渦街流量計 在實(shí)際應用中，使用介(jiè)質對其測量帶來(lái)多大的附☁️加誤差(cha)尚🙇‍♀️不明确。利用在(zai)以空氣爲介質的(de)音速噴嘴法氣體(tǐ)🐪流量标準裝置和(hé)以蒸汽爲介質的(de)蒸汽流量标準裝(zhuang)置的比對試驗，對(duì)在空氣和蒸汽介(jie)質下渦街流量計(jì)的流🈲量特性進🆚行(hang)對比研究，得到儀(yi)表系數在不同介(jie)質下變化曲線和(he)趨✌️勢，并對試驗結(jie)果進行分析解釋(shì)。
一、卡門渦街的基(ji)本原理
　　如圖1所示(shì)，在測量管道中垂(chui)直地插入一非流(liú)線型🌍阻🌈流體，也稱(chēng)發生體。随着流體(tǐ)流動，當管道雷諾(nuo)數達到一定🌂值時(shi)，在發生體兩側就(jiu)會交替地分離出(chū)♈卡門渦🔞街。漩渦🔆頻(pin)率f與流經發生體(tǐ)兩側的平均流速(sù)U1之間的關系可表(biǎo)示爲：

　　式中：f——漩渦(wo)頻率，Hz；Sr——斯特勞哈爾(er)數；U1——發生體兩側的(de)平均流速❌，m/s；d——發生💚體(ti)迎流面的寬度，m。
二(èr)、試驗裝置和儀表(biao)
1.蒸汽流量标準裝(zhuāng)置
　　蒸汽冷凝稱重(zhòng)法是指蒸汽流過(guò)被檢表後，通過冷(lěng)㊙️凝🛀🏻器全部冷凝成(chéng)常溫水并由電子(zi)秤稱量，再根據測(ce)量被檢♌表處的壓(yā)力和溫度得到密(mi)度，進而得到被檢(jiǎn)表處的标😘準體積(ji)量。
　　冷凝稱重法蒸(zhēng)汽流量标準裝置(zhi)（以下簡稱“蒸汽裝(zhuāng)置”）是國内唯一采(cǎi)用蒸汽實流标定(dìng)的蒸汽流量标準(zhun)裝置。該裝置以過(guo)熱蒸汽作爲檢定(ding)介質，對蒸汽流量(liàng)儀表進行實流标(biāo)☁️定，檢定流量範圍(wéi)爲（2.5～10000）kg/h，其精度等級爲(wei)0.1級。該裝置可以開(kai)展DN200以💋下口徑 渦街(jiē)流量計 、彎管、 V錐流(liú)量計 、分流旋翼、 孔(kong)闆流量計 、 旋進漩(xuán)渦流量計 等多種(zhong)蒸汽流量計的檢(jiǎn)定、校準及相關檢(jiǎn)測。
2.音速噴嘴法氣(qì)體流量标準裝置(zhi)
　　文丘裏噴嘴是個(ge)孔徑逐漸減小的(de)流道，孔徑最小的(de)部分稱🔅爲噴嘴的(de)喉部，喉部的後面(mian)有孔徑逐漸擴大(da)的流道。當氣體🔆通(tong)過噴嘴時，喉部的(de)氣體流速将随着(zhe)🏃🏻節流壓力比減小(xiao)而增大。當節流壓(ya)力比小到一定值(zhi)時，喉部流速達到(dào)最大流速——音速。此(ci)時若‼️再減小節流(liú)壓力比，流速（流量(liang)）将保持😄音速不變(bian)，不再受下遊壓力(lì)🔞的影響，而隻與噴(pen)嘴入口處的滞止(zhi)壓力和溫度有關(guan)，此時的噴嘴稱爲(wei)音速噴嘴，流量方(fāng)程式爲

　　式中：qm——流過(guò)噴嘴的質量流量(liang)；A*——音速噴嘴喉部面(miàn)積；C——流出系數；C*——臨✂️界(jie)㊙️流函數；P0——音速噴嘴(zuǐ)入口處滞止絕對(duì)壓力；T0——音🙇‍♀️速噴嘴入(rù)口處滞止絕對溫(wēn)度；R——通用氣體常數(shu)；M——氣體千摩爾質量(liang)。
