.工作原理

　　渦街流量計(jì)又稱卡門旋渦流量計(jì)。利用概率密度函數(shù)和功率譜密度函數(shù)分析渦街流量計(jì)流量信號(hào)的特點(diǎn),建立了定常流量條件下渦街流量計(jì)信號(hào)的數(shù)學(xué)模型。它是利用流體自然振蕩的原理制成的一種旋渦分離型流量計(jì)。當(dāng)流體以足夠大的流速流過(guò)垂直于流體流向的物體時(shí),若該物體的幾何尺寸適當(dāng),則在物體的后面沿兩條平行直線產(chǎn)生整齊排列,轉(zhuǎn)向相反的旋渦列。旋渦列的個(gè)數(shù),即渦街頻率和流體的流速成正比。因而,通過(guò)測(cè)量旋渦頻率,就可知道流體的流速,測(cè)出流體的流量。

　　LUGB系列的旋渦發(fā)生體為三角柱形,如圖1所示。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流過(guò)柱形體時(shí),在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生的旋渦不斷分離,分離的頻率與介質(zhì)流速成正比。

　　LUGB系列流量變送器的設(shè)計(jì)柱寬d與流通管直徑D具有固定的比值。因此,流經(jīng)管內(nèi)的平均流速V與柱側(cè)流速V有固定的比值:

　　由上式可知,只要測(cè)得旋渦分離頻率f,就可以測(cè)得平均流速,從而測(cè)得流量Q:

　　f是通過(guò)設(shè)在柱體內(nèi)部的裝有壓電晶體的探頭測(cè)量的,經(jīng)放大以后,變換成脈沖信號(hào)

渦街流量計(jì)的特點(diǎn)：

1)渦街流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件，也沒(méi)有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過(guò)流量計(jì)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失，是流量計(jì)中運(yùn)行能耗低的流量?jī)x表之一。

　　2)可測(cè)量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。避免較強(qiáng)的振動(dòng)測(cè)量高壓風(fēng)量時(shí)，傳感器應(yīng)避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上，若不得已要安裝時(shí)，必須采用減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防震墊。這是由于儀表測(cè)量管內(nèi)部無(wú)阻礙流動(dòng)部件，與被測(cè)流體接觸的只是測(cè)量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)來(lái)選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測(cè)量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；采用耐磨橡膠做內(nèi)襯，就特別適合于測(cè)量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。

　　3)渦街流量計(jì)是一種體積流量測(cè)量?jī)x表，在測(cè)量過(guò)程中，它不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率(在一定范圍)的影響。因此，渦街流量計(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后，就可心用來(lái)測(cè)量其它導(dǎo)電性液體的流量。

　　4)渦街流量計(jì)的輸出只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比，而與對(duì)稱分布下的流動(dòng)狀態(tài)(層流或湍流)無(wú)關(guān)。所以渦街流量計(jì)的量程范圍極寬，其測(cè)量范圍度可達(dá)100：1，有的甚至達(dá)1000：1的可運(yùn)行流量范圍。

　　5)渦街流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量，也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量。

　　6)工業(yè)用渦街流量計(jì)的口徑范圍極寬，從幾個(gè)毫米一直到幾米，而且國(guó)內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備，為渦街流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

在化工行業(yè)，流量計(jì)量不準(zhǔn)確會(huì)造成化學(xué)成分分配比失調(diào)，無(wú)法保證產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生生產(chǎn)安全事故。渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽三種方式有：一、也是使用最為廣泛的，帶溫壓補(bǔ)償渦街流量計(jì)。在電力工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)流量的測(cè)量和調(diào)節(jié)占有重要地位。流量計(jì)量的準(zhǔn)確與否不僅對(duì)保證發(fā)電廠在z佳參數(shù)下運(yùn)行具有很大的經(jīng)濟(jì)意義，而且隨著高溫高壓大容量機(jī)組的發(fā)展，流量測(cè)量已成為保證發(fā)電廠安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。如大容量鍋爐瞬時(shí)給水流量中斷或減少，都可能造成嚴(yán)重的干鍋或爆管事故。這就要求流量測(cè)量裝置不但應(yīng)做到準(zhǔn)確計(jì)量，而且要及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，煉鋼過(guò)程中循環(huán)水和氧氣(或空氣)的流量測(cè)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數(shù)之在輕工業(yè)、食品、紡織等行業(yè)中，也都離不開流量計(jì)量。 在農(nóng)業(yè)上，諸如農(nóng)田水利、氣象風(fēng)速，甚至有些農(nóng)業(yè)機(jī)械，像機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)、水泵的特性測(cè)試，同樣需要流量計(jì)量。 在建設(shè)上，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，對(duì)流量計(jì)量提出了相當(dāng)高的要求。如宇宙飛船、核潛艇的核動(dòng)力控制，離不開流量?jī)x表;火箭發(fā)功機(jī)試車一次消極大量的液化燃料，如果流量不準(zhǔn)，不僅經(jīng)濟(jì)損失巨大，而且射程也會(huì)偏離幾千公里;防化裝備也少不了流量?jī)x表;有些軍事工程甚至配用上千臺(tái)流量計(jì)。 科學(xué)研究、對(duì)外貿(mào)易方面，流量計(jì)量同樣占有重要的地位和作用。與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的自來(lái)水、煤氣、天然1氣、油等都大量的應(yīng)用流量?jī)x表計(jì)量。

