涡街式流量计原理
涡街流量计工作原理图
涡街流量计工作原理图
目录
壹
概述
贰 涡街流量计原理
叁
原理图示
肆 涡街流量计特点
涡街概述
概述 涡街流量计
——上海有恒测控提供
什么是涡街流量计
涡街流量计是根据卡门（Karman）涡街原 理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体 积流量、标况的体积流量或质量流量的体 积流量计。主要用于工业管道介质流体的 流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介 质。
涡街流量计原理
涡街流量计原理
原理
一
涡街流量计是利用卡门原理和压电技术制造的
速度式流量计，传感器输出的频率值与管道中
介质流速成正比：
Q=3600F/K， F= f = Sr × V/d
传感器压力损失：△P≤1.2ρV²
式中：F———流量脉冲频率，Hz;V———管道内流
二
体平均流速，m/s;d———漩涡发生体迎流面宽度，
涡街流量计特点
涡街流量计特点
⑦大特点
上海有恒测控提供
量程范围
涡街流量传感器量程在很小范围时，准确度可 达0.5级或更高，量程范围增大，准确度下降 。 用于气体计量，好的传感器在1.5级准确度 时，量程比可达1∶20~1∶25，即流速为 (3~75)m/s。 一般传感检定应在国家质检总局授 权的计量检定标准装置上，根据JJG10292007《涡街流量计》检定规程进行检定，在 量程范围内取5~6个流量点，检定线性误差 、重复性、平均仪表系数等指标。
感谢观看
m;D———传感器壳体内径，m;Sr———施特劳哈尔
数 (无量纲 );ρ———被测介质密度，
十二种常见流量计的工作原理
十二种常见流量计的工作原理流量计是一种用于测量流体流量的仪器，广泛应用于各个行业中，包括化工、石油、水处理、食品等领域。
下面将介绍十二种常见流量计的工作原理。
1.常用的流量计之一是流体的涡街流量计。
它利用涡街发生器产生的涡街在流体中发生的频率与流量成正比的原理。
涡街流量计可以通过检测涡街的频率变化来确定流量大小。
2.电磁流量计是另一种常见的流量计类型。
它利用电磁感应原理，通过测量流体流动时感应电极的感应电动势来确定流量大小。
电磁流量计适用于导电流体的测量。
3.超声波流量计利用超声波在流体中传播时的速度变化来测量流速。
它通过发送超声波脉冲到流体中并测量脉冲传播的时间来计算速度，从而确定流量大小。
4.激光流量计是一种利用激光束通过流体流动时发生的散射或吸收来测量流速的流量计。
它可以通过测量激光束通过流体的时间和空间变化来确定流量大小。
5.风轮流量计是一种利用流体冲击风轮并测量风轮转速来计算流速的流量计。
它通常用于测量气体的流量。
6.角度式流量计利用改变流体流动方向时产生的压力差来测量流速。
角度式流量计多用于流速较低的气体测量。
7.差压式流量计利用测量流体流动时产生的压力差来计算流速。
差压式流量计有多种类型，包括孔板、喇叭口、流体节流装置等。
8.漩涡流量计也是一种基于压力差测量流速的流量计。
漩涡流量计通过测量流体通过放置在管道中的障碍物时产生的漩涡频率来确定流量大小。
9.涡轮流量计是一种利用流体通过涡轮时转动涡轮并测量转速来计算流速的流量计。
它通常用于测量液体的流量。
10.浮子流量计利用流体流动时使浮子上升或下降的原理来测量流速。
浮子流量计适用于液体流量的测量。
11.科里奥利流量计利用科里奥利力作用在导体中引起的电压测量流速。
科里奥利流量计通常用于液态和气体流量的测量。
12.光纤流量计是一种利用光纤传感器对流体流动引起的压力变化进行测量的流量计。
它可以测量气体和液体的流量。
以上是十二种常见流量计的工作原理的简要介绍。
浅析涡街流量计的优点及缺点 流量计是如何工作的
浅析涡街流量计的优点及缺点流量计是如何工作的涡街流量计的工作原理是在流体中安置一个非流线型旋涡发生体，使流体在发生体两侧交替地分别，释放出两串规定地交叉排列的旋涡的流量计。
在确定范围内旋涡分别频率与流量成正比，通过计算旋涡分别频率可以测得介质的流量。
一、涡街流量计的优点为：1）涡街流量计无可动部件，测量元件结构简单，性能牢靠，使用寿命长。
2）涡街流量计测量范围宽。
量程比一般能达到1：10、3）涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。
一般不需单独标定。
它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。
4）它造成的压力损失小。
5）精准度较高，重复性为0.5％，且维护量小。
二、其缺点为：1）涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响，但液体或蒸汽的测量结果应是质量流量，对于气体，测量结果应是标准体积流量。
质量流量或标准体积流量都必需通过流体密度进行换算，必需考虑流体工况变化引起的流体密度变化。
2）造成流量测量误差的因素紧要有：管道流速不均造成的测量误差；不能精精准定流体工况变化时的介质密度；将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。
