摘(zhai)要渦(wo)街流(liu)量計(ji) 儀表(biao)系數(shu)變化(hua)的因(yin)素主(zhu)要有(you)溫度(du)、雷諾(nuo)數、管(guan)徑差(cha)異、旋(xuan)渦發(fa)💘生體(ti)阻流(liu)件尺(chi)寸的(de)改變(bian)，通過(guo)對以(yi)上因(yin)素進(jin)行詳(xiang)👌細分(fen)🔴析，給(gei)出解(jie)決措(cuo)施。
0引(yin)言
　　渦(wo)街流(liu)量計(ji)是根(gen)據卡(ka)門渦(wo)街原(yuan)理研(yan)制成(cheng)的一(yi)種流(liu)體振(zhen)蕩式(shi)流量(liang)測量(liang)儀表(biao)。由于(yu)其具(ju)有精(jing)度高(gao)、測💃量(liang)量🐅程(cheng)寬、結(jie)構簡(jian)單、安(an)裝方(fang)便、可(ke)靠性(xing)好，其(qi)輸出(chu)的脈(mo)沖頻(pin)率信(xin)号與(yu)流量(liang)💋測量(liang)值成(cheng)正比(bi)、無零(ling)點漂(piao)移，且(qie)脈沖(chong)頻率(lü)信号(hao)不受(shou)流體(ti)組分(fen)、密度(du)、壓力(li)、溫度(du)的影(ying)響，廣(guang)泛應(ying)用于(yu)各種(zhong)氣體(ti)、液體(ti)及蒸(zheng)汽介(jie)質流(liu)量⭐的(de)測量(liang)。但在(zai)實際(ji)使用(yong)中，由(you)于各(ge)種因(yin)素的(de)影響(xiang)，會使(shi)其儀(yi)表系(xi)數發(fa)生變(bian)化☂️。
1工(gong)作原(yuan)理
　　在(zai)流體(ti)中安(an)放旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)，流體(ti)在旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)下♈遊(you)兩側(ce)👌交替(ti)地分(fen)離釋(shi)放出(chu)兩列(lie)有規(gui)律的(de)交替(ti)排🚶列(lie)的旋(xuan)渦，在(zai)一定(ding)的雷(lei)諾數(shu)範圍(wei)内，該(gai)旋渦(wo)的頻(pin)率與(yu)旋渦(wo)發生(sheng)體的(de)幾何(he)尺寸(cun)、管道(dao)的幾(ji)何尺(chi)寸有(you)關，旋(xuan)渦的(de)頻🥰率(lü)正比(bi)與流(liu)量，此(ci)頻率(lü)可由(you)探❗頭(tou)檢出(chu)。
f=Sr×v/b（1）
　　式中(zhong)：b爲阻(zu)流件(jian)的寬(kuan)度，ｍ；v爲(wei)經流(liu)量計(ji)的流(liu)體平(ping)均流(liu)♋速☂️，ｍ/ｓ；f爲(wei)旋渦(wo)的頻(pin)率，Hｚ；Sr爲(wei)斯特(te)羅哈(ha)爾數(shu)。
渦街(jie)流量(liang)計一(yi)段時(shi)間内(nei)輸出(chu)的脈(mo)沖數(shu)與流(liu)過流(liu)♋體的(de)體積(ji)量之(zhi)比，稱(cheng)爲儀(yi)表系(xi)數，用(yong)K來表(biao)示：
K=N/Q（2）
式(shi)中：K爲(wei)儀表(biao)系數(shu)，（ｍ3）-1；N爲體(ti)積總(zong)量對(dui)應的(de)脈沖(chong)數；Q爲(wei)體積(ji)🛀🏻總量(liang)，ｍ3。
當渦(wo)街流(liu)量計(ji)用來(lai)測量(liang)瞬時(shi)流量(liang)時：
qv=f×3600/K（3）
K=f×3600/qv（4）
式(shi)中：qv爲(wei)體積(ji)流量(liang)值，ｍ3/h。
　　由(you)以上(shang)公式(shi)可知(zhi)，儀表(biao)系數(shu)K一但(dan)發生(sheng)變化(hua)，将直(zhi)接影(ying)響到(dao)流量(liang)測量(liang)的正(zheng)确率(lü)。儀表(biao)系數(shu)K一般(ban)由實(shi)驗室(shi)通過(guo)氣體(ti)或液(ye)體😍實(shi)标得(de)到，但(dan)渦街(jie)流量(liang)計在(zai)現場(chang)使用(yong)🏒時，由(you)于各(ge)種因(yin)素的(de)影響(xiang)，其儀(yi)表系(xi)數也(ye)會相(xiang)應的(de)發生(sheng)變化(hua)。爲了(le)提高(gao)流量(liang)測量(liang)的⁉️正(zheng)确率(lü)，有必(bi)要對(dui)引起(qi)儀表(biao)系數(shu)變🌂化(hua)的因(yin)素進(jin)行分(fen)析并(bing)提出(chu)解決(jue)措施(shi)。
