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講解渦街流量計主要部件發生體
關鍵字:渦街流量計 日期:2012-11-7 8:37:02
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發生體是渦街流量計的核心部件。它的主要功能就是在三維的管流場中,迫使旋渦在其軸向產生同步分離,把三維的管
流變成二維的旋渦流。它的另外一個功能就是與檢測元件配合,為檢測元件提供合理的安裝位置,完成對渦街信號的檢測。
渦街流量計的流量特性(儀表系數、線性度、重復性、范圍度)和阻力特性都與發生體的形狀與幾何參數密切相關。
渦街流量計發生體的設計,目前尚無嚴密的理論,也無系統的計算方法,國內外各制造廠家推出的各種渦街流量計產品
中,所用的發生體的形狀和尺寸仍然是以大量實驗為依據,來確定發生體的形狀和參數。所以對發生體的分類,也只能以形
狀和結構為基礎。
按柱型分:有圓柱、三角柱、梯形柱、矩形柱、T形柱發生體等;
按結構分:有單發生體和雙(多)發生體兩類。單發生體的基本形狀有圓柱、三角柱和矩形柱等。隨著渦街流量計的發展,
出現一些復合型發生體,把幾種基本型發生體進行組合,也能獲得較好的效果。
從理論上講,只要流體有粘性,且作繞流運動時,在流動方向上存在著正的壓力梯度(dp/dx>0)就會產生流動分離。因
此,當流體流經任何非流線型阻流體時,在雷諾數Re達到一定值后,都會形成渦街,但形狀不同,幾何尺寸不同的發生體,
分離產生的渦街信號強度和穩定性的差異是較大的。為滿足流量測量要求,對不同發生體提出基本要求,有利于渦街流量計
的設計和開發…。
大量實踐證明,一種性能優良的發生體應滿足以下幾方面要求:
(1)應有較陡斷(鈍)的截面形狀,具有這種形狀的非流線型柱體,是產生旋渦分離的條件;
(2)它應是一根均勻的柱狀體,在柱體的軸線方向上所有的橫截面形狀是相同的、均勻的、對稱的,這是把三維管流轉
變成二維的旋渦流的條件;
(3)柱體的兩側具有明顯的棱邊,能控制旋渦在發生體的軸線方向上同步分離。并在較寬的雷諾數范圍內,保持旋渦分
離點穩定,這是保持斯特勞哈爾數Sr恒定的必要條件。
以上三方面是發生體的基本條件。但作為渦街流量計的核心部件,為滿足流量測量的要求,以下幾方面也很重要:
(1)旋渦強烈,有較高的信噪比,這種具有高信噪比的渦街信號有利于信號檢測,可提高渦街流量計的量程范圍;
(2)幾何形狀和結構盡量簡單,便于加工,有利于渦街流量計的標準化;
(3)能為各種檢測元件的安裝提供合理的位置和空間,有利于檢測元件的裝配和維護;
(4)它的固有頻率應處在渦街的信號頻帶之外;
(5)采用的材質應能承受流體的腐蝕沖擊、磨損作用和溫度變化的影響
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