江蘇銘創(chuàng)自動化儀表有限公司
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閱讀：7發(fā)布時間：2026-7-26
結構組成
渦街流量計由傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器包括旋渦發(fā)生體（阻流體）、檢測元件、儀表表體等；轉換器包括前置放大器、濾波整形電路、 D / A 轉換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護罩等。近年來智能式流量計還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉換器內。
（ 1 ）旋渦發(fā)生體
旋渦發(fā)生體是檢測器的主要部件，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，對它的要求如下。
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，有穩(wěn)定的旋渦分離點，保持恒定的斯特勞哈爾數(shù)；
3）能產(chǎn)生強烈的渦街，信號的信噪比高；
4）形狀和結構簡單，便于加工和幾何參數(shù)標準化，以及各種檢測元件的安裝和組合；
5）材質應滿足流體性質的要求，耐腐蝕，耐磨蝕，耐溫度變化；
6）固有頻率在渦街信號的頻帶外。
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。三角柱形旋渦發(fā)生體是應用廣泛的一種，為提高渦街強度和穩(wěn)定性，可采用多旋渦發(fā)生體，不過它的應用并不普遍。
（ 2 ）檢測元件
渦街流量計檢測旋渦信號有 5 種方式。
1）用設置在旋渦發(fā)生體內的檢測元件直接檢測發(fā)生體兩側差壓；
2）旋渦發(fā)生體上開設導壓孔，在導壓孔中安裝檢測元件檢測發(fā)生體兩側差壓；
3）檢測旋渦發(fā)生體周圍交變環(huán)流；
4）檢測旋渦發(fā)生體背面交變差壓；
5）檢測尾流中旋渦列。
根據(jù)這 5 種檢測方式，采用不同的檢測技術（熱敏、超聲、應力、應變、電容、電磁、光電、光纖等）可以構成不同類型渦街流量計。
（ 3 ）轉換器
檢測元件把渦街信號轉換成電信號，該信號既微弱又含有不同成分的噪聲，必須進行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號 . 不同檢測方式應配備不同特性的前置放大器。
（ 4 ）儀表表體
儀表表體可分為夾持型和法蘭型。
工作原理
在流體中設置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為 f，被測介質來流的平均速度為 V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為 d，表體通徑為 D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關系式:
f=StV/d 公式(1)
式中：
f－發(fā)生體一側產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）
V－流體的平均流速
d－旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關系。
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,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內流體的流速，由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）
K＝N/Q（1/m3） 公式（2）
式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。
N＝脈沖個數(shù)
Q＝體積流量（m3）
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