2溫度(du)對渦(wo)街流(liu)量計(ji)儀表(biao)系數(shu)的影(ying)響
　　流(liu)體溫(wen)度變(bian)化通(tong)過兩(liang)個因(yin)素對(dui)渦街(jie)流量(liang)計的(de)儀表(biao)♍系✔️數(shu)産生(sheng)影響(xiang)。一是(shi)溫度(du)變化(hua)後，旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)阻流(liu)件的(de)寬度(du)b也會(hui)相應(ying)變化(hua)，流體(ti)以相(xiang)同流(liu)速經(jing)過旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)時，其(qi)輸出(chu)的頻(pin)率也(ye)會相(xiang)⭐應的(de)增加(jia)或降(jiang)低；二(er)是溫(wen)度變(bian)化後(hou)，渦街(jie)流👣量(liang)計的(de)管道(dao)内徑(jing)也有(you)變化(hua)，其截(jie)面積(ji)會相(xiang)應的(de)增大(da)或減(jian)小，當(dang)相同(tong)體積(ji)的流(liu)體流(liu)過⭕流(liu)量計(ji)時，流(liu)速會(hui)降低(di)或增(zeng)加。
上(shang)述變(bian)化可(ke)通過(guo)數學(xue)方法(fa)進行(hang)分析(xi)。流速(su)與渦(wo)街流(liu)量計(ji)管道(dao)内徑(jing)的關(guan)系爲(wei)：

　　由于(yu)b的增(zeng)量與(yu)溫度(du)成正(zheng)比，D的(de)增量(liang)也與(yu)溫度(du)成正(zheng)比，所(suo)以儀(yi)表系(xi)數K與(yu)溫度(du)增量(liang)的三(san)次方(fang)成反(fan)比。溫(wen)❗度對(dui)🍓儀表(biao)系數(shu)的影(ying)響可(ke)✏️通過(guo)以下(xia)公式(shi)進行(hang)修正(zheng)：

　　式中(zhong)：Kt爲流(liu)體溫(wen)度爲(wei)t時的(de)儀表(biao)系數(shu)，（ｍ3）-1；K0爲流(liu)量計(ji)标定(ding)時㊙️t0時(shi)的平(ping)均❤️儀(yi)表系(xi)數，（ｍ3）-1；βD爲(wei)流量(liang)計測(ce)量管(guan)材質(zhi)線膨(peng)脹系(xi)🏃數，℃-1；βb爲(wei)旋渦(wo)發生(sheng)體材(cai)⭐質線(xian)膨脹(zhang)系數(shu)，℃-1；t爲流(liu)量計(ji)工作(zuo)時溫(wen)度，℃；t0爲(wei)流量(liang)計标(biao)定時(shi)溫度(du)，℃。
當流(liu)量計(ji)測量(liang)管與(yu)旋渦(wo)發生(sheng)體材(cai)質相(xiang)同時(shi)，即
βD=βb=β，上(shang)式變(bian)爲：
Kt=［1-3β（t-t0）］K0（7）
　　國(guo)産流(liu)量計(ji)一般(ban)采用(yong)不鏽(xiu)鋼材(cai)質制(zhi)造，其(qi)線膨(peng)脹系(xi)數約(yue)在17×10-6/℃左(zuo)右，表(biao)1給出(chu)了流(liu)量計(ji)采用(yong)不鏽(xiu)鋼材(cai)質在(zai)不同(tong)溫度(du)下系(xi)數的(de)變🈚化(hua)。

　　由表(biao)1可以(yi)看出(chu)，當流(liu)體溫(wen)度大(da)于100℃時(shi)，儀表(biao)系數(shu)的變(bian)✉️化是(shi)可觀(guan)的，當(dang)渦街(jie)流量(liang)計是(shi)用來(lai)測量(liang)飽和(he)蒸汽(qi)（170℃）和過(guo)熱蒸(zheng)汽（280℃）時(shi)🌈，由于(yu)儀表(biao)系數(shu)變化(hua)引起(qi)的誤(wu)差将(jiang)大大(da)降低(di)測量(liang)的精(jing)度。
　　解(jie)決此(ci)問題(ti)的方(fang)法一(yi)是按(an)照流(liu)體的(de)實際(ji)溫度(du)重新(xin)計算(suan)儀表(biao)系數(shu)，二是(shi)用于(yu)測量(liang)飽和(he)蒸汽(qi)和過(guo)熱🚶蒸(zheng)汽等(deng)溫度(du)過高(gao)的流(liu)體時(shi)，用實(shi)際流(liu)體（蒸(zheng)汽）的(de)溫度(du)來進(jin)行儀(yi)表系(xi)數的(de)👉标定(ding)。
