氮气流量计原理与结构

在流体管道中，垂直插入-个柱形阻挡物，在其后部(相对于流体流向)两侧就会交替地产生旋涡。随着流体向下游流动形成旋涡列，我们称之为卡门涡街。我们把产生旋涡的柱形阻挡物定义为旋涡发生体在一定条件下旋涡的分离频率与流体的流速成线性关系。因而，只要检测出旋涡分离的频率，即可计算出管道内流体的流速或流量。

特 点

可将氮气流量做更精密的控制以节省成本。

氮气流量控制亦可避免氮气流量太大，导致热量补充不足。

可正确得知氮气的出量。

氮气流量计

在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列.设旋涡的发生频率为f，被测介质平均流速为 ，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式:

f=SrU1/d=SrU/md (1)

式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s;

Sr--斯特劳哈尔数;

m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

管道内体积流量qv为

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)

式中 K--流量计的仪表系数，脉冲数/m3(P/m3)。

K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=2×104~7×106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为(4)

式中 qVn，qV--分别为标准状态下(0oC或20oC，101.325kPa)和工况下的体积流量，m3/h;

Pn，P--分别为标准状态下和工况下的压力，Pa;

Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K;

Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。