这些误差假如不加以限制或除去，涡街流量计的总测量误差会很大。
3）抗振性能差。
外来振动会使涡街流量计产生测量误差，甚至不能正常工作。
通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动，使测量精度降低。
大管径影响更为明显。
4）对测量脏污介质适应性差。
涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕，更改几何体尺寸，对测量精度造成极大影响。
5）直管段要求高。
涡街流量计直管段确定要保证前40D后20D，才能充分测量要求。
6）耐温性能差。
涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。
平衡流量计的安装注意事项平衡流量计是一种革命性的差压式流量仪表，其工作原理与其他差压式流量计一样，都是基于密封管道中的能量转换原理：在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比；用测出差压值依据伯努利方程即可计算出管道中的流量。
涡街流量计结构及工作原理
二、特点
由于它兼有无转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ部件和脉冲数字输出的优点，很有发展前途。
它在流量测量方面有许多的优点，例如使用比较方便，量程比较宽，
能量损失小，不需要重新标定，不仅可用于封闭的管道，还可用于开 放的沟槽等，在现代流量测量中应用越来越广泛。
与涡轮流量计相比，涡街流量计没有可动的机械部件，维护工作
量小，仪表常数稳定；与孔板式流量计相比，涡街流量计测量范围大， 能量损失小，准确度高，安装与维护都比较简单。
涡街流量计
一、结构及工作原理
涡街流量计是20世纪70年代开发和发展起来的，属于流体振荡式流 量计的一种。涡街流量计的外形见图1所示。
图1 涡街流量计结构
图2 涡街流量计工作原理图
它是利用流体在特定流道条件下流动时将会产生振荡，而且振荡的 频率与流速成比例的这一原理设计的，当通流截面一定时，流速又与流 量成正比，因此，测量振荡频率即可测得流量。
涡街流量计的原理
涡街流量计的原理一、涡街流量计概述涡街流量计是一种常用的温度、压力和流量测量仪表，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等工业领域。
它利用流体流经流量计时产生的涡旋，通过检测涡旋频率来测量流体的流量。
本文将详细介绍涡街流量计的原理、工作方式以及其在工业生产中的应用。
二、涡街流量计工作原理涡街流量计利用流体通过管道时产生的涡旋来测量流体的流量。
其主要由涡街传感器和信号处理器组成。
1. 涡街传感器涡街传感器是涡街流量计的核心部分，它利用流体流经传感器时产生的涡旋来测量流量。
传感器由一个线圈和一个薄膜板组成。
当流体通过传感器时，流体对薄膜板施加压力，导致薄膜板振动。
这种振动产生的涡旋频率与流体的流速成正比。
2. 信号处理器信号处理器用于测量和处理传感器产生的涡旋信号。
传感器产生的涡旋信号通过线圈传递给信号处理器。
信号处理器通过计算涡旋的频率来测量流体的流速，并将结果转换为标准的电信号输出。
三、涡街流量计的工作方式涡街流量计是一种被动式的测量仪表，其工作不需要外部能量输入。
它通过检测流体流经传感器时产生的涡旋来测量流量。
具体工作方式如下：1. 流体流经传感器流体通过管道流经涡街流量计的传感器。
流体对传感器的薄膜板施加压力，导致薄膜板振动。
振动产生的涡旋沿着流体的流向形成，涡旋的频率与流体的流速成正比。
2. 信号采集与处理涡街传感器产生的涡旋信号通过线圈传递给信号处理器。
信号处理器对涡旋信号进行采集和处理。
它根据涡旋的频率计算出流体的流速，并将结果转换为标准的电信号输出。
3. 流量计显示与记录流量计的输出信号可以通过显示装置直接显示流体的流量信息。
同时，流量信息也可以通过数据记录仪进行记录和储存，以供后续分析和处理。
四、涡街流量计的优势和应用涡街流量计具有以下优点，使其在工业生产中得到广泛应用：1. 高精度涡街流量计具有较高的测量精度，测量范围广，适用于不同介质的流量测量。
2. 可靠稳定涡街流量计结构简单、稳定可靠，无可动部件，几乎不需要维护。
涡街流量计
气体测量上游段特殊情况前后直管段长度参考
上游段工艺管道情况 调节阀 不同平面的两个90度弯头 同一平面的两个90度弯头 球阀 一个90度弯头或T字型接头 同心渐扩管 同心渐缩管 加装整流器
结构
1、壳体 2、旋涡发生体 3、涡个数检测元器件 4、电信号处理
结构
漩涡频率的检测方法大致分为2种： 1、流速变化检测（热敏电阻） 2、压力变化检测（压电晶片）
间隙
压电晶片A 压电晶片B
阻尼塞
结构
密封垫片 间隙
绝缘体 漩涡发生体 阻尼塞
A B C
上压电晶片上导电压块 上压电晶片下导电压块 下压电晶片上导电压块
漩涡横向推力方向
检测：感觉．
（１）轻微振动：
处理：① 外部机械消振措施．如用橡胶 软接头，垫等消振．用支架固 定管道．如图所示．
橡胶软接头
橡胶软垫
2. 转换放大器的输出方式是否搞错?
