浅析流量测量仪表-涡街流量计

　　0　前言

　　在上世纪六十年代末期出现了一种新型的流量测量仪表—涡街流量计。在70年代涡街流量计进入快速发展时期,各种新型的检测方法和新产品纷纷问 世。80年代发展势头仍然强劲,到90年代初期开始,涡街流量计的发展放慢了步伐,由于人们对这种新型仪表的生产、设计、选型、应用方面的经验不足,面对 各行各业千差万别的现场和测量对象,有些问题逐步暴露出来。直到90年代后期,智能型涡街流量计投入市场,它克服了常规型涡街流量计的不足,而涡街流量计 的固有优点继续发挥,使涡街流量计的性能、功能、质量上了一个新的台阶,至今涡街流量计已逐步成为流量仪表这个大家庭中的新成员。我厂是从1995年开始 使用日本横河公司生产的涡街流量计测量蒸汽流量,至今仍在使用。

　　1　涡街流量计的工作原理

　　涡街流量计是利用流体振动原理来进行流量测量的,把一个非流线型阻流体(漩涡发生体)垂直插入管道中,随着流体绕过阻流体,从阻流体两侧交替分离出卡曼涡街,漩涡频率f与流经发生体两侧的平均流速V1之间的关系,可表示为:

　　设测量管内径为D,发生体两侧弓形流通面积之和与测量管的横截面积之比为m,根据流体连续性定理:V1= V/m代入(1)式可得f =SrV/md

　　设测量管内瞬时体积流量为qv则

　　由(2)式可看出,对于确定的测量管内径口D和发生体迎面宽度d、流体的体积流量qv与漩涡频率f成正比。也可以说,只要测量出漩涡频率f,就可以测量出体积流量,如果把式(2)做一个交换可得

　　由式(2)和式(3)可看出,只要测量出漩涡频率f,就可以测量出流体的体积流量,而漩涡频率f只与流速V和发生体的几何参数有关,而与被测流体的特性与组分无关。

　　2　涡街流量计的优点和局限性

　　2·1　优点

　　(1)压力损失较小

　　涡街流量计在蒸汽测量、气体流量测量上与孔板流量计相比,压力损失小,仅为孔板的1/4~1/2,这对能源节约是非常重要的。

　　(2)量程范围宽

　　由于涡街流量计在雷诺数范 围内具有很好的线性度,按这个雷诺数范围计算,量程比可达300:1以上,由于检测元件的灵敏度、仪表的压力损失和其他方面的限制要达到这么高的量程比是 非常困难的。但大多数的涡街流量计的量程比可达到10:1以上,有的可达到20:1甚至30:1,而其他流量计如差压流量计,却没有这么宽的量程范围,这 点在实际应用中很重要,特别是在我们北方地区,由于蒸汽管道是不变的,冬天和夏天的用蒸汽量差别很大,这就给测量带来了很大困难,因此涡街流量计就显示出 很大优势。