)揮著要作用。
質(zhì)量好壞，與二個(gè)部分相關(guān)：
1.探頭 2.線路板
探頭：里面有兩片壓電晶體，一片用于抗震動(dòng)干擾，一片用于檢測(cè)。探頭引線是檢測(cè)片的兩根引線，探頭殼體由渦街體管壁插入，通過固定法蘭固定在渦街體管壁上。
探頭在300℃以下均能正常工作，zui高可抗350℃。如果溫度再高，將破壞密封瓷體，使探頭性能下降，甚至損壞探頭。
我們可用萬用表“×10k”檔檢查探頭兩根引線，應(yīng)為無窮大，如果有阻值，探頭性能下降；如果在幾十千歐姆以下，探頭損壞。
線路板：它的設(shè)計(jì)好壞直接關(guān)系到渦街所產(chǎn)生的信號(hào)正確與否，我們可以通常示波器查看到流量計(jì)在工作時(shí)所產(chǎn)生的波型。
另外在生產(chǎn)中傳感器與表體的密封相當(dāng)重要，密封不好表體會(huì)發(fā)生泄漏，渦街流量計(jì)在出廠前要進(jìn)行打壓試驗(yàn)，并通過標(biāo)定裝置進(jìn)行流量標(biāo)定。
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