无论是*CD,*E输出方式搞错均会导致无流量有信号. 一般表现为要求输出电流信号而给的却是脉冲.这是 因为脉冲输出方式静态电流约8mA左右.
缺点
1、怕振动。 2、流量下线死区较大。 3、易受外界电磁场干扰。
安装
1、前后直管段要求： ①液体：V≤10m/s
前≥10D , 后≥ 5D
②气体：前≥20D , 后≥ 1D
安装
2、避开振荡源。 3、远离大功率用电设备。 4、保证密封垫片同心度。 5、尽量加装旁通。 6、留有必要的维修空间。
漩涡流量计 常见故障的分析处理
涡街流量计知识
※涡街流量计原理
发展历史
河水流速 V
桥墩
漩涡
测量原理
※测量原理
在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从 旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡， 这种旋涡称为卡曼涡街，如下图所示。旋 涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设 旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均 速度为U，旋涡发生体迎面宽度为d，表体 通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系 式f=SrU/d
涡街流量计工作原理
涡街流量计工作原理
涡街流量计通过涡街发生器产生的涡街作用原理来测量流体的流量。
其工作原理如下：
1. 流体进入涡街流量计后，首先经过一个流体进口。
进口处通常设有一个圆锥形收缩管，用于引导流体进入流量计并形成一定的流速。
2. 流体进入流量计后，经过一个特殊设计的涡街发生器。
涡街发生器通常由一个金属材料制成的悬臂式挡板组成，在流体中产生周期性涡流。
3. 流过涡街发生器的流体会产生涡街效应，即流体会在挡板两侧交替产生旋涡。
4. 产生的旋涡将会在挡板后面形成一个交替出现的涡街，涡街的频率与流体的流速成正比。
5. 涡街后的流体继续通过一个涡街检测器，涡街检测器通常由一个传感器和一个电子设备组成。
6. 传感器通常采用霍尔元件或光电元件，用于检测涡街的旋涡频率。
7. 电子设备会根据传感器检测到的旋涡频率来计算流体的流速，然后根据管道的截面积计算出流体的流量。
8. 测量结果可以通过显示屏或输出接口展示，以便实时监测和记录流体的流量。
总的来说，涡街流量计通过检测涡街效应，并将涡街的频率转换成流体的流速，进而计算出流体的流量。
这种测量方法具有结构简单、精度高、可靠性好等优点，并广泛应用于工业流体流量测量领域。
流量计的工作原理
流量计的工作原理流量计是一种用来测量液体、气体或蒸汽流动速度和数量的仪器。
它在工业、农业、环境保护等领域中起着重要的作用。
流量计的工作原理可以大致分为几类，包括机械流量计、涡街流量计、涡轮流量计、电磁流量计和超声波流量计等。
1. 机械流量计的工作原理机械流量计通过测量液体或气体通过管道时产生的压力差来计算流量。
它通常由一个具有测量刻度的可旋转轴和一个具有不同横截面积的管道组成。
当流体通过管道时，它会对轴产生压力，从而使轴旋转。
旋转的角度与流体的流量成正比，可以通过测量旋转角度来确定流量大小。
2. 涡街流量计的工作原理涡街流量计通过感应液体或气体流动时产生的涡街来测量流量。
它由一个放置在管道中的具有交叉过流孔的组件和一个感应装置组成。
当流体通过管道时，会在组件的后方产生交替的涡街，感应装置可以感应到这些涡街的频率，并将其转化为电信号。
信号的频率与流体的流速成正比，可以通过测量信号频率来确定流量大小。
3. 涡轮流量计的工作原理涡轮流量计通过感应液体或气体流过一个装有涡轮的管道时产生的旋转来测量流量。
涡轮流量计由一个轴和若干个固定在轴上的叶片组成。
当流体通过管道时，会推动涡轮旋转，旋转的速度与流体的流速成正比。
通过测量旋转速度，可以确定流量大小。
4. 电磁流量计的工作原理电磁流量计通过感应液体或气体流过一个装有电磁场的管道时产生的电动势来测量流量。
电磁流量计由一个装有线圈的传感器和一个具有导电性的管道组成。
当流体通过管道时，它会产生电动势，传感器可以感应到这个电动势并将其转化为电信号。
信号的强度与流体的流速成正比，可以通过测量信号强度来确定流量大小。
5. 超声波流量计的工作原理超声波流量计通过发射超声波信号并测量其传播时间来测量流量。
它由一个发射器和一个接收器组成，发射器发射超声波信号，接收器接收到信号后测量其传播时间。
当流体通过管道时，超声波在流体中的传播速度会发生变化，通过测量传播时间的变化，可以确定流量大小。
涡街流量计的工作原理
涡街流量计的工作原理在特定的流动条件下，一部分流体动能会转化为流体振动，其振动频率与流速（流量）有确定的比例关系，依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。
