德國科隆KROHNE渦街流量計工作原理

德國科隆KROHNE是一家致力于研發(fā)和生產(chǎn)流量儀表和物位儀表等工業(yè)測量儀器的化公司。從生產(chǎn)轉(zhuǎn)子流量計起家的科隆公司，也是家將法拉第電磁感應(yīng)定律成功運用于工業(yè)測量領(lǐng)域的測量儀表制造商。

科隆公司在中國已具備了電磁流量計、質(zhì)量流量計、轉(zhuǎn)子流量計、渦街流量計、雷達物位計等主要測量儀表的生產(chǎn)及標(biāo)定能力，不但可為中國主要工業(yè)測量領(lǐng)域提供高科技產(chǎn)品及擇優(yōu)的測量解決方案，也可為整個大中華區(qū)提供更有力的支持。

渦街流量計也稱之為旋渦流量計或卡門渦街流量計 。綜合吸收發(fā)達國家*技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行精心設(shè)計的產(chǎn)品，實現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標(biāo)準化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。該產(chǎn)品具有電路*、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡單、阻力損失小、堅固耐用、用途廣、使用壽命長、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試等特點。

結(jié)構(gòu)簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠。

渦街流量計的特點：

●渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為25-300mm（滿管式）

●插入式渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為350-1200mm(插入式)。

●滿管式測量液體精度為1%

●測量蒸汽和氣體精度為1.5% [3] 

●插入式測量液體精度為2%

●測量蒸汽和氣體精度為2.5%

●被測介質(zhì)溫度為-20~150℃、-40~250℃、+100~350℃（僅管式）

●輸出信號為三線制電壓脈沖，三線制4-20mA、二線制4-20mA。

技術(shù)指標(biāo)編輯

●測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸汽

●連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式

●口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100

●法蘭連接式口徑選擇 100,150,200

●流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s；液體0.5～7m/s。

●正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2； 蒸汽流量范圍見表3。

●測量精度 1.0級 1.5級

●被測介質(zhì)溫度：常溫–25℃～100℃，高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃

●輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V

●脈沖占空比約50%，傳輸距離為100m

●脈沖電流遠傳信號 4～20 mA，傳輸距離為1000m

●儀表使用環(huán)境 溫度：-25℃～+55℃ 濕度：5～90% RH50℃

●材質(zhì) 不銹鋼，鋁合金

●電源 DC24V或鋰電池3.6V

工作原理：

流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中。

渦街流量計是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時，在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)，可用下式表示： 式中：  為旋渦的釋放頻率，單位為Hz；v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度，單位為m/s；d為旋渦發(fā)生體特征寬度，單位為m；St為斯特勞哈爾數(shù)（Strouhal number），無量綱，它的數(shù)值范圍為0.14－0.27。

St是雷諾數(shù)的函數(shù)，  。

當(dāng)雷諾數(shù)Re在  范圍內(nèi)，St值約為0.2。在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在  ，此時旋渦頻率  。

由此，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v，再由式  可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。