Вихревые расходомеры

Принцип действия вихревых расходомеров основывается на явлении вихревого следа, известного как эффект Кармана [9]. Когда жидкость обтекает тело, поток разделяется и образует завихрения, которые следуют попеременно позади вдоль каждой стороны тела обтекания (рис. 13).

Формирование вихрей (высокая скорость, низкое давление)

Тело обтекания

Рис.13. Схема вихревого расходомера.

Эти вихри являются причиной возникновения зон флуктуации давления, которые улавливаются чувствительным элементом. Частота генерации вихрей прямо пропорциональна скорости жидкости [9].

Выходной сигнал вихревого расходомера зависит от К-фактора. К-фактор–отношение частоты генерируемых вихрей к скорости жидкости.

V=ω/K,

Где V–скорость жидкости, ω-частота вихрей, К-К–фактор.

К-фактор изменяется с числом Рейнольдса, но он фактически постоянен в широком диапазоне. Вихревые расходомеры обеспечивают высокую точность расходов, когда работают внутри этого линейного участка [9].

Вихревой принцип хорош тем, что он позволяет измерять расход жидкости, газа, пара. Однако имеется ограничение для жидкостей. Их вязкость должна быть не более 2сСт.

Известны различные конструкции вихревых приборов, различающихся принципом съема сигнала. Это расходомеры со съемом сигнала по пульсациям давления за телом обтекания, по изгибным напряжениям тела обтекания или специального элемента, С электромагнитным съемом сигнала, с термоанемометрическим принципом съема сигнала, а также с акустическим [9].