目前流体振动流量计有三类：涡街流量计、旋进（旋涡进动）流量计和射流流量计。
涡街流量计具有以下一些特点：①输出为脉冲频率，其频率与被测流体的实际体积流量成正比，不受流体组分、密度、压力、温度的影响；②测量范围宽，一般范围度可达10：1以上；③精确度为中上水平；④无可动部件，可靠性高；⑤结构简单牢固，安装方便，维护费较低；⑥应用范围广泛，可适用液体、气体和蒸汽。
涡街流量计的工作原理在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街（见图1），旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
根据卡曼涡街原理，有如下关系式：（1）（2）式中，m为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比；D为表体通径；d为旋涡发生体迎面宽度；f 为旋涡的发生频率；U1为旋涡发生体两侧平均流速；S r为斯特劳哈尔数；U为被测介质流的平均速度。
图1 卡曼涡街管道内体积流量q v为：（3）（4）式中，K为流量计的仪表系数，单位为脉冲数/m3。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。
斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。
由图2可见，在ReD=2×104～7×106的范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。
当测量气体流量时，涡街流量计的流量计算式为（5）式中，q Vn、q V分别为标准状态下（0℃或20℃，101.325kPa）和工况下的体积流量；P n、P分别为标准状态下和工况下的绝对压力；T n、T分别为标准状态下和工况下的热力学温度；Z n、Z分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线由式（4）可见，涡街流量计输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。
涡街流量计和涡轮流量计的区别
涡街流量计和涡轮流量计的区别涡街流量计和涡轮流量计是两种常见的流量计，它们在流量测量方面的应用广泛，但是它们之间有很多的区别。
本文将会对涡街流量计和涡轮流量计进行详细的介绍，包括它们的定义、原理、优缺点、适用范围以及适应环境等方面，以便我们更好地了解它们之间的区别。
涡街流量计涡街流量计是一种基本的、常见的、高精度的流量计，它是由一个涡轮和一个流量传感器组成的。
在涡街流量计中，涡轮被放置在流体管道中心，当流体通过管道时，涡轮受到流体的力作用，同时产生旋转运动。
涡街流量计的流量传感器通过检测涡轮的旋转速度来确定流量大小。
涡街流量计的优点是精度高、稳定性好、测量范围广、反应速度快。
同时，它使用方法简单，不需要施加外部电源即可工作，并且可以进行远距离信号传输和控制。
然而，涡街流量计在高温、高压、高粘度、高含气量、高腐蚀等特殊环境下的实际应用效果并不理想。
涡轮流量计涡轮流量计是一种以涡轮旋转作为测量原理的流量计，它是由一个涡轮和传感器组成的。
当流体通过管道的时候，涡轮开始旋转，通过检测涡轮的旋转速度，涡轮流量计可以确定流体的流量大小。
涡轮流量计的优点是精度高、可靠性强、响应时间快、使用寿命长。
同时，它还可以测量高温、高压、高粘度、高含气量、高腐蚀等特殊环境下的流量值，具有广泛的适用范围和极大的实用性。
然而，涡轮流量计使用时需要外部电源的供电，而且由于传感器灵敏度较高，受管道形状、气泡、波纹等因素的影响较大，因此精度并不如涡街流量计。
涡街流量计和涡轮流量计之间的区别1. 测量原理涡街流量计是基于涡轮旋转来测量流量的，当流体通过涡轮时，涡轮受到流体的力作用，并且产生旋转运动。
涡街流量计通过检测涡轮旋转的速度来确定流量的大小。
涡轮流量计也是基于涡轮旋转来测量流量的，当流体通过涡轮时，涡轮受到流体的力作用，并且产生旋转运动。
涡轮流量计通过检测涡轮旋转速度来确定流量大小。
2. 精度和稳定性涡街流量计的精度较高，稳定性也较好，但是受管道形状、气泡、波纹等因素影响较大。
各种流量计的工作原理
各种流量计的工作原理流量计是广泛应用于工业生产中的一种仪器，用于测量液体、气体或蒸汽的流量。
根据其工作原理的不同，流量计可以分为多种类型，包括机械式流量计、涡街流量计、超声波流量计、电磁流量计和质量流量计等。
1.机械式流量计机械式流量计是使用传统机械结构测量流体流量的一种流量计。
其工作原理基于测量流量带来的力的平衡。
机械式流量计通常包括一个流量管道和一个浮子。
当液体或气体通过流量管道时，会对浮子产生一个向上的浮力，同时也会受到重力和阻力的作用。
通过浮子的位置可以判断流体的流量大小。
机械式流量计结构简单，但精度较低。
2.涡街流量计涡街流量计是一种利用涡旋的现象来测量流体流量的流量计。
