涡街流量计结构图原理与设计
涡街流量计是一种广泛应用于工业领域的流量测量仪表，具有结构简单、安装方便、精度高、抗干扰能力强等优点。本文将从涡街流量计的结构图、工作原理、设计方法等方面进行详细介绍。
一、涡街流量计的结构图
涡街流量计主要由以下几个部分组成：
流量传感器：包括涡街叶片、涡街发生器、探头等。涡街叶片是产生涡街的关键部件，其形状和尺寸对涡街频率有重要影响；涡街发生器用于产生涡街，其结构形式有圆环形、三角形单叶片等；探头用于接收涡街信号。
变送器：将涡街流量计传感器输出的频率信号转换为电信号，并通过电缆传输到显示仪表或控制系统。
显示仪表或控制系统：将变送器传输的电信号进行处理，显示流量值或输出控制信号。
二、涡街流量计的工作原理
涡街流量计的工作原理基于斯特劳哈数（Stokes number）和卡门涡街理论。当流体流经涡街流量计时，在涡街叶片的作用下，流体产生一系列相互交替的涡街。根据卡门涡街理论，当斯特劳哈数满足一定条件时，涡街频率与流量成正比。
具体来说，涡街流量计的工作原理如下：
当流体流经涡街流量计时，在涡街叶片的作用下，流体产生一系列相互交替的涡街。
涡街频率与流体的流速、涡街叶片的几何参数和流体密度有关，而与管道直径无关。
涡街流量计的传感器将涡街频率转换为电信号，通过变送器传输到显示仪表或控制系统。
显示仪表或控制系统根据涡街频率计算出流量值，实现流量的测量。
三、涡街流量计的设计方法
- 涡街叶片设计：涡街叶片的形状和尺寸对涡街频率有重要影响。设计时，需要考虑以下因素：
（1）叶片形状：叶片形状应满足卡门涡街理论，常见的叶片形状有三角形单叶片、圆环形叶片等。
（2）叶片尺寸：叶片尺寸应与管道直径、流体密度和流速等因素相适应。
- 涡街发生器设计：涡街发生器的结构形式和尺寸对涡街频率也有一定影响。设计时，需要考虑以下因素：
（1）结构形式：常见的涡街发生器结构形式有圆环形、三角形单叶片等。
（2）尺寸：涡街发生器的尺寸应与涡街叶片的尺寸相适应。
- 探头设计：探头是涡街流量计的关键部件，其设计应满足以下要求：
（1）灵敏度：探头应具有较高的灵敏度，以接收涡街信号。
（2）抗干扰能力：探头应具有较强的抗干扰能力，以保证测量精度。
- 变送器设计：变送器的设计应满足以下要求：
（1）频率转换：变送器应将涡街频率转换为电信号。
（2）信号传输：变送器应通过电缆将电信号传输到显示仪表或控制系统。
四、涡街流量计的应用
涡街流量计广泛应用于以下领域：
化工行业：用于测量石油、天然气、化工原料等介质的流量。
水利行业：用于测量河道、水库、水厂等水体的流量。
能源行业：用于测量电厂、热力站等能源设施的流量。
环保行业：用于监测工业排放物的流量。
总之，涡街流量计具有结构简单、安装方便、精度高、抗干扰能力强等优点，在工业领域得到了广泛应用。通过对涡街流量计的结构图、工作原理、设计方法等方面的了解，有助于提高涡街流量计的测量精度和可靠性。
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