一、概述
應(yīng)力式渦街流量計(jì)是速度式流量計(jì)的一種，它以卡門(mén)渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測(cè)流體通過(guò)管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率，從而測(cè)量出流體的流量。渦街流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、動(dòng)力供熱等行業(yè)。
渦街流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：
◆測(cè)量精度高，量程寬；
◆測(cè)量介質(zhì)廣泛，可測(cè)量液體，氣體和蒸汽；
◆工作溫度高，介質(zhì)溫度可達(dá)350度；
◆無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，無(wú)磨損，可靠性高；
◆表體采用不銹鋼材質(zhì)，耐腐蝕。
二、測(cè)量原理
當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過(guò)旋渦發(fā)生體（三角柱）時(shí)，由于局部加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象(如圖一)，此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn)，這種旋渦列被 稱(chēng)為卡門(mén)渦街。旋渦交錯(cuò)分離，在柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動(dòng)的壓力，充在柱體后面（或內(nèi)部）的檢測(cè)探頭受到這種微小的脈動(dòng)壓力的作用，使埋在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應(yīng)力作用而產(chǎn)生交電荷信號(hào)。檢測(cè)放大器將這種信號(hào)進(jìn)行交換、放大、濾波和信號(hào)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的電壓（或電流）脈沖信號(hào)，或經(jīng)變換處理輸出與旋渦分離頻率成比例的模擬電流信號(hào)。這樣便可通過(guò)測(cè)量旋渦頻率信號(hào)檢測(cè)出流體介質(zhì)的流速，再通過(guò)介質(zhì)的流速計(jì)算出介質(zhì)的流量。
圖一
卡門(mén)渦街的釋放頻率與三我柱寬度尺寸和流體速度有關(guān)，而與介質(zhì)的溫度，壓力等特性參數(shù)無(wú)關(guān)?？捎孟率奖硎荆?/font>
f=StV/d
式中：f-卡門(mén)渦街的釋放頻率
V-介質(zhì)流速
D-三角柱的寬度
St-斯特羅哈爾數(shù)
斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計(jì)的重要參數(shù)，它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)…Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2*104至7*106范圍內(nèi)，斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個(gè)常數(shù)（0.17~0.18），這樣便可通過(guò)測(cè)量旋渦頻率信號(hào)檢測(cè)出流體介質(zhì)的流速，再通過(guò)介質(zhì)的流速計(jì)算出介質(zhì)的流量。
三、技術(shù)規(guī)格
3.1技術(shù)參數(shù)
◆公稱(chēng)口徑：
管段式：DN15-300mm
插入式：DN200-2000mm
◆適用介質(zhì)：氣體（空氣，氧氣，氮?dú)猓簹?，天然氣，化學(xué)氣體等），液體（水，高溫水，油，食品液，化學(xué)液等），蒸汽（飽和蒸汽，過(guò)熱蒸汽）；
◆可測(cè)介質(zhì)溫度：-20度~280度，-20度~350度；
◆公稱(chēng)壓力:≤1.6MPa ≤2.5MPa ≤4.0MPa
◆精度等級(jí)：1.5級(jí)，1.0級(jí)
◆流速范圍：液體0.27-9m/s，氣體：4-40m/s，蒸汽：3-50m/s
◆輸出信號(hào)：電壓脈沖：低電平≤1V,高電平≥12V，脈沖寬0.4ms,負(fù)載電阻＞150Ω，
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示：瞬時(shí)流量5位顯示（m3/h,kg/h,t/h）, 轉(zhuǎn)換精度±0.1%；累計(jì)流量8位顯示（m3、kg、t）,轉(zhuǎn)換精度±0.1%；
◆供電電源：
脈沖輸出時(shí)：+12VDC; 4-20mA輸出時(shí)：+24VDC;
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示：3.6V 、5號(hào)1節(jié)鋰電池供電，使用壽命2-3年；
◆環(huán)境溫度：
電壓脈沖輸出 ：-30度-+65度；
4-20mA輸出：-10度-+55度；
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示：-25度-55度；
3.2 測(cè)量范圍
表二 飽和蒸汽密度表
3.3常用氣體密度
表三 過(guò)熱蒸汽相對(duì)壓力和溫度的密度
注：對(duì)于密度值在表中處于兩者之間時(shí)，可用插值法計(jì)算得出