其工作原理基于流体通过具有特殊形状的装置时，会形成交替出现的旋涡。
涡街流量计通常包括一个稳定器、一个传感器和一个处理单元。
稳定器用于将流体的流速变为一个稳定的速度，传感器通过检测涡旋的频率来确定流体的流量。
涡街流量计精度较高，适用于各种液体和气体的测量。
3.超声波流量计超声波流量计是一种使用超声波信号来测量流体流量的流量计。
其工作原理基于超声波经过流体时的传播时间会受到流体流速的影响。
超声波流量计通常包括一个发射器和一个接收器。
发射器向流体发出一束超声波信号，并通过接收器接收反射回来的超声波信号。
根据接收到的信号的变化来确定流体的流速和流量。
超声波流量计可适用于各种液体和气体的测量，并且具有较高的精度。
4.电磁流量计电磁流量计是一种使用磁场来测量流体流量的流量计。
其工作原理基于当液体通过导电性管道时，会形成垂直于流体流向的磁场。
电磁流量计通常包括一个发生器和两个传感器。
发生器施加一个电磁场到流体中，两个传感器测量流体中的电势差。
根据电势差的变化来确定流体的流速和流量。
电磁流量计适用于导电性液体的测量，并且具有较高的精度。
5.质量流量计质量流量计是一种直接测量流体质量流量的流量计。
其工作原理基于测量流体通过管道单位时间内的质量变化。
涡街流量计原理及应用课件
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谢谢大家！
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• 到单弯头（ 90°） 的距离 > 20 DN • 到双弯头（2x90°）的距离 > 30 DN • 到三维双弯头（2x90°）的距离 > 4
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安装注意
液体的测量
蒸汽和气体的测量
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故障排除
故障现象
无正常流量显 示
原因分析
1.是否有震动？ 2.是否是50Hz工频干扰? 3.转换放大器的输出方式是否搞错? 4.接线是否正确? 5.放大器是否损坏? 6.附近是否有大功率用电设备? 7.接线腔是否进水?
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流量修正公式
根据卡门涡街原理，旋涡频率f与管内平均流速u有如下关系：
f Stu1 St u d md
式中：u1——旋涡发生体两侧平均流速（m/s）；d ——旋涡发生体特征宽度； St——斯特劳哈尔数；m ——旋涡发生体两侧弓形面积和管道内横截面积之比 瞬时体积流量与涡街频率的关系为：
解决方法 1.若否，重新安装 2.直管必须保证.特别是气体时 3.工艺条件允许,加大流量,如果 了,则更换通径小一档的流量计. 4.只能测单相流. 5.重新审定PID算法或采取其他有 6.检查处理 7.检查处理 8.对比解决 9.综合判断 10.核对跟工矿相关的参数
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故障排除
故障现象
欢迎各位领导及专家批评指导
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注：仅限热工仪表技
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涡街流量计
一 工作原理
二 应用场合
三 选型注意事项
四 使用与维护
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涡街流量计工作示意图
涡街流量计原理讲解
涡街流量计原理讲解涡街流量计1.1基本原理：流体流经阻挡体或者是特制的元件时，产生了流动振荡，通过测定其振荡频率来反映通过的流量。
1.2特点：优点：无可动部件，寿命长；准确度高，线性范围宽；量程范围宽（100：1）；压力损失小；不受P、t、η、ρ等流体参数变化的影响；气、液均可以使用，可用于大口径管道的气液测量。
缺点：干扰引起的流量振荡时影响较大。
1.3涡街产生原理：涡街流量计是利用流体力学中著名的卡门涡街原理,即在流动的流体中插入一个非流线型断面的柱体,流体流动受到影响,在一定的雷诺数范围内将在柱体下游,均要产生漩涡分离。
当这些漩涡排列成两排、且两例漩涡的间距与同列中两相邻漩涡的间距之比满足下式时,h/l=0.281,就能得到稳定的交替排列漩涡,这种稳定而规则地排列的涡列称为“卡门涡街”。
这个稳定的条件是冯·卡门对于理想涡街研究分析得到的,后来一般把错排稳定的涡街称作“卡门涡街”。
这就是卡门涡街流量计的名称由来,如图1所示图1卡门涡街示意图理论和实验的研究都证明,漩涡分离频率,即单位时间内由柱体一侧分离的漩涡数目f与流体速度V1成正比,与柱体迎流面的宽度d成反比,即:式中f—漩涡分离频率。
S r—斯特劳哈尔数(无量纲)。