3雷諾(nuo)數對(dui)渦街(jie)流量(liang)計儀(yi)表系(xi)數的(de)影響(xiang)
　　渦街(jie)流量(liang)計的(de)斯特(te)羅哈(ha)爾數(shu)（Sr）是管(guan)道雷(lei)諾數(shu)（Re）的函(han)🌍數，Sr是(shi)通過(guo)🌍試驗(yan)确定(ding)的無(wu)因次(ci)數，其(qi)與Re的(de)關系(xi)如圖(tu)1所示(shi)。
　　由圖(tu)1可知(zhi)，隻有(you)當Re達(da)到一(yi)定數(shu)值時(shi)，即Re在(zai)2×104~7.2×106，Sr才能(neng)進入(ru)其恒(heng)定🔴範(fan)圍，曲(qu)線的(de)平直(zhi)部分(fen)對應(ying)渦街(jie)流量(liang)計的(de)正常(chang)測量(liang)🏃🏻流量(liang)的範(fan)圍，在(zai)🌈此範(fan)圍内(nei)，Sr基本(ben)不變(bian)，渦街(jie)頻率(lü)與流(liu)速成(cheng)正比(bi)，此時(shi)，隻要(yao)确定(ding)旋🧡渦(wo)發生(sheng)體和(he)管道(dao)的幾(ji)何尺(chi)寸，儀(yi)表系(xi)數就(jiu)🆚不會(hui)發生(sheng)改變(bian)。

　　當(dang)Re小于(yu)5×103時，渦(wo)街頻(pin)率将(jiang)不能(neng)發生(sheng)或不(bu)能穩(wen)定的(de)發生(sheng)。此範(fan)👄圍就(jiu)不适(shi)合進(jin)行流(liu)量測(ce)量了(le)。
　　當Re在(zai)5×103~2×104範圍(wei)内時(shi)，渦街(jie)頻率(lü)也能(neng)穩定(ding)的發(fa)生，但(dan)Sr增大(da)了，儀(yi)表系(xi)數也(ye)相應(ying)增大(da)，從而(er)影響(xiang)了測(ce)量的(de)精度(du)。此時(shi)🔴，需對(dui)㊙️儀表(biao)系數(shu)進行(hang)🔞校正(zheng)才能(neng)保證(zheng)測量(liang)的精(jing)度。
　　由(you)以上(shang)分析(xi)可知(zhi)，正确(que)的使(shi)用流(liu)量計(ji)，要正(zheng)确地(di)确定(ding)流🔞量(liang)計的(de)下限(xian)流量(liang)範圍(wei)，下限(xian)雷諾(nuo)數一(yi)般爲(wei)2×104，其對(dui)應的(de)下限(xian)流速(su)一般(ban)氣體(ti)爲4~5ｍ/ｓ，液(ye)體爲(wei)0.4~0.5ｍ/ｓ。因此(ci)一般(ban)确定(ding)下限(xian)🔆流量(liang)應保(bao)證介(jie)質流(liu)速大(da)于上(shang)述流(liu)速。
當(dang)介質(zhi)粘度(du)、密度(du)與常(chang)用介(jie)質相(xiang)差較(jiao)大時(shi)，應進(jin)行雷(lei)諾數(shu)計算(suan)。當發(fa)現渦(wo)街流(liu)量計(ji)使用(yong)在低(di)雷諾(nuo)數📐（5×103~2×104）範(fan)圍👉内(nei)時，或(huo)希望(wang)渦街(jie)流量(liang)計有(you)較大(da)的量(liang)程比(bi)時，爲(wei)保證(zheng)測量(liang)的精(jing)度，應(ying)🏒對儀(yi)表系(xi)數進(jin)🏃‍♂️行校(xiao)正。
　　爲(wei)了提(ti)高低(di)雷諾(nuo)數區(qu)域渦(wo)街流(liu)量計(ji)的測(ce)量精(jing)度，可(ke)🍉通過(guo)實驗(yan)室對(dui)流量(liang)計的(de)标定(ding)，獲得(de)各個(ge)區域(yu)的儀(yi)表系(xi)數。标(biao)定時(shi)，對低(di)雷諾(nuo)數區(qu)域各(ge)點的(de)流量(liang)進☔行(hang)标定(ding)，計算(suan)出各(ge)個區(qu)域的(de)平均(jun)儀表(biao)系數(shu)，然後(hou)與㊙️正(zheng)常的(de)儀表(biao)系數(shu)相比(bi)，這就(jiu)是校(xiao)正系(xi)數🏃🏻‍♂️，将(jiang)校正(zheng)系數(shu)與雷(lei)諾數(shu)一一(yi)對應(ying)。