涡街流量计原理图讲解

涡街流量计是一种基于卡门涡街原理测量流量的仪表，具有精度高、量程比宽、压损小等优点，**应用于石油、化工、冶金、电力等行业。本文将详细讲解涡街流量计的原理图，帮助大家更好地理解其工作原理。

一、涡街流量计结构图

如上图所示，涡街流量计主要由以下几个部分组成：

旋涡发生体：也称为阻流体，通常为非流线型结构，例如三角形、矩形或梯形柱体。其作用是将流体分割成两股交替排列的旋涡。 旋涡检测器：用于检测旋涡的产生和频率。常见的检测方式有压电式、电容式、热敏式等。 信号转换器：将旋涡检测器输出的信号转换成流量信号，并进行放大、滤波等处理。 显示仪表：用于显示流量值、累计流量等信息。

二、涡街流量计原理图

如上图所示，当流体流经旋涡发生体时，会在其后方交替地产生两列非对称的旋涡，这种现象称为卡门涡街。

根据卡门涡街原理，旋涡的频率f与流体流速v成正比，与旋涡发生体的特征尺寸d成反比，可以用以下公式表示：

**f = St * (v / d)**

其中：

f：旋涡频率 (Hz) St：斯特劳哈尔数，是一个无量纲常数，与旋涡发生体的形状和雷诺数有关。 v：流体流速 (m/s) d：旋涡发生体的特征尺寸，例如三角形的底边长或圆柱体的直径 (m)

通过测量旋涡频率f，并根据已知的St和d，就可以计算出流体流速v。进一步地，可以根据流速和管道截面积计算出体积流量Q：

**Q = v * A**

其中：

Q：体积流量 (m³/s) A：管道截面积 (m²)

三、涡街流量计信号处理

旋涡检测器输出的信号通常是微弱的电压或电流信号，需要经过信号转换器进行处理。信号转换器的主要功能包括：

信号放大：将微弱的信号放大到可以被后续电路处理的程度。 信号滤波：滤除干扰信号，提取出真实的旋涡频率信号。 信号整形：将信号转换成标准的脉冲信号，便于后续计数和计算。 流量计算：根据旋涡频率和预先设定的参数，计算出流体的流量值。 信号输出：将流量信号输出到显示仪表或其他控制系统。

四、涡街流量计的优缺点

优点：

精度高，一般可达±1%~±0.5%。 量程比宽，可达10:1甚至更高。 压损小，一般只有孔板流量计的1/4~1/2。 结构简单，安装维护方便。 适用于测量各种流体，包括液体、气体和蒸汽。

缺点：

对安装条件要求较高，需要保证管道内径的一致性和直管段长度。 不适用于测量低雷诺数流体和含有大量杂质的流体。

五、总结

本文详细介绍了涡街流量计的原理图、工作原理、信号处理以及优缺点。涡街流量计作为一种常用的流量测量仪表，具有精度高、量程比宽等优点，在工业生产中发挥着重要作用。希望本文能帮助大家更好地理解和使用涡街流量计。