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分體式渦街流量計工作原理
點擊次數(shù):584 更新時間:2025-08-29
分體式渦街流量計是基于 “卡門渦街" 原理設(shè)計的流量測量儀表,適用于氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)的體積流量或質(zhì)量流量測量,具有測量精度高、量程比寬、壓損小等特點。其核心結(jié)構(gòu)分為傳感器(現(xiàn)場測量單元,含漩渦發(fā)生體、檢測元件)和轉(zhuǎn)換器(遠(yuǎn)程顯示 / 控制單元,含信號處理、顯示、輸出模塊),兩者通過電纜連接,適用于現(xiàn)場環(huán)境惡劣(如高溫、高濕、強(qiáng)振動)的場景。

一、基礎(chǔ)認(rèn)知:核心組件與工作原理

在使用和安裝前,需先明確設(shè)備核心構(gòu)成及工作邏輯,避免操作失誤。

1. 核心組件

組件名稱功能說明關(guān)鍵注意事項
傳感器1. 內(nèi)置漩渦發(fā)生體(柱狀 / 三角柱),迫使流體產(chǎn)生渦街;
2. 檢測元件(壓電晶體 / 電容式)將渦街信號轉(zhuǎn)換為電信號;
3. 含溫度 / 壓力補(bǔ)償接口(部分型號),用于蒸汽 / 氣體的質(zhì)量流量修正。
1. 傳感器材質(zhì)需與介質(zhì)兼容(如不銹鋼適用于腐蝕性介質(zhì),碳鋼適用于普通流體);
2. 檢測元件需避免劇烈碰撞,防止損壞。
轉(zhuǎn)換器1. 接收傳感器的電信號,通過算法處理為流量數(shù)據(jù);
2. 顯示瞬時流量、累積流量、介質(zhì)溫度 / 壓力(補(bǔ)償型);
3. 輸出信號(4-20mA 模擬量、RS485 數(shù)字量、脈沖信號),用于遠(yuǎn)程監(jiān)控或控制。
1. 安裝環(huán)境需遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾(如變頻器、高壓電纜);
2. 電源電壓需與銘牌一致(常見 220V AC 或 24V DC),避免過壓燒毀。
連接電纜用于傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的信號傳輸,分為普通電纜(常溫環(huán)境,如 RVVP 屏蔽電纜)和高溫電纜(介質(zhì)溫度>150℃時,需用耐溫>200℃的氟塑料電纜)。1. 電纜屏蔽層需單端接地(僅在轉(zhuǎn)換器端接地),防止干擾;
2. 電纜長度需符合說明書要求(一般不超過 100m,超長需加粗線徑或增加信號放大器)。

2. 工作原理

當(dāng)流體流經(jīng)傳感器內(nèi)的 “漩渦發(fā)生體" 時,會在發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向相反的漩渦(即 “卡門渦街"),漩渦的產(chǎn)生頻率與流體的平均流速成正比,公式為:
f = St × v / d


  • f:漩渦頻率(Hz);

  • St:斯特勞哈爾數(shù)(常數(shù),由發(fā)生體形狀決定,通常取 0.16~0.22);

  • v:流體平均流速(m/s);

  • d:漩渦發(fā)生體特征尺寸(m)。


轉(zhuǎn)換器通過采集漩渦頻率 f,結(jié)合管道內(nèi)徑、介質(zhì)密度(需溫度 / 壓力補(bǔ)償修正),計算出體積流量或質(zhì)量流量。


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