實際(ji)使用(yong)時，根(gen)🔞據現(xian)場的(de)實際(ji)參數(shu)計算(suan)出相(xiang)應的(de)雷諾(nuo)數，并(bing)用内(nei)插法(fa)計算(suan)出雷(lei)諾數(shu)對⭐應(ying)的校(xiao)正系(xi)數🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，從(cong)而實(shi)現對(dui)儀表(biao)系數(shu)的🈲校(xiao)正。YＦ100系(xi)列渦(wo)街流(liu)量計(ji)在低(di)雷諾(nuo)數範(fan)圍内(nei)的校(xiao)正🈲系(xi)數如(ru)表2所(suo)示。
　　雷(lei)諾數(shu)影響(xiang)的校(xiao)正一(yi)般有(you)兩種(zhong)方法(fa)。一是(shi)在流(liu)量計(ji)的二(er)次儀(yi)表中(zhong)進行(hang)，适用(yong)于渦(wo)街流(liu)量計(ji)本身(shen)無校(xiao)正能(neng)力的(de)測量(liang)系統(tong)。二㊙️是(shi)在渦(wo)街流(liu)量傳(chuan)感器(qi)（變送(song)器）中(zhong)🎯進行(hang)，适用(yong)于渦(wo)街流(liu)量計(ji)本身(shen)有校(xiao)正能(neng)力的(de)測量(liang)系統(tong)。

　　當雷(lei)諾數(shu)大于(yu)7.2×106，其對(dui)應的(de)上限(xian)流速(su)一般(ban)氣體(ti)大于(yu)✨80ｍ/ｓ，液體(ti)大于(yu)📱8ｍ/ｓ時，流(liu)量計(ji)會出(chu)現漏(lou)脈沖(chong)現象(xiang)，即流(liu)速大(da)于上(shang)限流(liu)💋速後(hou)，渦街(jie)♍流量(liang)☁️計輸(shu)出的(de)頻率(lü)與流(liu)速成(cheng)正比(bi)的關(guan)系被(bei)破壞(huai)，且🈲流(liu)速越(yue)高，漏(lou)脈沖(chong)現象(xiang)越嚴(yan)💃🏻重，流(liu)量計(ji)示值(zhi)越低(di)。
4管道(dao)内徑(jing)與渦(wo)街流(liu)量計(ji)測量(liang)管内(nei)徑不(bu)同時(shi)對儀(yi)表🚩系(xi)數的(de)影響(xiang)
　　名義(yi)尺寸(cun)相同(tong)的無(wu)縫鋼(gang)管，由(you)于壁(bi)厚規(gui)格差(cha)異大(da)，内徑(jing)也會(hui)産生(sheng)較大(da)差異(yi)，這使(shi)連接(jie)渦街(jie)流量(liang)計的(de)管道(dao)内徑(jing)與渦(wo)街流(liu)量計(ji)測量(liang)管内(nei)徑完(wan)全一(yi)緻的(de)并不(bu)多。
4.1管(guan)道内(nei)徑比(bi)測量(liang)管内(nei)徑大(da)（3％以内(nei)）時的(de)影響(xiang)
　　在實(shi)際标(biao)定中(zhong)發現(xian)，當管(guan)道内(nei)徑比(bi)測量(liang)管内(nei)徑略(lue)📱大時(shi)，流量(liang)示值(zhi)穩定(ding)，儀表(biao)系數(shu)正常(chang)。雖然(ran)流體(ti)流過(guo)台階(jie)時也(ye)有二(er)次流(liu)🈲産生(sheng)🔞，但因(yin)二次(ci)流存(cun)在的(de)部件(jian)在測(ce)量管(guan)之外(wai)，所以(yi)對流(liu)量計(ji)的影(ying)響不(bu)明顯(xian)。
4.2管道(dao)内徑(jing)比測(ce)量管(guan)内徑(jing)小（3％以(yi)内）時(shi)的影(ying)響
　　當(dang)流體(ti)以很(hen)高的(de)流速(su)從管(guan)道流(liu)經内(nei)徑較(jiao)大的(de)測量(liang)管時(shi)，由于(yu)慣性(xing)作用(yong)，流束(shu)來不(bu)及膨(peng)脹，撞(zhuang)擊在(zai)旋渦(wo)發生(sheng)體🥵上(shang)，引起(qi)二次(ci)流，使(shi)得流(liu)量示(shi)值偏(pian)高。此(ci)誤🔞差(cha)可通(tong)過修(xiu)正🏒系(xi)數FD進(jin)行修(xiu)正：

4.3管(guan)道内(nei)徑與(yu)測量(liang)管内(nei)徑相(xiang)差較(jiao)大時(shi)的影(ying)響
