涡街流量计

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涡街流量计

详情介绍

横河电机在1968年开发了涡街流量计。在过去的四十年中,由于其长期稳定和高精度等特点,帮助客户在生产效率方面获得了重大的进步。为了顺应不断变化的市场需求,横河电机已经相应开发出高温型、低温型、双传感器型、缩径型和现场总线通信型等系列产品。

Vortex Timeline

横河电机涡街流量计40年发展史

横河电机通用型涡街流量计.

digitalYEWFLO通用型涡街流量计 thumbnail

横河电机两线制多变量型涡街流量计

digitalYEWFLO多变量型涡街流量计 thumbnail



涡街流量计-工作原理

涡街流量计利用冯卡曼效应来测量流体或气体的流量。

什么是冯卡曼效应

20世纪初,一位匈牙利裔美国数学家&物理学家西奥多·冯·卡曼发现,垂直流过钝体的流体或气体会在发生体两侧产生交替的漩涡。这些漩涡的路径被称为“冯卡门街”。

Von Karman (3)

冯·卡曼通过测量这些涡流的频率发现,其频率与产生涡流的流速成正例,该频率被称为卡门涡频率。可以用以下公式在数学上表达频率与流速的关系:

Vortex Formula (3)

从方程中可以看出,频率与速度成正比。如果我们能测量频率(f),知道斯特劳哈尔数(St),知道漩涡发生体宽度(d),我们就能求解v(速度)。

Vortex Formula 2 (1)

我们如何测量涡流的频率?我们如何测量涡流的频率?

当涡流形成并通过发生体(阻流体)时,与流体的其余部分相比,它们产生了低压。这种低压在发生体上产生压差(dp)。dp的高压侧向低压方向对发生体施加应力。由于涡流从一侧向另一侧切换,低压侧的位置交替变化,所施加力的方向变化导致发生体振荡。该振荡就是卡门涡频率

Vortices 2 (4)

市场上有几种方法来测量振荡,其中膜片和电容传感器是比较常见的两种。但是好的方法还是使用压电晶体传感器。传感器在压缩时会产生一个电信号,可以传送到流量计的电子设备。现在测量了卡门涡频率(我们知道了St和d),流量计电子学可以进行简单的计算来确定通过管道的体积流量。


使用涡街流量计有什么益处?

  • 高精度

涡街流量计的测量精度为液体和气体指示值的±1%(脉冲输出),比孔板流量计高。对于液体,根据流体类型及其条件,可以得到±0.75%的精度。

  • 可调的测量范围

可调范围定义为可测量范围的大值与小值的比率。允许涡街流量计在测量点数值波动很大的过程中工作。

  • 输出与流量成比例

由于输出与流量(流速)成正比,所以不需要平方根计算,而孔板流量计需要平方根计算。

  • 无零点波动

由于频率是从传感器输出的,所以不会发生零点漂移。

  • 压力损失小

由于在涡街流量计的管道中仅放置了涡街发生体,因此与具有孔板的流量计相比,在流动管道中引起的流体压力损失会比较小。