对于一定柱型在一定流量范围内是雷诺数的函数。
V1—漩涡发生体两侧的流速,m/s。
d—漩涡发生体迎流宽度m m。
为了计算方便起见,可用管道内平均流速通过试验可以测定S r数,其数值与柱体的断面形状、柱体流道的相对尺寸以及流动雷诺数有关。
大量的试验表明,对于许多经过适当选择的柱型,由于数在很宽的雷诺数范围内可以看成是常数。
一旦柱体和流道的几何尺寸及其形状确定后,f便与成为简单的正比关系,因而检测出漩涡的频率,便可以测得流速,并以此推知其流量。
这就是涡街流量计的基本原理。
当流体流动受到一个垂直于流动方向的非流线形柱体的阻碍时，柱体的下游两侧会发生明显的旋涡，成为卡门涡列，涡列的形成与流体雷诺数有关。
涡街流量计的工作原理
涡街流量计的工作原理涡街流量计是一种常用的流量测量仪表，广泛应用于工业生产、市政工程、环保监测等领域。
它通过测量流体通过管道时产生的涡旋频率来实现流量的准确测量。
涡街流量计的工作原理基于涡旋效应，下面我们将详细介绍涡街流量计的工作原理。
1. 涡旋效应。
涡旋效应是指当流体通过一定形状的物体时，会在其后面形成一系列交替的涡旋结构。
这种现象是由于流体在通过物体时，会受到阻力和惯性的作用而产生的。
涡旋效应在流体力学中有着广泛的应用，涡街流量计正是利用了这一效应来实现流量的测量。
2. 涡街流量计的结构。
涡街流量计由管道、涡街传感器、转换器等部分组成。
其中，涡街传感器是实现流量测量的关键部件。
涡街传感器通常由一个装有小孔的固定装置和一个安装在流体中的涡街组成。
当流体通过管道时，会在涡街后形成一系列交替的涡旋，涡街传感器可以感知到这些涡旋的频率，并将其转换为相应的电信号。
3. 工作原理。
当流体通过管道时，涡街传感器感知到涡旋的频率，并将其转换为脉冲信号。
这些脉冲信号经过转换器处理后，可以得到流体的流量信息。
涡街流量计的工作原理可以简单概括为，流体通过管道时产生涡旋，涡街传感器感知涡旋的频率，将其转换为电信号，通过处理得到流量信息。
4. 测量精度。
涡街流量计具有较高的测量精度，通常可以达到1%或更高的精度。
这得益于涡街传感器对涡旋频率的敏感度以及先进的信号处理技术。
因此，涡街流量计在工业生产和其他领域的流量测量中得到了广泛的应用。
总之，涡街流量计利用涡旋效应实现了对流体流量的准确测量。
其工作原理简单清晰，测量精度高，适用于各种流体的测量。
在工业生产和其他领域中发挥着重要作用，为流量测量提供了可靠的技术手段。
涡街流量计讲解课件
涡街流量计的安装与使用
安装注意事 项
选址
选择流量计安装位置时，应考虑 方便日常维护和操作的位置，同 时要避免安装在振动较大或磁场
干扰较强的位置。
管道连接
确保流量计的进出口与管道连接牢 固，避免出现泄漏情况。
传感器安装
传感器应按照说明书上的安装要求 进行安装，确保安装角度正确，以 获得准确的测量结果。
涡街流量计讲解 课件
目录
• 涡街流量计的发展趋势与前沿技 • 涡街流量计的案例分析与应用实
涡街流量计概述
定义与工作原理
定义
涡街流量计是一种常用的流量测量仪表，它通过测量流体在管道中旋转形成的涡 街信号来测量流量。
工作原理
涡街流量计的工作原理基于流体动力学原理，当流体流经管道时，在某些特定的 流速下，流体在管道中会形成旋转的涡街信号，涡街信号的频率与流速成正比。 通过测量涡街信号的频率，可以推算出流体的流速，从而得到流量。
THANKS
流体动力学基础
流体动力学的基本概念
流体的定义、流体的性质、流体的流 动状态等。
流体动力的基本方程
Navier-Stokes方程、连续性方程、能 量方程等。
涡街流量计的测量原理
涡街流量计的结构
包括传感器、信号处理电路和显示装置等。
涡街流量计的测量原理
利用流体通过涡街时产生的频率与流体流量成正比的原理进行测量。
以自来水为例，假设涡街流量计的C值为0.75，管道直径为DN100mm，Δh为0.1m，则可计算出流量 Q = 0.75 * π * (0.1m)^2 * sqrt(2*9.8m/s^2*0.1m) = 0.33m^3/s。
误差分析与优化方法
误差来源
涡街流量计工作原理
涡街流量计工作原理看到标题知道今天要给大家介绍涡街流量计的工作原理。
涡街流量计是仪表中很常见使用也比较广泛的一款仪表。
尤其近几年时代发展迅速，现代化工业企业发展尤为显著多少都离不开流量计的参与，尤其是涡街流量计点击率非常高，像石油、冶金、食品、制药、化工、电厂、城市建筑等各行业都有涡街流量计的身影。
涡街流量计的原理是利用卡门涡街的周期、交替变化的性质，通过测量涡街的脱落频率来确定流体的速度或其流量。
那么什么是卡门涡街呢？这里更深的科普下卡门涡街的含义，是当流体绕过非流线型物体，这时物体尾流的左右两侧会产生相对交替排列、旋转方向相反的反对称涡旋。
其实卡门涡街是种粘性并且不可压缩流体动力学所研究的一种现象。
像高层建筑、电线、油管道及换热器管束时都会产生卡门涡街。
