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超声波烟气流量计的原理是怎样的
时间:2022-12-26 点击次数:108
 
  近年来,由于电子技术的进步,超声波烟气流量计发展很快,且日益完善,越来越显示出其优越性。各种超声波烟气流量计已广泛应用于工业生产、商业计量和水利检测等方面,例如,在市政行业的原水、自来水、中水、污水的计量中,超声波烟气流量计具有大量程比,无压损的特点,在保证测量准确度的同时提高了输水效率;在工业冷却循环水的计量中,超声波烟气流量计实现了在线带压安装和在线标定。
  超声波烟气流量计是工业的插入式超声波风速/风量计。其测量原理为流体超声波现象。当流动介质经过障碍物时,流体中就会产生漩涡,而漩涡的产生频率是与流体的流速有一定关系的。流体中产生的漩涡可以通过插入式超声波探测到,即使是低速的流体,其产生的漩涡也能被探测到。因此,比起其他测量手段,这种方法可以获得更高的探测精度。
  超声波烟气流量计的原理:
  涡旋的频率f与流体的流速v成正比,与涡旋发生体的正面宽度d成反比,可用公式表示为:f=Sr×v/d其中St为斯特劳哈尔数,在正常工作条件下为常数。由此得出v=f×d/Sr因此,只需通过超声波来检测检测涡街频率f即可以计算出气体流速。对圆柱绕流,涡街的每个单涡的频率f与绕流速度v成正比,与圆柱体直径d成反比,Sr是斯特劳哈尔数,它主要与雷诺数有关。当雷诺数为300~3×10^5时,Sr近似于常数值(0.21);当雷诺数为3×10^5~3×10^6时,有规则的涡街便不再存在;当雷诺数大于3×10^6时,卡门涡街又会自动出现,这时Sr约为0.27。出现涡街时,流体对物体会产生一个周期性的交变横向作用力。如果力的频率与物体的固有频率相接近,就会引起共振,甚至使物体损坏。但是利用卡门涡街的这种周期的、交替变化的性质,可制成流量计,通过测量涡流的脱落频率来确定流体的速度。获取涡街稳定的涡街频率是准确测量的基础,因此提出超声波原理测量频率。

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