涡街流量计工作原理及结构类型

涡街流量计工作原理及结构类型

涡街流量计的测量方法基于流体力学中的卡门涡街原理。把一个旋涡发生体（如圆柱体、三角柱体等非流线型对称物体）垂直插在管道中,当流体绕过旋涡发生体时会在其左右两侧后方交替产生旋涡,形成涡列,且左右两侧旋涡的旋转方向相反。这种旋涡列就称为卡门涡街。

由于旋涡之间相互影响，旋涡列一般是不稳定的，而当两旋涡列之间的距离h和同列的两个旋涡之间的距离L满足公式h/L=0.281时，非对称的旋涡列就能保持稳定。此时旋涡的频率f与流体的平均流速υ及旋涡发生体的宽度d有如下关系

f=S_tυ/d

式中，S_{t为斯特劳哈尔系数，与旋涡发生体宽度d和流体雷诺数Re有关。在雷诺数Re为2*10}⁴_~7*10⁶_的范围内S_{t为一常数，而旋涡发生体宽度d也是定值，因此旋涡产生的频率f与流体的平均流速}υ成正比。再根据体积流量与流速的关系，可推导出体积流量qv与旋涡频率f的关系式

qv=f/K

式中，K为流量计流量系数，其物理意义是每升流体的脉冲数。

当流量计管道内径D和旋涡发生体宽度d为确定值时，K值也随之确定。

涡街流量计结构类型

从结构上看，涡街流量计的结构包括旋涡发生体、旋涡检出器、仪表表体及转换器四个部分。旋涡发生体有圆柱形、三角柱形、矩形等。

检测旋涡的方式有5种：

（1）       用设置在旋涡发生体内的检测元件直接检测发生体两侧的差压。

（2）       在旋涡发生体上开设导压孔，在导压孔中装检测元件，检测发生体两侧的差压。

（3）       检测旋涡发生体周围的交变环境。

（4）       检测旋涡发生体背面交变的差压。

（5）       检测尾流中的旋涡列。

采用热敏、应力、应变、电容、电磁、超声、光电、光纤等检测技术、结合上述5种旋涡检测方式，可以构成不同类型的涡街流量计。

从类型上看，有以下几种分类方法：

（1）       按传感器连接方式分类，可分为法兰连接型、对夹安装型.

（2）       按检测方式分类,可分为热敏式、应力式、应变式、超声式、电容式、振动体式以及其他方式。

（3）       按用途分类，可分为普通型、防爆型、高温型、耐腐型、低温型、汽车专用型。

（4）       按传感器与转换器组成分类，可分为一体型、分离型。

（5）       按传感器结构形式分类，可分为满管式、插入式。