當流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后,流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉,形成旋渦。當流體進入擴散段時,旋渦流受到回流的作用,開始作二次旋轉,形成陀螺式的渦流進動現象。該進動頻率與流量大小成正比,不受流體物理性質和密度的影響。檢測元件測得流體二次旋轉進動頻率,就知道了流量。而且能在較寬的流量范圍內獲得良好的線性度。流量計算式為:K=f/q
式中:K ——流量儀表系數l/m³
f——旋渦頻率 Hz
q——體積流量m³/s
流量計的儀表系數在一定的結構參數和規(guī)定的雷諾數范圍內與流體的溫度、壓力、組分和物性(密度、粘度)無關。
流量計由傳感器和轉換顯示儀組成。
1、傳感器包括旋渦發(fā)生器、檢測元件、整流器和殼體。
旋渦發(fā)生器由特定螺旋形葉片組成,它固定在殼體收縮段前端,強迫流體產生強烈的旋渦流。
檢測元件安裝在靠近擴張管的喉部,用熱敏、壓電、應變、電容或光纖等檢測元件可測出旋渦進動的頻率信號。
整流器固定在流量計表體出口,其作用是消除旋渦流,以減小下游流態(tài)對儀表測量的影響。
殼體設計成一定形狀的流道,使旋渦形成,固定和保護安裝在內部的零部件,并通過法蘭與管道相連接。
2、轉換顯示儀
由壓電傳感器檢測到的微弱電壓信號經過放大、濾波、整形后,變成頻率與流量成正比的脈沖信號,然后由顯示儀計數顯示。顯示儀配有外輸接口,輸出各種信號。對測量的氣體介質可進行溫度和壓力的補償,轉換為標準狀況下的體積流量,并顯示。