氮氣流量計的工作原理簡(jiǎn)介

氮氣流量計工作原理介紹

在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規則的旋渦，這種旋渦稱(chēng)為卡門(mén)旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱(chēng)地排列.設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：

f=SrU1/d=SrU/md

（1）式中

U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速，m/s；

Sr--斯特勞哈爾數；

m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr

(2)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1

(3)式中 K--流量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。

K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數有關(guān)。斯特勞哈爾數為無(wú)量綱參數，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn)，在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時(shí)，VSF的流量計算式為(4)

式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；

Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的**壓力，Pa；

Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；

Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數。

由上式可見(jiàn)，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時(shí)流量計的輸出信號應同時(shí)監測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。氮氣流量計便是依據卡門(mén)旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應能力，無(wú)需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質(zhì)量流量，是節流式流量計的理想替代產(chǎn)品。為提高氮氣流量計的耐高溫及抗振動(dòng)性能，我公司新近開(kāi)發(fā)出了SKLUG改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其結構和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強振動(dòng)（≤1g）的惡劣工況下使用。