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日本oval渦流流量計(jì)的測量原理
閱讀:203 發(fā)布時間:2021-3-9提 供 商 | 秋山科技(東莞)有限公司 | 資料大小 | 43.3KB |
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日本oval渦流流量計(jì)的測量原理
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1,什么是卡門渦旋?
1513年達(dá)·芬奇(Leonardo da Vinci)觀察到放置在河中支柱后方的漩渦現(xiàn)象。然后,在1911年,西奧多·馮·卡爾曼(Theodore von Kalman)首先從理論上闡明了在流體流中放置的物體下游形成交替規(guī)則的渦旋的方法。這條渦街以他的名字叫Karman渦街。
在自然界中,“ Karman旋渦”引起“風(fēng)吹旗,國旗飄揚(yáng)”,“風(fēng)使電線咆哮”和“溪流搖桿上的水生植物”。
2,渦流流量計(jì)的結(jié)構(gòu)/原理
如上圖所示,渦流流量計(jì)由在管道中產(chǎn)生卡曼渦流的``渦流發(fā)生器(鈍體)'',檢測渦流的傳感器以及處理由傳感器檢測到的信號的轉(zhuǎn)換器(放大器)組成。傳感器.. 上述卡曼渦流是在與流成直角放置的渦流發(fā)生器的下游產(chǎn)生的。已知產(chǎn)生該卡曼渦旋的頻率與流動的流體的速度(流速)成正比,其關(guān)系式如下。
在此,f是渦流頻率,V是流體的平均流速,d是渦流發(fā)生器的寬度,St是一個稱為Strouhal數(shù)的常數(shù)。斯特勞哈爾數(shù)根據(jù)雷諾數(shù)(決定流動狀態(tài)的數(shù))而變化,但是在寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)幾乎恒定。因此,在Strouhal數(shù)恒定的范圍內(nèi),渦旋頻率與流速成正比,因此,通過檢測渦旋頻率,后將流速乘以流速,就可以知道管道中的流速。管道的橫截面積??梢杂?jì)算出流量(體積流量)。
3,渦流檢測方法的類型
已經(jīng)開發(fā)出許多檢測渦旋的元件并投入實(shí)際使用,并且在利用其各自特性的領(lǐng)域中使用。下表顯示了主要的檢測元素和檢測原理。當(dāng)前,具有簡單結(jié)構(gòu),高度耐用且相對便宜的壓電元件類型是主流。
檢測元件 | 分類 | 渦流檢測過程 | ||||
壓電元件 | 壓力變化 | 渦旋產(chǎn)生→ | 產(chǎn)生差壓→ | 力的變化→ | 壓電元件的應(yīng)力變化→ | 費(fèi)用變更 |
應(yīng)變片 | 應(yīng)變儀中出現(xiàn)的變形→ | 電阻變化 | ||||
容量傳感器 | 膜片變化→ | 電容變化 | ||||
穿梭 | 活塞的垂直運(yùn)動→ | 電壓產(chǎn)生 | ||||
熱敏電阻 | 流速變化 | 流速變化→ | 熱敏電阻溫度變化→ | 電阻變化 | ||
超音波 | 聲波傳播速度變化→ | 頻率變化 |