渦街流量計又稱旋渦流量計,它是利用有規(guī)律的旋渦剝離現象來測量流體流量的。如圖1所示,在管道中垂直于流體流動方向插入一根非流線形的阻流體(也叫旋渦發(fā)生體),當流體的雷諾數達到一定數值時,流體在阻流體兩側交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交錯排列的旋渦渦街,在一定的流速范圍內,旋渦的分離頻率正比于流量。
如果設兩列旋渦間的距離為h,同列相鄰兩個旋渦間的距離為L,則當h/L=0.281時,所產生的旋渦是周期性和穩(wěn)定的。此時,對于圖1所示圓柱形旋渦發(fā)生體產生的旋渦,其單側頻率f可表示為式中:f為單側旋渦頻率,Hz;St為斯特勞哈爾數,無量綱,數值大小與旋渦發(fā)生體形狀和流體雷諾數有關;v為流體平均流速,m/s;d為圓柱體直徑,m。
當流體雷諾數在2×104~7×106范圍(這是儀表的正常工作范圍)之內時,斯特勞哈爾數可視為常數,這時,旋渦產生的頻率與流體平均流速成正比,測得頻率f即可求得流體的體積流量(1-2)。
旋渦頻率的測量可采用熱、電、聲等多種方法,如熱敏檢測法、應力檢測法、電容檢測法、超聲檢測法等,這些方法是利用敏感元件把旋渦處的壓力、流速或密度等參數的周期性變化轉換為周期性的電信號,然后經放大整形等處理后得到方波脈沖,最后由二次儀表顯示、記錄或累積
測量系統(tǒng)構成及原理
旋渦流量測量系統(tǒng)由傳感器、轉換器及顯示/記錄儀等組成。。其中,傳感器主要包括旋渦發(fā)生體和旋渦檢測器,用于把待測送風流量轉換成相應的頻率信號;轉換器將變送器輸出的頻率信號進行放大和整形等處理,最后輸出4~20mADC標準信號;顯示/記錄儀接收轉換器的輸出信號,顯示/記錄待測送風流量的大小。
安裝問題
在選擇安裝場所時,應盡量避開強電設備、高頻設備、強開關電源、高溫熱源、輻射熱源、高濕環(huán)境及強腐蝕氣氛等,并應盡量避免碰撞沖擊和機械振動,尤其是在水平面上與管道軸線垂直方向上的振動。鍋爐送風管道的機械振動比較大,這是使用旋渦流量計遇到的最大問題。旋渦流量計在管道振動慣性力的作用下,會產生振蕩干擾,當被測介質流速較大時,就會使波形失真,干擾脈沖輸出數量,進而影響測量精度。實際中,可考慮采用安裝管道支架、加裝減振裝置或加強濾波等措施,當然也可選擇抗振型旋渦流量計,它可在一定程度上減小振動對流量測量精度的影響。