涡街流量计的工作原理和结构
工作原理
在流体中插入具有柱状分析物体时,在柱状结构物体的两侧将交替发展产生有规则的旋涡列,称谓以及卡门涡街现象。蒸汽流量计其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。流量计把它定义为:指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。电磁流量计根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。卡门涡街的频率与流速变化成正比 。
式中:
F为旋涡频率;
V为管道内平均流速;
d是杆面的宽度;
D为管道内径;
St为斯特罗哈数。
在104至106范围内的雷诺数,是无量纲数纲常。
当旋涡在柱体两侧发展产生时,柱体受到与流向以及垂直的交变升力的作用,升力的变化特征频率问题就是一个旋涡频率,利用埋设于柱体内的压电元件可以检测此升力的变化,将其转换为工作频率控制信号送人放大器,由放大器设计进行放大和整形,得到其频率与流速成一定比例的方波输出信号。由上式我们可见,通过分析测量涡街频率就可算出流速V,进而能够求出体积质量流量。
组成及功能
涡旋流量计包括六个部分:
变送器外壳;涡旋脱落;信号检测器;输出放大器;脉冲整形器;输入放大器。
变送器壳体是流体系统管道的一部分,由于企业选择了合适的通径、涡街发生体的形状和尺寸不同比例,流体在壳体内流动时可在较宽雷诺数范围内发展产生社会稳定的涡街信号。涡街发生体使流体流经时产生涡列。信号特征检测器可以检测涡列并转换成脉冲控制信号。输入放大器将微弱的电信号数据进行不断放大,并滤除干扰以及信号。脉冲整形器将不相关规则的电脉冲转换为管理幅度和宽度存在一定的方波信号。输出放大器将方波信号信息进行进一步放大转换为4~20mA直流工作电流传感器信号处理输出。