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分體式渦街流量計工作原理
點擊次數:315 更新時間:2025-08-29
分體式渦街流量計是基于 “卡門渦街" 原理設計的流量測量儀表,適用于氣體、液體、蒸汽等多種介質的體積流量或質量流量測量,具有測量精度高、量程比寬、壓損小等特點。其核心結構分為傳感器(現場測量單元,含漩渦發生體、檢測元件)和轉換器(遠程顯示 / 控制單元,含信號處理、顯示、輸出模塊),兩者通過電纜連接,適用于現場環境惡劣(如高溫、高濕、強振動)的場景。

一、基礎認知:核心組件與工作原理

在使用和安裝前,需先明確設備核心構成及工作邏輯,避免操作失誤。

1. 核心組件

組件名稱功能說明關鍵注意事項
傳感器1. 內置漩渦發生體(柱狀 / 三角柱),迫使流體產生渦街;
2. 檢測元件(壓電晶體 / 電容式)將渦街信號轉換為電信號;
3. 含溫度 / 壓力補償接口(部分型號),用于蒸汽 / 氣體的質量流量修正。
1. 傳感器材質需與介質兼容(如不銹鋼適用于腐蝕性介質,碳鋼適用于普通流體);
2. 檢測元件需避免劇烈碰撞,防止損壞。
轉換器1. 接收傳感器的電信號,通過算法處理為流量數據;
2. 顯示瞬時流量、累積流量、介質溫度 / 壓力(補償型);
3. 輸出信號(4-20mA 模擬量、RS485 數字量、脈沖信號),用于遠程監控或控制。
1. 安裝環境需遠離強電磁干擾(如變頻器、高壓電纜);
2. 電源電壓需與銘牌一致(常見 220V AC 或 24V DC),避免過壓燒毀。
連接電纜用于傳感器與轉換器之間的信號傳輸,分為普通電纜(常溫環境,如 RVVP 屏蔽電纜)和高溫電纜(介質溫度>150℃時,需用耐溫>200℃的氟塑料電纜)。1. 電纜屏蔽層需單端接地(僅在轉換器端接地),防止干擾;
2. 電纜長度需符合說明書要求(一般不超過 100m,超長需加粗線徑或增加信號放大器)。

2. 工作原理

當流體流經傳感器內的 “漩渦發生體" 時,會在發生體兩側交替產生旋轉方向相反的漩渦(即 “卡門渦街"),漩渦的產生頻率與流體的平均流速成正比,公式為:
f = St × v / d


  • f:漩渦頻率(Hz);

  • St:斯特勞哈爾數(常數,由發生體形狀決定,通常取 0.16~0.22);

  • v:流體平均流速(m/s);

  • d:漩渦發生體特征尺寸(m)。


轉換器通過采集漩渦頻率 f,結合管道內徑、介質密度(需溫度 / 壓力補償修正),計算出體積流量或質量流量。


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