法蘭夾持式渦街流量計工作原理是由設(shè)計在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時，它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。

法蘭夾持式渦街流量計

在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關(guān)系式：f = St × V/d 式中:

f 渦街發(fā)生頻率 （Hz）

V 旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速（m/s ）

St 斯特羅哈爾系數(shù)（常數(shù)）

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電信號，經(jīng)過前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號（或標準信號）。

三、流量計使用選擇及應(yīng)用：

1、為了使用方便，電池供電型采用微功耗高新技術(shù)，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。

2、溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。

3、溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。

4、廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、機械、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節(jié)能管理。

四、流量計主要特點：

1、可在很寬的流量范圍內(nèi)測量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質(zhì)的影響；

2、不受溫度、壓力的影響，同時不易堵，不易卡，不易結(jié)垢，耐高溫，高壓；

3、安全防爆，適用于惡劣環(huán)境；

4、無可動部件、無孔洞縫隙設(shè)計，產(chǎn)品無磨損、耐臟污，無須機械維修，使用壽命長；

5、采用微功耗高新技術(shù),電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上；

6、溫壓補償一體化設(shè)計；

7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力；

8、同時顯示流量值與累計流量值,不必輪流切換；

9、采用抗振動探頭，有效消除外界振動影響；

10、采用分體式信號轉(zhuǎn)換器，電纜長100米；

11、量程比寬達20：1；

12、儀表整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，動態(tài)測量范圍寬，壓力損失小；

13、表體采用不銹鋼材質(zhì)，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量；

14、流量計現(xiàn)場液晶顯示，脈沖、4～20mA輸出或485通迅，可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接。

五、

主要技術(shù)指標表(一)

1．氣體： 常溫常壓空氣，t= 20℃ ，P=0.1MPa（絕壓），ρ= 1.205 kg /m 3，υ=15×10 -6 m 2 /s。(一)參比條件下空氣及水的流量范圍，見表（二），參比條件如下：

2．液體： 常溫水，t= 20℃ ，ρ= 998.2kg /m 3，υ=1.006×10 -6 m 2 /s。

（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：

1． 明確以下工作參數(shù)。

（1）被測介質(zhì)的名稱、組份

（2）工作狀態(tài)的小、常用、流量

（3）介質(zhì)的、常用、壓力和溫度

（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度

2． 渦街流量儀表測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下：

（1）已知氣體標準狀態(tài)體積流量，可通過以下公

式求出工況體積流量

 公式（3）

(2)已知氣體標準狀態(tài)密度ρ，可通過以下公

式求出工況密度

 公式（4）

（3）已知質(zhì)量流量Q m換算為體積流量Q v

 公式（5）

式中：

Q v： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m 3 /h)

（Q v = 3600f /K K:儀表系數(shù) ）

Q o： 介質(zhì)在標準狀態(tài)下的體積流量(Nm 3 /h)

Q m： 質(zhì)量流量(t/h)

ρ： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m 3 )

ρ o：介質(zhì)在標準狀態(tài)下的密度(kg/m 3 )，常用氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)密度，見表（三）

P： 工況狀態(tài)表壓(MPa)

t： 工況狀態(tài)溫度(℃)

3．儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算，渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應(yīng)該滿足兩個條件：小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（Re=2×10 4）；對于應(yīng)力式渦街流量儀表在下限流量時產(chǎn)生的旋渦強度應(yīng)大于傳感器旋渦強度的允許 值（旋渦強度與升力ρ v 2成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：

由密度決定的工況可測下限流量：

由運動粘度決定的線性下限流量：

 公式（7）

式中：

Q ρ：滿足旋渦強度要求的小體積流量(m 3 /h)

ρ 0 :參比條件下介質(zhì)的密度 

Q υ :滿足小雷諾數(shù)要求的小線性體積流量(m 3 /h)

ρ :被測介質(zhì)工況密度（kg/m 3）

Q 0 :參比條件下儀表的小體積流量

(m 3 /h)

υ :工作狀態(tài)下介質(zhì)的運動粘度(m 2 /s)

υ o :參比條件下介質(zhì)的 運動粘度(m 2 /s)

通過 公式（6）、（7）計算出Q ρ和Q ν。 比較Q ρ和Q ν， 確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量：

Q υ ≥ Q ρ：可測流量范圍為Q ρ～Qmax ,線性流量范圍為Q υ～Qmax

Q υ ：可測流量范圍和 線性流量范圍為

Q ρ～Qmax

Qmax：渦街流量儀表的上限體積流量(m 3 /h)

公式（6）4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準.氣體的上限流速應(yīng)該小于70m /s,液體的上限流速應(yīng)該小于7m /s
5． 當 用戶測量的介質(zhì)為蒸汽時，常采用的計量單位是質(zhì)量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進行計算得出

 公式（8）

式中：

ρ： 蒸汽的密度（kg/m 3）

ρ 0：1.205kg /m 3

Q蒸汽 ：蒸汽質(zhì)量流量（t/h）