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贡献者：gsfei2009 浏览：1678次 创建时间：2009-07-03
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流体振动式流量计-正文
根据流体受阻后产生振动旋涡的原理制成的流量传感器，又称旋涡式流量计。流体在流动过程中遇到某种阻碍后在它的下游会产生一系列自激振荡的旋涡，测量流量旋涡的振动频率就可推算出流量值。按照管道内设置阻碍和产生旋涡形式的不同可分为旋进式旋涡流量计和卡门旋涡流量计。这类流量计一般以频率输出，以数字显示，它们的转换过程没有可动元件，压力损失小，流量测量范围大，工作可靠，寿命长，因而自60年代后期以来发展较快。
旋进式旋涡流量计 它在文丘里管（见差压式流量计）的前部设置固定的螺旋形导流片，强迫流体产生围绕轴线旋转进动的旋涡(图1)。旋涡的旋进频率与流量成正比而与粘度无关。敏感元件位于文丘里管的最小截面处，测量压力分布或流速分布的变化频率。其测量方法有多种,例如可采用应变片(见半导体应变计、电阻应变计)或热敏电阻作为敏感元件。热敏电阻应加薄玻璃罩以防振和防污染。旋进式旋涡流量计是使管道中均匀流动的气体整个旋转而产生旋涡，因此测量结果是总体流量，适用于小口径的流体管道测量。它从原理上说也可用于测量液体，但现在还只能用于气体。
卡门旋涡流量计 它在管道内横向地设置圆柱状阻流元件，流体因附面层的分离作用产生自激振荡在下游形成两排交替的旋涡列（图2）。T.冯·卡门在理论上证明：交替排列的旋涡流的间隔 h与旋涡的间隔 τ之间的比值时,旋涡流才是稳定的。卡门旋涡因此得名。旋涡的频率f只决定于流速v和圆柱直径 d之比而不受温度、密度和粘度的影响，它们之间的关系可用斯特劳哈尔数来描述，约为0.2。通过测量旋涡频率就可推算出流体速度。旋涡频率的测量方法有直接测量流体振动和测量检测体在旋涡推动下的振动两类。卡门流量计适用于大口径管和大流量的测量，在工业生产中广泛应用。
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