渦街流量計(jì)的應(yīng)用于注意要點(diǎn)

   渦街流量計(jì)適用的流體比較廣泛，但不適用于測(cè)量低雷諾數(shù)（ReD2104）流體。即取得中華人民共和國(guó)計(jì)量器具制造許可證的企業(yè)生產(chǎn)的渦街流量傳感器。低雷諾數(shù)時(shí)，斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變，儀表線性度變差，流體粘度高，顯著影響甚至阻礙旋渦的產(chǎn)生，同時(shí)對(duì)于流體的臟污性質(zhì)有要求。含固體微粒的流體對(duì)旋渦發(fā)生體的沖刷會(huì)產(chǎn)生噪聲，對(duì)旋渦發(fā)生體產(chǎn)生磨損。超聲波流量計(jì)若含有的短纖維纏繞在旋渦發(fā)生體上，將改變儀表系數(shù)。

  渦街流量計(jì)在混相流體中的應(yīng)用如下：① 可以用于含分散、均勻的微小氣泡，但容積含氣率應(yīng)小于7%~10%的氣、液兩相流，若容積含氣率超出2%，應(yīng)對(duì)儀表系數(shù)進(jìn)行修正。安裝儀表時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一、安裝應(yīng)符合儀表使用說(shuō)明書的要求,保證渦街流量傳感器上、下游直管段的長(zhǎng)度。② 可以用于含分散、均勻的固體微粒，含量不大于2%的氣固、液固兩相流。③ 可以用于互不溶解的液液（如油和水）兩組分流等。脈動(dòng)流和旋轉(zhuǎn)流將對(duì)渦街流量計(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果脈動(dòng)頻率與渦街頻率吻合，電磁流量計(jì)將可能引起諧振，破壞正常工作和設(shè)備，使渦街信號(hào)產(chǎn)生”鎖定（1ock-in）”現(xiàn)象，這時(shí)信號(hào)固定于某一頻率。”鎖定”與脈動(dòng)幅值、旋渦發(fā)生體形狀及堵塞比等有關(guān)。 渦街流量計(jì)的度對(duì)于液體大致為士（0.5%~2%）R，對(duì)于氣體為士（1%~2%）R，重復(fù)性一般為0.2%~0.5%。

  由于渦街如果是1則表示脈沖信號(hào)輸出，總線溫度變送器如果是3則表示帶485通訊，如果是4則表示電池供電，不帶溫壓補(bǔ)償，如果是5則表示溫壓補(bǔ)償一體，帶4-20MA電流輸出，如果是6則表示溫壓補(bǔ)償一體化，電池供電型。

  渦街流量計(jì)在選擇它作為計(jì)量時(shí)，我們一定要認(rèn)真選型，注意到選型中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，只有選好型，才會(huì)保證流量計(jì)的計(jì)量正確性

渦街流量計(jì)注意要點(diǎn)

1、合理選擇安裝場(chǎng)所和環(huán)境。

避開強(qiáng)電力設(shè)備，高頻設(shè)備，強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備；避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊懀荛_強(qiáng)烈震動(dòng)場(chǎng)所和強(qiáng)腐蝕 環(huán)境等，同時(shí)要考慮安裝維修方便

2、上下游必須有足夠的直管段。

若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90。彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。

若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90。彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。

調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D，下游應(yīng)有不小于5D。

3、安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心，同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。

4、管道采取減振動(dòng)措施。

傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上，特別是橫向振動(dòng)。若不得已要安裝時(shí)，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。