漩涡旋进流量计
1. 旋进旋涡流量计区别
涡街流量计与旋进旋涡流量计区别
涡街流量计是在流量计管道中,设置一滞流件,当流体流经滞流件时,由于滞流件表面的滞流作用等原因,在其下游会产生两列不对称的旋涡,这些旋涡在滞流件的侧后方分开,形成所谓的卡门(Karman)旋涡列,两列旋涡的旋转方向是相反的,卡门从理论上证明了当h/L=0.281(h为两旋涡列之间的宽度,L为两个相邻旋涡间的距离)时,旋涡列是稳定的,在此情况下,产生旋涡的频率f与流量计管道中流体流速υ的关系为:
f =sv/d
v=df/s
式中 d ——圆柱形滞流件的直径;
s——无量纲常数,称为Strouhal数,与流体流动状态的雷诺数Re有关。
流量计圆截面管道的雷诺数Re为:
式中 υ——流体的流速,m/s;
ρ——流体的密度,kg/m3;
μ——流体的动力粘度,(kg?m-1)/s。
而流体的流量:
Q=A *v
从上式可见,涡街流量计选型设计完毕,流量Q不仅与f有关,而且与雷诺数Re也有关。雷诺数Re是表征粘性流体流动特性的一个无量纲数,其物理意义是流体流动的惯性力与粘滞力的比值。因此,流体的流动状态对涡街流量计的使用也有一定的影响。如果环境参数对流体流动状态有影响也会影响到涡街流量计的使用性能。
旋进旋涡流量计流量沿着轴向的流体流量传感器入品时,在漩涡发生体的作用下,被强制围绕中心线旋转,产生漩涡流,漩涡流在文丘利管中旋进,到达收缩段突然节流后,使漩涡流加速,当通过扩散段时,漩涡中心沿一锥形螺旋线进动。此时,漩涡中心通过检测点的进动频率与流体的流速成正比。由压电传感器检测到的漩涡流进动频率信号经放大、滤波、整形后转换成流量值进行就地显示或信号选择。
2. 旋进式旋涡流量计与涡街旋涡流量计的区别
这两种流量计虽然都是利用流体振荡原理的流量计,但计分别使用了两种完全不同的工作原理。
利用卡曼漩涡原理的流量计:流体在经过一个柱状物体时,会在这个物体背向流体的两侧产生漩涡,当一侧漩涡发育时会压抑另一侧的漩涡,当一侧漩涡发育到一定程度时会脱离柱状物体随流体而去并在原位产生新的漩涡,同时另一侧的漩涡因失去压抑而发育,并压抑新生的漩涡,上述过程在柱状物两侧交替发生,发生的频率与流体的流速相关,检测这个频率可得到流速,并进而获得流量值。由于交替释放的漩涡在后面的流体中象马路两侧的物体一般排列,所以这种现象也被称作涡街。
根据这个原理工作的流量计称为涡街流量计或卡曼漩涡流量计。
利用旋进型漩涡原理的流量计:在管道中设置一组扭曲叶片构成漩涡发生器,使流体经过时发生旋转,并在管道中心线附近形成漩涡,这个漩涡的中心一边围绕管道中心线旋转,一边随流体前进一边扩大旋转半径形,使得漩涡中心成一个类似锥形螺旋线的旋进运动。这时对于在漩涡发生器后方的管壁上的一个点来说,流经的流体速度会发生一个周期性的变化,其频率与流体的流速相关,检测这个频率可得到流速,并进而获得流量值。
根据这个原理工作的流量计称为漩涡流量计或旋进型漩涡流量计
3. 旋进旋涡流量计的原理
旋进旋涡流量计的原理:
当流体通过由螺旋形叶片组成的旋涡发生器(见图1)后,流体被迫绕着发生体轴剧烈旋转,形成旋涡。当流体进入扩散段时,旋涡流受到回流的作用,开始作二次旋转,形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比,不受流体物理性质和密度的影响。检测元件测得流体二次旋转进动频率,就知道了流量。而且能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。流量计算式为:
K=f/q
式中:K ——流量仪表系数l/m³
f——旋涡频率 Hz
q——体积流量m³/s
流量计的仪表系数在一定的结构参数和规定的雷诺数范围内与流体的温度、压力、组分和物性(密度、粘度)无关。
主要特点:
1.内置式压力、温度、流量传感器,安全性能高,结构紧凑,外形美观。
2.就地显示温度、压力、瞬时流量和累积流量。
3.采用新型信号处理放大器和独特的滤波技术,有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号,大大提高了流量计的抗干扰能力,使小流量具有出色的稳定性。
4. 特有时间显示及实时数据存储之功能,无论什么情况,都能保证内部数据不会丢失,可永久性保存。
5.整机功耗极低,能凭内电池长期供电运行,是理想的无需外电源就地显示仪表。
6.防盗功能可靠,具有密码保护,防止参数改动。
7.表头可180度随意旋转,安装方便。