涡街流量计原理（涡街流量计原理）

涡街式流量计什么原理？

涡街流量计是利用卡门涡街原理进行流量测量的。在测量管中垂直插入一个柱状物时，流体通过柱状物两侧就自然交替地产生有规则的漩涡，这种漩涡列被称为卡门涡街。在d/D=0.281时，释放的漩涡最稳定。

（D为管道直径。）卡门涡街的释放频率与流体的流动可用下式表示：

F=st?v/d 式中：

F————————卡门涡街的释放频率

St————————系数

V—————————流速

d—————————柱状物宽度

斯特罗哈系数是涡街流量计的重要系数，在一定的雷诺数范围内，斯特罗哈数接近常数。如下图所示，在曲线的St=0.17平直部分，漩涡释放频率与流速成正比，检出频率f就可求得流速v，由v求出体积流量。用于测量流量的漩涡分离频率随流速而变化，不受流体密度和粘度的影响。伴随漩涡分离而产生的局部压力脉动，有压电探头检测出来，并在检测电路中被转换成与漩涡频率相对应的脉冲信号。脉冲信号还可以通过F/V和V/I转化成4-20mA的标准电流信号输出。

涡街流量计的工作原理是什么

涡街流量计工作原理是指在流体中插入一物体时，流体流动受到影响，在障碍物的两侧就会交替地分离释放出两串旋涡，在下游形成互相平行的两个旋涡流，称为卡门涡街。障碍物就是旋涡发生体，它可以是三棱柱体，或者圆柱体。旋涡的回旋方向，因所在旋涡流的不同而不同，在上边的一列旋涡流为顺时针方向旋转，在下边的一列则作逆时针旋转。

涡街流量计原理

涡街流量计是根据卡门（Karman）涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介质。 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。涡街流量计采用压电应力式传感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号，也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。

涡街流量计也称之为旋涡流量计或卡门涡街流量计[1]。综合吸收发达国家先进技术和总结多年研究生产经验的基础上进行精心设计的产品，实现了产品智能化、标准化、系列化、通用化、生产模具化、确保产品质量的美观性。该产品具有电路先进、功耗微低、量程比宽、结构简单、阻力损失小、坚固耐用、用途广、使用寿命长、工作稳定、便于安装调试等特点。[2]

原理

在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。

涡街流量计是根据卡门涡街原理(Kármán Vortex Street)测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。

涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关，可用下式表示：

式中：为旋涡的释放频率，单位为Hz；v为流过旋涡发生体的流体平均速度，单位为m/s；d为旋涡发生体特征宽度，单位为m；St为斯特劳哈尔数（Strouhal number），无量纲，它的数值范围为0.14－0.27。

St是雷诺数的函数，。

当雷诺数Re在范围内，St值约为0.2。在测量中，要尽量满足流体的雷诺数在，此时旋涡频率。

由此，通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v，再由式可以求出流量q，其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。

技术指标

测量介质： 气体、液体、蒸汽

连接方式：法兰卡装式、法兰式、插入式

口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100

法兰连接式口径选择 100,150,200

流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s；液体0.5～7m/s。

正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2； 蒸汽流量范围见表3。

测量精度 1.0级 1.5级

被测介质温度：常温–25℃～100℃，高温–25℃～150℃ -25℃～250℃

输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V

脉冲占空比约50%，传输距离为100m

脉冲电流远传信号 4～20 mA，传输距离为1000m

仪表使用环境 温度：-25℃～+55℃ 湿度：5～90% RH50℃

材质 不锈钢，铝合金

电源 DC24V或锂电池3.6V

防爆等级 本安型iaIIbT3-T6，防护等级 IP65。

涡街流量计的工作原理是什么？

涡街流量计由设计在流场中的旋涡发生体（非流线型阻流体），检测探头及相关的电子线路组成。当流体流经旋涡发生体的时候，产生附面层分离现象，在两侧形成交替变化的两排旋涡（旋涡旋转方向相反），这种旋涡叫做卡门涡街。

这种旋涡是有规则的，卡门涡街的频率与流体的流速成正比，关系式为：f=St x V/d 。 f 为 涡街发生频率 V为 旋涡发生体两侧的平均流速 St 为斯特罗哈尔系数（常数） 。这些交替变化的旋涡也就产生了一系列交替变化的负压力，该压力作用在检测探头上，从而产生一系列的交变电信号，经过前端放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号。 涡街流量计就是根据旋涡脱离旋涡发生体的频率与流量之间的关系来测量流量的仪表。