蒸汽流量计原理

    1.蒸汽流量计原理对旋涡发生体的要求

    发生体是蒸汽流量计的核心部件，它与涡街流量计的流量特性（仪表系致K、线性度、重复性、范围度）和仪表的阻力特性密切相关。一台高性能涡街流量计，必然有优良的发生体。对发生体有以下要求。

    ①它应有钝的截面形状（非流线型），这是产生旋涡分离的条件。

    ②它应是柱状体，与往体轴线相垂直的所有截面是相同的、对称的。这是把三维管流变为二维流的条件。

    ③它能控制旋涡在其轴线方向上同步分离。且在较宽雷诺数范围内旋涡分离点稳定，这是保持斯特劳哈尔数恒定的条件。

    ④能分离出强烈的、信噪比高的涡街信号。

    ⑤形状和结构简单，便于加工和几何参数的标准化，也便于各种检测元件的安装与组合。

    ⑥它的材质应满足流体性质的要求，耐腐、耐磨、耐高温。

    ⑦它的固有频率应在涡街信号频带之外。

    2.蒸汽流量计原理发生体的类型

    已经开发应用于蒸汽流量计的发生体形状繁多，大致可分为单旋涡发生体和双（多）旋涡发生体两大类。

（1）单发生体  单发生体如图3 6 （a）列。基本形状有圈形往、三角柱、矩形柱，其他柱形多为基本柱形的变形或组合。实践证明，三角柱性能优良，应用广。日本已在国家标准中把它作为标准发生体。

    （2）双（多）发生体  为改善蒸汽流量计的流量特性，国内外厂商相继投入双（多）发生的研究。20世纪70年代中期Fischer&Porter公司推出双发生体蒸汽流量计。随后Fisher controlls等公司及国内的科研单位也推出双发生体蒸汽流量计。图3.6（b）中几种柱形就是双发生体。

    当两根不同发生体按特定距离排列，一前一后地垂直插人流体，在它们的共同作用下，可产生更优质的涡街信号。

    前发生体的作用是进行分流和产生诱导旋涡。而后发生体的作用是把旋涡有效增强，并完成旋涡后的分离。当两发生体的形状、尺寸和距离选配恰当，且它们周围产生的环流达到同步时，旋涡环量将变得大，分离出的旋涡列也稳定。

    实施中，旋涡信号检测元件大多封装在后发生体内或安装在靠近它的位置上，这样后发生体就起到旋涡增强、分离和检测的主导作用，因此称它为主发生体，而称前发生体为辅助发生体。主发生体多采用陡度（bluffness）较高的钝体。为了减小噪声，辅助发生体多选用尺寸较小或陡度较低的柱体。试验表明，双发生体分离的涡街信号更强烈、更稳定、起伏小、信噪比高、下限雷诺数更低，流量特性明显改善，其压力损失也减小了。

如图3.7所示给出了几种发生体的几何尺寸比例。

本产品出自：蒸汽流量计  www.360abg.org