淺析智能渦街蒸汽流量計（jì）結構設計及發生體標定要求（qiú）

智能渦街蒸汽流量計是20世紀（jì）70年代發展起來的（de）一種新型的流量儀表。智能渦街蒸汽流量計（jì）是一種流量測量儀器，主要用於工業管道（dào）介質流（liú）體的測（cè）量，在測量工況體積流量時幾乎不受流體（tǐ）密度（dù）、壓力、溫度、粘度等參（cān）數（shù）影響。因為許多優點，受到（dào）用戶的歡迎，發展較（jiào）快，應用不（bú）斷擴大。**小編主要來介紹一下智能（néng）渦街（jiē）蒸汽流量計功能（néng）及特點，希望可以幫助（zhù）用戶更好的應用產品。一台完整的智能渦街蒸汽流量計應（yīng）由表體、發聲體、檢測元件和信號轉換等組成。 本（běn）文通（tōng）過介紹智能渦（wō）街（jiē）蒸汽（qì）流量計旋渦發生體的設計、性能及（jí）在幹標定中（zhōng）的（de）應用，使大家（jiā）更加了解旋渦發聲體，有（yǒu）利於（yú）提高智能渦街蒸汽流量計（jì）更好的應用。
通（tōng）過以上兩個公式可以看出儀表係數k與以下因素有（yǒu）關：
（1） St數隻與發（fā）生體形狀和雷諾數有關。流體雷諾數在2×104——7×106 範圍內，St可視為常數。
（2）發（fā）生體和測量管的幾（jǐ）何尺寸有（yǒu）關（guān）。
可以看出，智能渦街蒸汽流量計測量準確的前提是必須保證旋渦發生體的（de）特征寬度（迎（yíng）流寬度）d不變，下麵我們的重點討論一下發生體（tǐ）的性能、作用及應（yīng）用等。
一、旋渦發生（shēng）體的（de）性能
用（yòng）於產生渦街流動的（de）非（fēi）流線型柱（zhù）體（tǐ）稱為旋（xuán）渦發生體，它是產生渦街的核心部件。它的主要功能就是在三維的管流場中，迫使旋渦在其（qí）軸間產生同步分（fèn）離，把三（sān）維的管流變成二維的旋渦流。智能渦街蒸汽流量計（jì）的流量特性（儀表係數、線性度、範圍度）和阻力（lì）特性都與（yǔ）發（fā）生體的形狀與幾何參數密切相關。大量實（shí）踐證明，一種性能優良的發生體應滿足以下幾方麵（miàn）要求：
1、應有較（jiào）陡斷（鈍）的截麵形狀，具（jù）有這種形狀的非流線型柱體，是產生旋渦（wō）分離的條件。
2、柱體的兩側具有明顯的棱邊，能（néng）控製旋渦在發生（shēng）體（tǐ）的軸線方向上同步分（fèn）離，並在較（jiào）寬的雷諾數範圍內，保持旋渦分離（lí）點穩定，這是保持斯特勞（láo）哈爾數St恒定的（de）必要條（tiáo）件。
3、它是一根均勻的柱狀體，在柱體的軸線方（fāng）向上所有（yǒu）的橫截麵形狀是相同的，均勻的，對稱的，這是把三維管流轉變成二維的旋渦流的條件。
二、旋渦發生體狀況（kuàng）發生變化而引入的測量誤差
1、發生體銳緣磨損（sǔn）產生的影（yǐng）響
智能渦街蒸汽流量計（jì）旋渦發生體的（de）迎流向的兩條棱邊正常情況下是（shì）銳利的（de），但若被（bèi）測（cè）流體中含有固形物，則銳緣（yuán）很容易被磨損而（ér）變成（chéng）圓弧，雖然流量係數K對邊緣的銳利度變化不像孔板流量計（jì）那樣敏感，但由於幾何形狀和尺寸發生了變化，也會引起流量係數的（de）變化，橫河公司對旋渦發生體銳緣變鈍對流量係數的影響做過測試，隨著銳緣半徑（jìng）的增大，K係數不斷增大，流量（liàng）示值成正（zhèng）比增加。所以選擇耐（nài）磨性優良的材質製造發生體，是改善磨損的積（jī）*方法。
2、流體溫度變化對發生體的影響
當溫度變化時，溫度引起金屬材料幾何尺寸發（fā）生變化，包括表（biǎo）體、發生體（tǐ）等（特別是（shì）測量蒸汽流量時（shí））。由於可能的溫度變化大（dà），所（suǒ）引起的影響是很可觀的（de），一般需要修正。
