在工业生产特别是石化领域中,用于流量测量的仪表很多,传统的有差压式、转子式、电磁式、涡轮式、靶式等。随着科技的发展,一些不太为人熟知的流量仪表逐渐走向各个工程领域,旋涡流量计就是其中较为典型的一种。
旋涡流量计又称涡街流量计,是目前工业控制、能源计量及节能管理中常用的新型流量仪表。其特点是:测量范围宽、无运动部件、无机械磨损、维护方便、压力损失小、节能效果好、安装方便(可直接在管道上安装)、体积小、互换性强、长期运行精度高。可以用来测量各种管道中的液体、气体和蒸汽的流量。
由于旋涡流量计的信号处理部分有许多已微机化,与计算机连接非常方便,因此其应用前景十分广阔。目前世界市场的涡街流量计的销售额每年递增 30%左右。
1 信号转换原
旋涡流量计是利用有规则的旋涡剥离现象来测量流量的。在流体中垂直插入一个非流线形的柱状物(圆柱或三角柱)作为旋涡发生体,如图1(以圆柱形柱状物为例)。
当雷诺数达到一定数值时,会在柱状物的下游产生两列平行、上下交替出现的旋涡(亦称卡曼涡街),当两列旋涡之间的距离h和同列的两旋涡之间的距离L之比能满足h/L=0.281时,则所产生的涡街是稳定的周期现象。
此时旋涡频率f与介质流速v之间的关系为:
f=St×(v/d)
其中:f是....