　　當(dang)二者(zhe)相差(cha)較大(da)時，由(you)于流(liu)體經(jing)過這(zhe)種突(tu)變造(zao)成的(de)流體(ti)🐆擾動(dong)使得(de)渦街(jie)流量(liang)計的(de)測量(liang)變得(de)不再(zai)穩定(ding)和可(ke)靠，造(zao)成🐅的(de)誤差(cha)無🌂法(fa)通過(guo)儀表(biao)系數(shu)的修(xiu)正來(lai)補償(chang)⭕。此時(shi)，需要(yao)對原(yuan)有管(guan)道進(jin)行改(gai)造，安(an)裝同(tong)心🧡異(yi)徑管(guan)，使之(zhi)與流(liu)量計(ji)測量(liang)管内(nei)徑相(xiang)匹配(pei)，或按(an)照🈲管(guan)道尺(chi)寸定(ding)制流(liu)量計(ji)。
5旋渦(wo)發生(sheng)體阻(zu)流件(jian)尺寸(cun)的改(gai)變對(dui)儀表(biao)系數(shu)的影(ying)響‼️
　　在(zai)下列(lie)兩種(zhong)情況(kuang)下，旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)阻流(liu)件的(de)尺寸(cun)會發(fa)生改(gai)變。
1）旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)阻流(liu)件有(you)堆積(ji)物
　　如(ru)果被(bei)測流(liu)體中(zhong)存在(zai)黏性(xing)顆粒(li)或夾(jia)雜着(zhe)較多(duo)纖👉維(wei)狀物(wu)質時(shi)🍓，則可(ke)能會(hui)堆積(ji)在旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)阻流(liu)件上(shang)，使其(qi)幾何(he)形狀(zhuang)和尺(chi)寸發(fa)生變(bian)化，因(yin)而儀(yi)表系(xi)數也(ye)會發(fa)✌️生變(bian)化。據(ju)相關(guan)♻️模拟(ni)試驗(yan)結果(guo)，當阻(zu)流件(jian)上堆(dui)積物(wu)厚度(du)爲0.01Ｄ時(shi)，附加(jia)誤差(cha)爲2％，堆(dui)積物(wu)厚🔆度(du)爲0.
2）旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)阻流(liu)件有(you)磨損(sun)
　　渦街(jie)流量(liang)計旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)阻流(liu)件的(de)兩條(tiao)棱邊(bian)正常(chang)情況(kuang)下是(shi)銳利(li)的，如(ru)果流(liu)體中(zhong)含有(you)固形(xing)物，長(zhang)期使(shi)用後(hou)其銳(rui)緣很(hen)容易(yi)被磨(mo)損而(er)變成(cheng)圓弧(hu)，由于(yu)阻流(liu)件幾(ji)何形(xing)狀和(he)尺寸(cun)發生(sheng)變化(hua)，因而(er)儀表(biao)系數(shu)也會(hui)發生(sheng)變化(hua)。
　　一旦(dan)發現(xian)阻流(liu)件有(you)堆積(ji)物時(shi)，應及(ji)時清(qing)除。當(dang)發現(xian)旋渦(wo)發生(sheng)體阻(zu)流件(jian)有磨(mo)損時(shi)，應對(dui)流量(liang)計的(de)儀表(biao)系數(shu)進行(hang)❓重新(xin)标定(ding)，當磨(mo)🍉損特(te)别嚴(yan)重時(shi)，應考(kao)慮更(geng)換旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)。
6結束(shu)語
　　以(yi)上就(jiu)是一(yi)些影(ying)響渦(wo)街流(liu)量計(ji)儀表(biao)系數(shu)變化(hua)的因(yin)素，我(wo)們能(neng)做的(de)就是(shi)注意(yi)這些(xie)可能(neng)發生(sheng)的因(yin)素，并(bing)加以(yi)改善(shan)，盡量(liang)避免(mian)這🤞些(xie)現象(xiang)的産(chan)生，從(cong)而提(ti)高🐕渦(wo)街流(liu)量計(ji)測量(liang)的正(zheng)确率(lü)。

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