　　從式（2）可以看出，一(yī)種喉徑的噴嘴隻(zhi)有一個臨界流量(liàng)值，噴嘴⚽入✍️口的滞(zhì)止壓力和滞止溫(wēn)度不變時，通過噴(pen)嘴的流量♊也不🙇‍♀️變(bian)，正🈲是由于此特性(xing)使音速噴嘴作爲(wei)🛀🏻标準件廣泛應用(yong)于氣體流量标準(zhun)裝置中。
　　音速噴嘴(zui)法氣體流量标準(zhǔn)裝置（以下簡稱“空(kong)氣裝🏒置💃🏻”）采用臨界(jiè)流文丘裏噴嘴作(zuò)爲标準表，該檢定(dìng)裝置擴展不确定(ding)度（k=2）達到0.25%，流量範圍(wei)爲（2.5~10000）m3/h，可開展DN15～DN300口徑的(de)渦街、渦📱輪、容積式(shì)等氣體流量儀表(biao)的檢定/校準工作(zuò)。該設備主要由羅(luo)茨真空泵🌈提供負(fu)壓☂️，與傳統采用水(shui)環真空泵相比，可(kě)節約電能損耗60％以(yi)上。地下循環通風(fēng)系統，提高了氣體(ti)流場的穩定性（壓(yā)力波動在1％以内，溫(wēn)度波動在0.1℃以内）。
3.所(suǒ)用的渦街流量計(jì)
　　本次特别訂制了(le)DN25、DN40、DN50、DN80、DN100、DN150共6台渦街流量計(jì)。該渦街流量計體(tǐ)積流🤩量的精度等(deng)級爲1.5級，其主要應(yīng)用于測量和輸出(chū)氣體、蒸汽✍️和液♉體(tǐ)的瞬時體積流量(liàng)。其流體溫度範圍(wéi)從-200℃~400℃、可測量和輸出(chu)流體的瞬時體積(ji)流量。該渦街流量(liàng)計有内置💚的溫度(du)傳感器，可以🍉測量(liàng)和輸✔️出溫度信号(hao)，有内置豐富的軟(ruǎn)件計算🚶‍♀️功能，可以(yi)實現對飽和蒸汽(qi)的質量流量的測(cè)量。
考慮試驗條件(jian)，具體測量範圍如(rú)表1所示。
三、不同介(jiè)質下的對比試驗(yan)研究
1.試驗方案
　　在(zài)空氣裝置和蒸汽(qì)裝置中以标準安(ān)裝條件對DN25、DN40、DN50、DN80、DN100和DN150渦街(jiē)流量計各做2組試(shi)驗進行比對，依次(ci)從最小流量到20%、40%、60%、80%、100%最(zuì)大流量，共計6個流(liu)量點，每個流量點(dian)重複檢定7次。在空(kong)氣裝置中用标準(zhǔn)表（噴嘴組合）法做(zuò)1組試驗，計算得到(dào)儀表系數、重複性(xing)等數據；在蒸汽裝(zhuang)置中用稱重法做(zuo)1組試驗，再計算儀(yi)表系數、重複性等(deng)相關數據，比較兩(liang)組數據差異和聯(lian)系。
2.各口徑渦街流(liu)量計試驗情況
（1）DN25試(shì)驗
　　儀表系數和流(liu)量曲線關系如圖(tu)2所示。從圖2中不難(nan)發現該渦街流量(liàng)計在空氣裝置上(shang)的儀表系數偏🛀🏻高(gāo)于在蒸汽裝置上(shang)的儀表系數。但在(zai)0.8qmax時，在空氣裝置上(shàng)的儀表系數有明(ming)✌️顯下降⁉️，分析原因(yīn)認爲，DN25管線是在DN50管(guan)線基礎上通過變(bian)徑實現的，可能📐在(zài)大流量時造成流(liú)場不穩或測壓⭐偏(pian)低造成标準量偏(piān)高。







（2）DN40試驗
　　儀表(biǎo)系數和流量曲線(xiàn)關系如圖3所示。從(cong)圖3中不難發現，該(gāi)渦街流量計（剔除(chu)個别流量點）在空(kōng)氣裝置上的儀表(biǎo)系數逐漸減小，而(ér)在蒸汽裝置上的(de)儀表系數則逐漸(jian)增加。在0.6qmax時，兩者儀(yi)表系數⛷️基本重合(he)。
