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技術(shù)文章

應(yīng)力式渦街流量計(jì)介紹

閱讀：111發(fā)布時(shí)間：2025-6-23

一、概述
　　應(yīng)力式渦街流量計(jì)是速度式流量計(jì)的一種，它以卡門渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測(cè)流體通過管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率，從而測(cè)量出流體的流量。渦街流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、動(dòng)力供熱等行業(yè)。
　　渦街流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：
　　測(cè)量精度高，量程寬；
　　測(cè)量介質(zhì)廣泛，可測(cè)量液體、氣體和蒸汽；
　　工作溫度高，介質(zhì)溫度可達(dá)350度；
　　無運(yùn)動(dòng)部件，無磨損，可靠性高；
　　表體采用不銹鋼材質(zhì)，耐腐蝕。
　　二、測(cè)量原理

　　當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過旋渦發(fā)生體（三角柱）時(shí)，由于局部流速加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象(如圖一)，此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn)，這種旋渦列被稱為卡門渦街。旋渦交錯(cuò)分離，在柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動(dòng)的壓力，設(shè)在柱體后面（或內(nèi)部）的檢測(cè)探頭受到這種微小的脈動(dòng)壓力的作用，使埋在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應(yīng)力作用而產(chǎn)生交電荷信號(hào)。檢測(cè)放大器將這種信號(hào)進(jìn)行交換、放大、濾波和信號(hào)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的電壓（或電流）脈沖信號(hào)，或經(jīng)變換處理輸出與旋渦分離頻率成比例的模擬電流信號(hào)。儀表輸出的每一個(gè)脈沖或一定的電流將代表一定體積的被測(cè)流體。一段時(shí)間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù)或模擬電流量的積分，將代表這段時(shí)間內(nèi)流過的流體總和。

　　卡門渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動(dòng)速度有關(guān)，而與介質(zhì)的溫度、壓力等特性參數(shù)無關(guān)?？捎孟率奖硎荆?br />　　f=StV/d……(1)
　　式中：f—卡門渦街的釋放頻率
　　V—介質(zhì)流速
　　D—三角柱的寬度
　　St—斯特羅哈爾數(shù)
　　斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計(jì)的重要參數(shù)，它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2*104至7*106范圍內(nèi)，斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個(gè)常數(shù)（0.17~0.18），這樣便可通過測(cè)量旋渦頻率信號(hào)檢測(cè)出流體介質(zhì)的流速，再通過介質(zhì)的流速計(jì)算出介質(zhì)的流量。
　　三、技術(shù)參數(shù)
　　公稱口徑：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN300、DN35、DN400、DN450、DN500；
　　適用范圍：氣體（空氣、氧氣、氮?dú)?、煤氣、天然氣、化學(xué)氣體等），液體（水、高溫水、油、食品液、化學(xué)液等）、蒸汽（飽和蒸汽、過熱蒸汽）；
　　可測(cè)介質(zhì)溫度：-40度~280度，-40度~350度；
　　公稱壓力:≤1.6MPa≤2.5MPa≤4.0MPa
　　精度等級(jí)：液體0.5級(jí)、氣體、蒸汽1.0級(jí)
　　流速范圍：液體0.27-9m/s，氣體：3-80m/s，蒸汽：3-90m/s；
　　測(cè)量范圍：見表二；
　　輸出信號(hào)：電壓脈沖：低電平≤1V，高電平≥6V，脈沖寬0.4ms，負(fù)載電阻＞150Ω，現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示：瞬時(shí)流量5位顯示（m3/h，kg/h，t/h），轉(zhuǎn)換精度±0.1%；累計(jì)流量8位顯示（m3，kg，t），轉(zhuǎn)換精度±0.1%；
　　供電電源：
　　脈沖輸出時(shí)：+12VDC；4-20mA輸出時(shí)：+24VDC；
　　現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示：3.6V5號(hào)1節(jié)鋰電池供電，使用壽命大于2年；
　　環(huán)境溫度：電壓脈沖輸出：-30度-+65度；4-20mA輸出：-10度-+55度；現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示：-25度-55度；

　　表體材質(zhì)：1Crl8Ni9Ti(其它材料協(xié)議供貨)

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