日本oval渦流流量計原理

發(fā)布時間：2021-03-18　點(diǎn)擊量：2208

日本oval渦流流量計原理

1，什么是卡門渦旋？

1513年達(dá)·芬奇（Leonardo da Vinci）觀察到放置在河中支柱后方的漩渦現(xiàn)象。然后，在1911年，西奧多·馮·卡爾曼（Theodore von Kalman）首先從理論上闡明了在流體流中放置的物體下游形成交替規(guī)則的渦旋的方法。這條渦街以他的名字叫Karman渦流。
在自然界中，“ Karman渦流”引起“風(fēng)吹旗，國旗飄揚(yáng)”，“風(fēng)使電線咆哮”和“溪流搖桿上的水生植物”。

2，渦流流量計的結(jié)構(gòu)/原理

如上圖所示，渦街流量計由在管道中產(chǎn)生卡曼渦流的``渦流發(fā)生器（鈍體）''，檢測渦流的傳感器以及處理由傳感器檢測到的信號的轉(zhuǎn)換器（放大器）組成。傳感器.. 上述卡曼渦旋是在與流成直角放置的渦旋發(fā)生器的下游產(chǎn)生的。已知產(chǎn)生該卡曼渦旋的頻率與流動的流體的速度（流速）成正比，其關(guān)系式如下。
　　
在此，f是渦流頻率，V是流體的平均流速，d是渦流發(fā)生器的寬度，St是一個稱為Strouhal數(shù)的常數(shù)。斯特勞哈爾數(shù)根據(jù)雷諾數(shù)（決定流動狀態(tài)的數(shù)）而變化，但是在寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)幾乎恒定。因此，在Strouhal數(shù)恒定的范圍內(nèi)，渦旋頻率與流速成正比，因此，通過檢測渦旋頻率，后將流速乘以流速，就可以知道管道中的流速。管道的橫截面積。可以計算出流量（體積流量）。

3，渦流檢測方法的類型

已經(jīng)開發(fā)出許多檢測渦旋的元件并投入實(shí)際使用，并且在利用其各自特性的領(lǐng)域中使用。下表顯示了主要的檢測元素和檢測原理。當(dāng)前，具有簡單結(jié)構(gòu)，高度耐用且相對便宜的壓電元件類型是主流。

檢測元件	分類	渦流檢測過程
壓電元件	壓力變化	渦旋產(chǎn)生→	產(chǎn)生差壓→	力的變化→	壓電元件的應(yīng)力變化→	費(fèi)用變更
應(yīng)變片					應(yīng)變儀中出現(xiàn)的變形→	電阻變化
容量傳感器					膜片變化→	電容變化
穿梭活塞					活塞的垂直運(yùn)動→	電壓產(chǎn)生
熱敏電阻	流速變化			流速變化→	熱敏電阻溫度變化→	電阻變化
超音波	流速變化			流速變化→	聲波傳播速度變化→	頻率變化

4，渦流發(fā)生器的形狀

由于渦流發(fā)生器的形狀直接影響流量計的性能，因此各種形狀已投入實(shí)際使用。右側(cè)顯示了迄今為止已投入實(shí)際使用的渦流發(fā)生器形狀的示例。您會看到有許多具有尖銳邊緣的形狀，以便穩(wěn)定Karman渦旋的分離點(diǎn)。
我們將三角棱鏡（右圖的左上方）用于渦流發(fā)生器的形狀。之所以命名為“ Delta”，是因為該三角棱鏡類似于希臘字母Delta（Δ）。
如今，大多數(shù)制造商都使用梯形或三角形渦流發(fā)生器。因此，流量計制造商，國家先進(jìn)工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院和用戶共同致力于通過確定這種形狀來確定性能z佳的渦流發(fā)生器，并誕生了一個研究小組將其提供給*。由此發(fā)現(xiàn)的是標(biāo)準(zhǔn)渦旋發(fā)生器的形狀，其具有三角棱鏡（δ）的形狀。相反，可以說我們采用的形狀已被授權(quán)。

5，渦流流量計的特點(diǎn)（摘要）

渦流流量計的特點(diǎn)
　1。結(jié)構(gòu)簡單，沒有機(jī)械運(yùn)動部件
　。射程大
　3。適用于多種流體（液體，氣體，蒸氣）
　4。準(zhǔn)確度高
　5。壓力損失相對較小
　6。例如，檢測量是數(shù)字的（對分辨率沒有影響）

。另外，在渦流流量計的測量原理中必須注意以下幾點(diǎn)。
　1. 1。受流速分布的影響（需要一些上游直管或整流器）
　2。如果有脈動，則渦旋會受到干擾，并且會發(fā)生測量錯誤，或者會搜尋指令
　。除非存在一定的流量，否則不會發(fā)生渦旋（很難進(jìn)行小流量測量。死區(qū)問題）。

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