3、發生體迎流向堆積產生的影響
當被（bèi）測流體中存在黏性顆粒或夾雜較多纖維狀物質，則可能會逐漸（jiàn）堆（duī）積在旋渦發生體（tǐ）迎流麵上，使其幾（jǐ）何形狀和尺寸發生變化，因而流量係數也（yě）相（xiàng）應變化，據（jù）日本OVal公司工作人（rén）員著文透（tòu）露（lù）模（mó）擬試驗結果。在該公司三角柱發生體端的堆積（jī）物厚度（dù）為0.01D時，附加誤差（chà）為 -2%，為0.02D時，附加誤差為-3.4%。
三、旋渦發生體是幹標（biāo）定的核心部件
智能（néng）渦街蒸（zhēng）汽流量計實（shí）流標定會給（gěi）儀（yí）表（biǎo）的生產企業（yè）和用戶帶來巨大的工作量和經濟上、能源上的（de）耗費。長期以來，人們期望用一種“幹標定”方法來替代繁瑣的實流標定，根據智能渦（wō）街蒸汽流量計（jì）的特點，實現幹標定是非常可能（néng）的必然的，因為渦街具有以下三個關鍵原因：
（1）智能渦街蒸汽流（liú）量計無可動的（de）部件，穩定性和可靠（kào）性較高（gāo），是幹標定儀表的必備條件。
（2）幹標定的核心部件——發生體（tǐ）的幾（jǐ）何形狀簡單，經（jīng）多年的應用，逐步趨向性能優良的少數幾何發生體。
（3）對渦街流量的儀表係數K的影響量主要是發（fā）生（shēng）體的幾何參數與被測介質物（wù）理性質無關。
所以，很（hěn）多**都（dōu）在研究智能渦街蒸汽流量計的幹標（biāo）定，其中日本取得（dé）了一些（xiē）進展，在日（rì）本工業標準（JISI8766：2002）中寫了有關智能渦街蒸汽流（liú）量計幹標定內容，確定（dìng）的標（biāo）準發生體是公認性能較好的三角柱形發生體，製定了標準（zhǔn）發（fā）生體具體尺寸參數（略），下麵我們對（duì）發生體加工、裝配中產生誤差進（jìn）行探討，誤差來源主要來源為偏角（jiǎo），對稱度、底部縫（féng）隙影響三個方麵，通過（guò）試驗對他們（men）提出限定範圍，以適應於標定的要求（qiú）。
（1）偏角是發生體流動方向的軸線與測量管軸線間的（de）夾角，通過在水（shuǐ）流試驗中得出數據是偏角達到（dào）8時，K係數變（biàn）化達到6.6%-8.24%。在（zài）空氣和水中試驗（yàn）結果大體相同，即偏（piān）角必須控製在2以內。
（2）發（fā）生體底部（bù）縫隙是指旋渦發生體底部圓弧與表體（tǐ）測量管（guǎn）內壁之間的距離，理想的縫隙為無窮小，但不為零，實際上是做（zuò）不（bú）到的。試驗中發現縫隙的大小不僅（jǐn）影響儀表係數和線（xiàn）性度，當縫隙較大時，甚至（zhì）使旋渦不能穩定分離，渦街信號不穩定，噪聲很（hěn）大，經過試驗確（què）定（dìng）縫隙大小應控製在（0.02+0.01）mm範圍內。
（3）對稱度（dù）即發生體的中（zhōng）心軸線（xiàn）偏離測量管中心線的距離（lí）。造（zào）成發生體不對稱的（de）原因是發生體加工不對稱和表體加工的不對稱（chēng），不對稱度（dù）對儀表性能的影響主要表（biǎo）現在高流速區域。通過試驗確（què）定發生體的不對稱度應控（kòng）製在 0.15mm之內。
通過以上對發（fā）生體的（de）簡單論述，我們了解到（dào）智能渦（wō）街蒸汽流量計準確度的保證，發（fā）生體是個關鍵原因，隻有加工精密（mì），應用合理才能保證（zhèng）智能渦街蒸汽流量計的準確可靠，為我們提供準確的計量數據。

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