漩涡释放的频率F(Hz)与流体的平均流动速度及柱状物的宽度有关，可用算式表示为：f = St×v/d式中：F—旋涡分离的频率St—系数（斯特劳哈尔数）v—流体流速d—柱体迎流面宽度斯特劳哈尔数是涡街流量计中非常重要的系数，是由斯特劳哈尔数和雷诺数的关系曲线可以看出，低雷诺数时，斯特劳哈尔数随着雷诺数的变化而变化。
在曲线的St≈0.17的平直部分，旋涡的释放频率与流速成正比，所以检出频率f就可求得平均流速，进而求出体积流量。
其中K=N/Q式中K—仪表系数（脉冲/m3）、N—脉冲个数、Q—体积总数（m3）由于旋涡在柱体后部两侧产生压力脉动，安装在柱体后部外尾流中的探头体将感受到一个交变力，埋设在探头内部的压电晶体检测元件受到这一交变力的作用而产生交变的电荷，交变电荷信号经检测放大器处理后输出电压频率信号，并按不同的需要转换成相应的输出，满足用户的要求。
涡街流量计的工作原理可以说非常深奥了，然而涡街流量计的选型也非常重要，必须要与工程现场管道、环境等匹配才能确保流量计性能可满足用户现场需求。
在选择涡街流量计时还需要注意以下几点事项：①首选确定被测量介质的流动状态。
涡街流量计原理及概述
涡街流量计原理及概述在特定的流动条件下，一部分流体动能转化为流体振动，其振动频率与流速（流量）有确定的比例关系，依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。
目前流体振动流量计有三类：涡街流量计、旋进（旋涡进动）流量计和射流流量计。
流体振动流量计具有以下一些特点：1）输出为脉冲频率，其频率与被测流体的实际体积流量成正比，它不受流体组分、密度、压力、温度的影响；2）测量范围宽，一般范围度可达10：1以上；3）精确度为中上水平；4）无可动部件，可靠性高；5）结构简单牢固，安装方便，维护费较低；6）应用范围广泛，可适用液体、气体和蒸气。
本文仅介绍涡街流量汁（以下简称VSF或流量计）。
VSF是在流体中安放一根（或多根）非流线型阻流体（bluff body），流体在阻流体两侧交替地分离释放出两串规则的旋涡，在一定的流量范围内旋涡分离频率正比于管道内的平均流速，通过采用各种形式的检测元件测出旋涡频率就可以推算出流体的流量。
早在1878年斯特劳哈尔（Strouhal）就发表了关于流体振动频率与流速关系的文章，斯特劳哈尔数就是表示旋涡频率与阻流体特征尺寸，流速关系的相似准则。
人们早期对涡街的研究主要是防灾的目的，如锅炉及换热器钢管固有频率与流体涡街频率合拍将产生共振而破坏设备。
涡街流体振动现象用于测量研究始于20世纪50年代，如风速计和船速计等。
60年代末开始研制封闭管道流量计--涡街流量计，诞生了热丝检测法及热敏检测法VSF。
70、80年代涡街流量计发展异常迅速，开发出众多类型阻流体及检测法的涡街流量计，并大量生产投放市场，像这样在短短几年时间内就达到从实验室样机到批量生产过程的流量计还绝无仅有。
我国VSF的生产亦有飞速发展，全国生产厂达数十家，这种生产热潮国外亦未曾有过。
应该看到，VSF尚属发展中的流量计，无论其理论基础或实践经验尚较差。
至今最基本的流量方程经常引用卡曼涡街理论，而此理论及其一些定量关系是卡曼在气体风洞（均匀流场）中实验得出的，它与封闭管道中具有三维不均匀流场其旋涡分离的规律是不一样的。
涡街流量计原理及应用PPT
故障现象 有流量无信号
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第四部分
故障排除 原因分析 1.安装时密封垫片是否同心? 2.工艺管道是否符合要求? 3.选型是否有误？ 4.是否存在液气、液固或气固两相流？ 5.调节控制系统是否产生系统振荡? 6.发生体与壳之间的间隙中是否有细微固体 颗粒或残夜结垢? 7.发生体上是否缠绕有纤维物? 8.转换放大器的输入通道是否损坏一路? 9.发生体的压电晶片是否损坏一片? 10.参数设置是否有误? 解决方法 1.若否，重新安装 2.直管必须保证.特别是气体时 3.工艺条件允许,加大流量,如果流量稳定 了,则更换通径小一档的流量计. 4.只能测单相流. 5.重新审定PID算法或采取其他有效措施. 6.检查处理 7.检查处理 8.对比解决 9.综合判断 10.核对跟工矿相关的参数
3
第一部分
流量修正公式
根据卡门涡街原理，旋涡频率f与管内平均流速u有如下关系：
u1 u f St St d md
式中：u1——旋涡发生体两侧平均流速（m/s）；d ——旋涡发生体特征宽度； St——斯特劳哈尔数；m ——旋涡发生体两侧弓形面积和管道内横截面积之比 瞬时体积流量与涡街频率的关系为：
故障现象 流量指示 不稳定
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第四部分
故障排除
故障现象
测量误差大
原因分析
1.所有显示不稳定的情况均是造成误差 大的因素 2.气体计量不带温压补偿,不讨论精度.? 3.未用流量计之前的经验数据值是否真 实可靠? 4.参数设置是否有误? 5.配套的二次仪表参数设置是否正确?
