一文詳解橫河渦街流量計(jì)的工作原理

更新時間：2021-09-24

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　　橫河渦街流量計(jì)常用于測量氣體流量，對安裝地點(diǎn)的震動容忍度很低，這是基于橫河渦街流量計(jì)工作原理所致。下面小編就給大家簡單介紹下橫河渦街流量計(jì)工作原理，以及基于橫河渦街流量計(jì)工作原理下的特性。

　　下面先簡要介紹下橫河渦街流量計(jì)工作原理：

　　所有的橫河渦街流量計(jì)都是基于卡門渦街原理，卡門渦街是美籍匈牙利科學(xué)家馮·卡門在1911年觀察到并研究的現(xiàn)象：當(dāng)流體繞過非流體線形物體時，物體尾流左右兩側(cè)產(chǎn)生的成對的、交替排列的、旋轉(zhuǎn)方向相反的反對稱渦旋。這種漩渦的產(chǎn)生具有周期的、交替變化的性質(zhì)，變化頻率與流體速度成正比，這就是卡門渦街現(xiàn)象，具體關(guān)系為關(guān)系為Sr=fd/V。橫河渦街流量計(jì)就是利用這種現(xiàn)象的性質(zhì)，通過測量渦流的脫落頻率確定流體的速度或流量而支撐的流量計(jì)。在分析流動脈動對橫河渦街流量計(jì)影響時，脈動頻率也是重要參數(shù)，起決定性作用的是脈動頻率與旋渦剝離頻率之比值。當(dāng)此比值較小時，具有近似的穩(wěn)定流特性，旋渦剝離頻率隨流速變化，斯特羅哈爾數(shù)或校準(zhǔn)常數(shù)不變。當(dāng)脈動頻率與旋渦剝離頻率之比值較大時，就會出現(xiàn)一種強(qiáng)烈的趨勢，即旋渦剝離周期被“鎖定”為與脈動周期相同或一半。在鎖定條件下，橫河渦街流量計(jì)輸出停頓，流量指示誤差可高達(dá)±80％。當(dāng)脈動頻率大大高于旋渦剝離頻率時，無明顯的鎖定現(xiàn)象，但斯特羅哈爾數(shù)變化，其后果是穩(wěn)定流校準(zhǔn)數(shù)據(jù)明顯偏離。

　　用橫河渦街流量計(jì)測量脈動流流量。一般采取合適的阻尼方法將脈動流衰減到足夠小的幅值（通常為3％），是用橫河渦街流量計(jì)測量脈動流流量的常用也是有效的方法。但當(dāng)經(jīng)過努力脈動幅值仍高于3％，則可對測量不確定度進(jìn)行估算。然后對誤差進(jìn)行校正。脈動引起的鎖定現(xiàn)象應(yīng)設(shè)法避免。可行的方法有兩個：其一是制造發(fā)生體較窄的橫河渦街流量計(jì)，將儀表的輸出頻率提高，從而使旋渦剝離頻率同脈動頻率錯開的遠(yuǎn)一些；其二是采用插入式橫河渦街流量計(jì)測量大管徑流量。在相同流速的條件下，小口徑流量計(jì)輸出頻率比大口徑高若干倍，因此采用插入式橫河渦街流量計(jì)也能將旋渦剝離頻率同脈動頻率有效錯開。