旋渦流量計又稱渦街流量計，它是利用有規(guī)律的旋渦剝離現(xiàn)象來測量流體流量的。如圖1所示，在管道中垂直于流體流動方向插入一根非流線形的阻流體(也叫旋渦發(fā)生體)，當(dāng)流體的雷諾數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時，流體在阻流體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交錯排列的旋渦渦街，在一定的流速范圍內(nèi)，旋渦的分離頻率正比于流量。
如果設(shè)兩列旋渦間的距離為h，同列相鄰兩個旋渦間的距離為L，則當(dāng)h/L=0.281時，所產(chǎn)生的旋渦是周期性和穩(wěn)定的。此時，對于圖1所示圓柱形旋渦發(fā)生體產(chǎn)生的旋渦，其單側(cè)頻率f可表示為式中：f為單側(cè)旋渦頻率，Hz；St為斯特勞哈爾數(shù)，無量綱，數(shù)值大小與旋渦發(fā)生體形狀和流體雷諾數(shù)有關(guān)；v為流體平均流速，m/s；d為圓柱體直徑，m。
當(dāng)流體雷諾數(shù)在2×104～7×106范圍(這是儀表的正常工作范圍)之內(nèi)時，斯特勞哈爾數(shù)可視為常數(shù)，這時，旋渦產(chǎn)生的頻率與流體平均流速成正比，測得頻率f即可求得流體的體積流量(1-2)。
旋渦頻率的測量可采用熱、電、聲等多種方法，如熱敏檢測法、應(yīng)力檢測法、電容檢測法、超聲檢測法等，這些方法是利用敏感元件把旋渦處的壓力、流速或密度等參數(shù)的周期性變化轉(zhuǎn)換為周期性的電信號，然后經(jīng)放大整形等處理后得到方波脈沖，*后由二次儀表顯示、記錄或累積(1)。
2 旋渦流量計在鍋爐送風(fēng)流量測量中的應(yīng)用
送風(fēng)流量是電站鍋爐非常重要的熱工參數(shù)之一，其大小不僅可反映送風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)，同時也是組建燃燒自動控制系統(tǒng)必不可少的變量(1)。
送風(fēng)管道的橫截面多為矩形，且情況比較復(fù)雜，流量的測量存在一定的難度。本文采用旋渦流量計對送風(fēng)流量進(jìn)行測量，收到了比較好的效果。
2.1 測量系統(tǒng)構(gòu)成及原理
旋渦流量測量系統(tǒng)由傳感器、轉(zhuǎn)換器及顯示/記錄儀等組成。如圖2所示。其中，傳感器主要包括旋渦發(fā)生體和旋渦檢測器，用于把待測送風(fēng)流量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號；轉(zhuǎn)換器將變送器輸出的頻率信號進(jìn)行放大和整形等處理，*后輸出4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號；顯示/記錄儀接收轉(zhuǎn)換器的輸出信號，顯示/記錄待測送風(fēng)流量的大小。
2.2.2 安裝問題
1) 在選擇安裝場所時，應(yīng)盡量避開強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開關(guān)電源、高溫?zé)嵩?、輻射熱源、高濕環(huán)境及強(qiáng)腐蝕氣氛等，并應(yīng)盡量避免碰撞沖擊和機(jī)械振動，尤其是在水平面上與管道軸線垂直方向上的振動。鍋爐送風(fēng)管道的機(jī)械振動比較大，這是使用旋渦流量計遇到的*大問題。旋渦流量計在管道振動慣性力的作用下，會產(chǎn)生振蕩干擾，當(dāng)被測介質(zhì)流速較大時，就會使波形失真，干擾脈沖輸出數(shù)量(4)，進(jìn)而影響測量精度。實際中，可考慮采用安裝管道支架、加裝減振裝置或加強(qiáng)濾波等措施，當(dāng)然也可選擇抗振型旋渦流量計，它可在一定程度上減小振動對流量測量精度的影響。
