旋进涡街流量计测量原理及计算公式
来源：金湖黄河自动化仪表厂} 发布日期：2023-12-28 旋进式涡街气体流量计的测量原理是，当流体进入流量计时，首先受到旋转器的引导，然后呈螺旋状流动。 在收缩段，导叶提供的角动能被保存，角速度增大，形成如图所示的形状。 图中所示的螺旋流与检测元件处螺旋流的频率和流体流速成正比。 然后，流体进入扩散器段并绕轴向流动，**经过循环器消除涡流并流出。 可以看出，由于旋转器引入的角速度，流体通过旋转器后的流速从u增加到uA，中心涡速度为UTI，管壁为UT2。 在扩散段，发生回流，流体从管轴中心向管壁回流，流量降至零，压力p2增至**。
受周围环境的约束，旋流流经截面积扩大的管段时，会产生涡旋进动流，即涡旋中心轴进动，进动频率与流体流量成正比。 因此，流体流速是根据进动频率确定的。
回流的流体需要转化为前进的流动，从而减少了流动所通过的流通面积。 流通有效面积Ae是测量面喷嘴直径D与回流无效面直径D的函数，即：
测得的面角速度为w=2πf=utana/R。 式中，u为测量面上流体轴向流速； a为涡流发生器的叶片角； R为测量面喷嘴半径，R=D/2； f 是频率； w 是角速度。 因此，仪器系数K可表示为：
可见，进动涡街气体流量计的仪表系数与叶片角度a的正切值成正比，与测量面上喷嘴的有效流通面积Ae和直径D成反比。 随着流体流量的变化，有效流通面积也发生变化。 因此，仪器系数在一定的测量范围内可以稳定在某一值。
对于液态流体，测量范围为0.2~2m3/h至180-/h。 对于气态流体，测量范围为5~25m3/h至1000~/h。 液体的测量范围约为 30:1，气体的测量范围介于 5:1 至 20:1 之间。
液态流体测量频率范围为100Hz（DN20）至13Hz（DN400）； 气液测量频率范围为（DN20）至150Hz（DN400）。 仪器精度为±0.5%。 液态流体**流速为6m/s，气态流体流速可达50m/s。
对于液体流量测量，应防止气穴（空化）。 在**流量时，流量计下游的**小工作压力按下式计算：
p=(2.6-2.7)△p+1.3p。
式中，△p为压力损失，KPa； p。 它是在工作温度下被测液体的**饱和蒸气压，kPa。
3. 结构
流量计由传感器和转换显示器组成。
1、传感器包括涡流发生器、检测元件、整流器和外壳。
涡流发生器由特定的螺旋叶片组成，固定在壳体收缩段的前端，迫使流体产生强烈的涡流。
检测元件安装在膨胀管喉部附近，利用热、压电、应变、电容或光纤等检测元件可以测量涡旋进动的频率信号。
整流器固定在流量计本体出口处，其作用是消除涡流以减少下游流动状态对仪表测量的影响。
套管设计成一定形状的流道，形成涡流，固定和保护安装在内部的部件，并通过法兰与管道连接。
2. 换算显示
压电传感器检测到的微弱电压信号经过放大、滤波、整形后，成为频率与流量成正比的脉冲信号，由显示仪表进行计数和显示。 显示器配有外部输出接口，可输出各种信号。 可对被测气体介质进行温度、压力补偿，转换成标准状态下的体积流量并显示。
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