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二氧化碳流量計的工作原理和功能特點

  • 發表時間:2022-03-24 13:15:14

二氧化碳流量計采用卡門渦街原理制造。具有測量精度高、量程寬、功耗低、安裝方便、操作簡單、壓力損失小等優點。可測量工況下的體積流量或標準體積流量(集成智能溫度、壓力補償),根據用戶需要,可配備脈沖或4~20mADC電流輸出功能。是目前比較理想的二氧化碳儀表。
在流體管道中,垂直插入一個圓柱塊,在其后部(相對于流體流動)的兩側交替產生渦流。隨著流體向下游流動,形成了一個渦流列,我們稱之為卡門渦街。我們將產生渦流的圓柱形屏障定義為渦流發生器。實驗證明,在一定條件下,渦流的分離頻率與流體的流速呈線性關系。因此,只要檢測到渦流分離的頻率,就可以計算出管道中流體的流速或流量。
二氧化碳流量計特點:
輸出為脈沖頻率,其頻率與被測流體的實際體積流量成正比,不受流體成分、密度、壓力、溫度的影響;
1、測量范圍寬,量程可達10:1以上;
2、壓力損失小,運行成本低,更節能;
3、度數為中上層的0.5~2%;
4.無活動部件,可靠性高
5、結構簡單牢固,安裝方便,維護成本低;
6、適用范圍廣,可測量蒸汽、液體和氣體;如果生成生成體(鈍體),則從渦流生成體的兩側交替生成兩個規則渦流。這種渦街稱為卡門渦街,如圖(1)所示。
渦流排不對稱地布置在渦流發生器的下游。設渦流發生頻率為f,被測介質來流平均流速為V,渦流發生器寬度為d,面體直徑為D。根據卡門渦街原理,有以下關系:
f =StV/d 式(1)中:
f——產生體側面產生的卡門渦的頻率
St - Strouhal 數(無量綱數)
V - 流體平均流速
渦流發生器的d-寬度
可以看出,通過測量卡門渦街的分離頻率可以計算出瞬時流量。其中,斯特勞哈爾數(St)是一個無量綱的未知數,
二氧化碳流量計的工作原理圖(2)顯示了斯特勞哈爾數(St)和雷諾數(Re)之間的關系。

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