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第三部分 涡街流量计 * 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。在此仅介绍涡街流量汁（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。 1、 概 述 2、工作原理与结构　　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，如图1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 * 由于涡列之间相互影响，漩涡列一般是不稳定的，但卡门从理论上证明了当两漩涡列之间的距离L满足h/L=0.281时，非对称的漩涡列就能保持稳定，此时其漩涡频率与流体的流速v：及漩涡发生体的宽度d有下述关系： F＝Stv／d （1） 式中 F—涡街频率， d—漩涡发生体宽度， v—来流速度，St—斯特劳哈尔数　　St的值与漩涡发生体宽度d和雷诺数Re有关。当雷诺数Re＜2×104情况下，St为变数：当Re在2×104～7×106的范围内，St值基本上保持不变，这段范围为流量计的基本测量范围。 式（1）表明，当d和St为定值时，漩涡产生的频率F与流体的平均流速u成正比，而与流体的温度、压力、密度、成分、粘度等参数无关。因此可以从漩涡产生的频率f求出流体的平均流速v。 * 由于涡街流量计的管道内插有漩涡发生体，因此在漩涡发生体处的流速与管道内的其它部位的平均流速不同，根据流体连续方程 q=v1A1=v2A2 （2） 式中：q—通过流量计的流体流量；A1—流量计管道的截面积；v1—管道内流体的平均流速；A2--漩涡发生体处管道的截面积；v2--漩涡发生体处管道内的流体的平均流速。 设 A2/ A1=m 当d/D0.35时，可近似认为 m=1-1.25d/D （3） 式中，d--漩涡发生体宽度，D—流量计管道内径 整理式（1）~式（3） 则q=f/K （5） 式中，K为流量计的仪表常数，其物理意义是每升流体流过流量计时流量计发出的脉冲数。 当流量计的管道内径D和漩涡发生体宽度d为确定值时，K值随之而确定。从式（5）可知：在一定的雷诺数范围内 St—斯特劳哈尔数为定值，流量q与漩涡频率f成线性关系。 （4） 令 * 3、流量计的选型及应用 涡街流量的选型一般分为型号的选择和通径的选择两步。 ⑴型号的选择 根据使用环境和被测流体选择不同结构的流量计。当流量计周围环境温度低于60℃时，流量计可选择组合型，当流量计周围环境温度高于60℃时，需要选择分离型。当使用环境为易燃易爆场合时根据防爆等级选择隔爆型或本安型。一般环境选择一般型。 根据采集信号要求选择不同的输出形式，当需要流量累积是可选择脉冲输出型，当需要控制时可选择模拟（4～20mA DC）输出型。 ⑵ 通径的选择 一般情况下流量计生产厂家提供的选型样本只给出了常用流体水、压缩空气、饱和蒸汽的流量测量范围，其他流体则需要通过计算选择流量计的通径，这一点用户往往会忽略造成流量计使用不正常。 流量计通径的选择时需要准备下列参数： a、流体的名称或者组成成分； b、满刻度流量、常用流量、常用最小流量； c、常用温度、最高温度； d、常用压力、最高压力； e、测量气体时需要刻度基准； f、密度（液体使用状态、气体标准状态） g、使用状态下的粘度； h、常用相对湿度（测量潮湿气体时）； i、气体偏差系数 由于液化石油气属于一种易气化且粘度较低在流量计选型时应特别注意核算常用最小流量的雷诺数及发生气穴现象的最低管道压力这是流量计能否正常投用的关键。 * 4、 安装注意事项 　　VSF属于对管道流速分布畸变、旋转流和流动脉动等敏感的流量计，因此，对现场管道安装条件应充分重视，遵照生产厂使用说明书的要求执行。　　VSF可安装在室内或室外。如果安装在地井里，有水淹的可能，要选用涎水型传感器。传感器在管道上可以水平、垂直或