解决方法
1.逐一排查 2.检查温度、压力补偿 3.经验参数要有科学依据 4.根据工矿再核对参数设置 5.检查二次表设置
故障现象 无正常流量显 示
脉冲型涡街流量计原理
脉冲型涡街流量计原理
脉冲型涡街流量计是一种利用涡街效应测量流体流速和流量的仪器。
其原理如下：1. 涡街产生：当流体通过装有涡街传感器的流量计内的流道时，会在流道后方产生涡街。
涡街是由于流体流过流道后，在流道两侧形成交替出现的涡旋所引起的。
2. 涡街传感器：涡街传感器一般由涡街体和感应线圈组成。
涡街体是一个固定在流量计内的金属片，其后方有一根固定在流量计上的感应线圈。
当涡街通过感应线圈时，感应线圈会感受到涡街的运动。
3. 涡街传感器输出：感应线圈感受到涡街的运动后，会产生交变电压信号。
涡街的运动频率与流体的流速成正比，因此交变电压信号的频率也与流速成正比。
4. 流速计算：流量计会根据交变电压信号的频率来计算流体的流速。
通常，流量计会将交变电压信号转换为脉冲信号，每个脉冲代表一定的流量。
5. 流量计算：根据脉冲信号的数量和流量计设定的脉冲系数，可以计算出单位时间内流体的流量。
脉冲系数是由涡街流量计的特性决定的，可通过校准来确定。
总之，脉冲型涡街流量计利用涡街效应来测量流体流速，然后根据流速计算流量。
该原理简单、可靠且精度较高，适用于各种工业领域的流量测量。
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涡街式流量计原理
涡街式流量计原理
涡街式流量计是一种基于涡街效应测量流体流量的仪器。
其原理基于涡旋在流体中形成的特殊现象，通过测量涡旋频率来计算流体的流速和流量。
涡街式流量计主要由流体流线和涡街传感器组成。
流体在经过流程管道时，会产生涡旋，即流体在管道内发生脱离流体流线的涡旋现象。
涡旋的形成是由于流体流动速度的非均匀性引起的，速度较高的流体会形成一个旋转，而速度较低的流体则跟随其后形成另一个旋转。
这两个涡旋以交替的方式在管道中形成并传输。
当流体流速增加时，涡旋的频率也会增加。
涡街传感器位于流体流线的一侧，通过感应和计数涡旋的频率来确定流体流速。
涡街传感器通常由一个或多个涡街片、一个震动片和一个震动片固定芯片组成。
当流体中的涡旋经过涡街片时，涡街片震动，震动片产生的压电信号由传感器转化为电信号。
传感器内的震动片会根据涡旋的频率和流速而变化其压电信号的特性，因此可以根据压电信号的变化来确定流体的速度。
为了确保测量的准确性，涡旋流量计还需要对涡街传感器进行校准，以消除误差。
校准通常通过比较涡旋流量计测量的流量与标准流量计测量的流量之间的差异来完成。
根据校准结果，可以将测量的流量进行修正，以提高测量的精确性。
涡街式流量计有许多优点，因此在工业领域中得到广泛应用。
它具有可靠性高、测量范围广、适用于不同介质和压力的特点。
涡街式流量计还可以实现远程和自动化控制，具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
总结来说，涡街式流量计是一种基于涡街效应测量流体流量的仪器。
它通过测量涡旋的频率来确定流体的速度和流量。
涡街传感器是涡街式流量计的核心部件，通过感应和计数涡旋的频率来测量流体的流速。
涡街式流量计具有可靠性高、测量范围广和适用于不同介质和压力的优点。
它在工业领域中得到广泛应用，可以实现远程和自动化控制。