（3）DN50試驗
　　儀表系數和(he)流量曲線關系如(rú)圖4所示。從圖4中不(bú)難發現，其💃🏻規律💘和(he)DN40渦街流量計規律(lǜ)基本一緻，即在空(kong)氣裝置上✌️的儀表(biao)系數逐漸減小，而(ér)在蒸汽裝置上的(de)儀表系數則逐漸(jian)增加，在靠近0.6qmax時，兩(liang)💋者儀表系數重合(hé)。
　　空氣裝置的DN40管線(xian)和DN25管線是在DN50管線(xian)的基礎上變徑實(shí)現♉的。比較圖2、圖3和(hé)圖4中空氣裝置上(shàng)的儀表系數-流量(liang)曲線圖，可發現，在(zài)大流量時，随着口(kou)徑的減小，儀表系(xi)數減小的越來越(yuè)快。
（4）DN80試驗
　　儀表系數(shu)和流量曲線關系(xi)如圖5所示。從圖5中(zhōng)不難發現，該渦街(jie)流量計在空氣裝(zhuang)置上的儀表系數(shù)逐漸減小，而在蒸(zhēng)🏃‍♀️汽裝🧑🏽‍🤝‍🧑🏻置上💞的儀表(biǎo)系數則逐漸增加(jia)。在0.8qmax時，兩者儀表系(xi)數基本重合♉。
（5）DN100試驗(yan)
　　儀表系數和流量(liàng)曲線關系如圖6所(suǒ)示。從圖6中不難發(fa)現，該渦❌街🔴流量計(ji)在空氣裝置上的(de)儀表系數一✂️直大(dà)于在💞蒸汽裝置上(shang)的儀表系數，且線(xiàn)性度較好，而在蒸(zhēng)汽裝置上的儀🐅表(biǎo)系數⛷️則逐漸增加(jia)。
（6）DN150試驗
　　儀表系數和(hé)流量曲線關系如(rú)圖7所示。從圖7中可(kě)以看出，該渦街流(liú)量計在空氣裝置(zhì)上和蒸汽裝置上(shàng)的線性度都較差(cha)。在空氣裝置上，其(qí)儀表系數先增大(da)後減小；而在蒸汽(qì)裝置上，其儀表系(xi)💜數則先減小✊後增(zeng)大。
四、試驗結論
1.除(chu)DN100渦街流量計外，其(qí)他5台渦街流量計(jì)在空氣裝置♌上的(de)特性基本一緻，即(jí)在大流量時，儀表(biǎo)系數會有一個較(jiao)明💘顯下降。
2.各口徑(jìng)的渦街流量計在(zai)蒸汽裝置上的特(tè)性基本一⁉️緻，即儀(yí)表系數随着流量(liàng)的增大而增大。
3.就(jiù)比較單台流量計(jì)在空氣裝置和蒸(zhēng)汽裝置上的儀表(biǎo)系數而言，六台渦(wo)街流量計的規律(lü)基本一緻，即渦💋街(jie)流量計在空氣裝(zhuang)置上的儀表系數(shù)偏高于在蒸汽✌️裝(zhuang)置上🌍的儀表系數(shu)，但💛因實驗數據量(liàng)比較🧑🏾‍🤝‍🧑🏼小，還無法定(dìng)量地給🔱出偏差量(liàng)。
4.初步結論：由于受(shou)黏度、溫度等因素(su)的影響，渦街流量(liang)計以👄空氣❄️爲介質(zhì)的儀表系數和以(yi)蒸汽爲介質的儀(yí)表系♈數存在差異(yi)，但差别量較小，具(jù)體差别量則需要(yào)在後續大量實驗(yan)的基礎上總🈲結分(fèn)析後給出。
5.每個口(kǒu)徑的渦街流量計(ji)在儀表系數與流(liu)量的曲線圖上，以(yi)🎯蒸🈚汽和空氣爲介(jie)質均有一個交彙(huì)點。在交彙點，儀表(biǎo)系數相同。這就提(ti)供了一種可能：設(she)計一台具有交彙(huì)點儀表系數的渦(wo)街流♻️量計，在保證(zheng)一定測量🔴誤差的(de)情況下，既可測空(kong)氣，又可測蒸汽。

以(yi)上内容源于網絡(luò)，如有侵權聯系即(ji)删除!