2025-05-23 13:44:54
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涡街流量计工作原理、选型要点与气液蒸汽测量应用分析

摘要
本文系统解析涡街流量计的卡门涡街测量原理,详细阐述介质特性、量程范围、安装条件等选型要素,重点分析其在蒸汽、气体、液体测量中的应用差异与技术要求,为工业现场选型提供实践指导。...

一、涡街流量计工作原理

涡街流量计基于卡门涡街效应实现流量测量,当流体流经非流线型漩涡发生体(如三角柱)时,在其两侧交替产生规则的漩涡列。漩涡频率f与流体平均速度v呈线性关系,其数学表达式为:

f = St × v / d

式中St为斯特劳哈尔数(0.17-0.22),d为发生体特征宽度。通过压电传感器或电容式探头检测漩涡频率后,结合管道截面积即可计算体积流量。

二、选型核心要点解析

选型需综合考虑以下要素:

  • 介质特性:气体/液体/蒸汽的密度、粘度、腐蚀性
  • 量程范围:建议实际流量在仪表量程的30%-70%区间
  • 安装条件:前后直管段需≥15D(前)和≥5D(后)
  • 环境参数:温度上限可达400℃,压力等级分PN16/25/40
  • 信号输出:优先选用带HART协议的4-20mA+脉冲输出

三、气液蒸汽测量应用

在蒸汽测量中需特别注意:

  • 饱和蒸汽:需同时安装压力变送器进行密度补偿
  • 过热蒸汽:必须配置温度、压力双参数补偿模块
  • 气体测量:流速需>5m/s以保证信号强度
  • 液体测量:避免气液两相流,安装位置应低于管道高点
典型应用场景参数对比
介质类型 精度等级 重复性 量程比
蒸汽 ±1.5% 0.2% 10:1
气体 ±1.0% 0.15% 15:1
液体 ±0.5% 0.1% 20:1

涡街流量计凭借无运动部件、宽量程比和介质适应性广的特点,已成为工业流量测量的主流选择。正确选型需综合工况参数与仪表性能指标,蒸汽测量时温压补偿模块的配置直接影响测量精度。随着智能传感器技术的发展,其应用范围将持续扩展至更多工业场景。

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