涡街流量计文献综述1.doc

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1、涡街流量计文献综述引言随着国民经济的发展和现代牛产过程自动化程度的不断提高，流量作为主要的过程参数Z—，己成为判断牛产过程的效率.工作状况及经济性能的重要指标.因此测量流体流量的流量计的地位日趋突出•下面主要对涡街流量计的发展史及其技术动向进行综述。1国内外研究状况及发展史世界上最早研究涡街现象的人是匈分利物理学家斯特劳哈尔(Strouhal)o1878年他指导进行了系统的旋涡形成试验，并论述了旋涡尾流的基本特征。他的试验第一次发现旋涡分离频率正比于相对流速。后来，人们把表示旋涡频率、阻流体特征宽度

2、与流速之间的相似准则数命名为斯特劳哈尔数。1912年德国科学家冯•卡曼(Von.Karman)从数学上证明阻流体下游旋涡列的稳定条件，这种稳定的旋涡列被称为卡曼涡街。有趣的是，早期研究涡街现象主要H的是为了防灾。研究涡街的规律性、阻流体产牛旋涡分离吋受力的情况,以寻找减小或避免涡街形成和它的破坏作用的方法。应用卡曼涡街原理测量流速的设想，最先见于1935年美国专利。1954年罗什科(Roshko)提出用涡街原理测量风速的可能性，并进行了相关的试验。I960年在日木志波号船上进行了船速测量试验。以上这

3、些研究和试验工作，都是基于二维流条件下进行的，这与封闭管道屮存在的三维流是不同的。20世纪60年代屮期，日木和美国的--些学者研究控制边界层的方法产牛二维流取得效果。60年代末期，口本横河电机株式会社研制成功用圆柱形旋涡发牛体和热丝作检测元件的热敏式VSF；几乎同时，美国伊斯特克(Eastech)公司也研制成功用三角柱作旋涡发牛体，用热敏电阻作检测元件的热敏式VSF。这两种流量计都在工业管道流量测量屮获得应用，并表现出其他诸多流量计所不具备的特点，引起同行和工业界用户的关注，成为VSF的先导。进入2

4、0世纪70年代，VSF表现出强劲的发展势头。世界各著名仪表公司纷纷技入开发,相继推出超声式、电容式、应变式、振动体式等多种VSF。20世纪80年代，VSF的发展方兴未艾，继续推出的新产品有应力式、光电式、差动开关电容式VSF等，产品日臻完善，应用范围逐步扩大。至20世纪80年代后期，美国、日本和西欧各国分别有10家左右企业牛产各种VSF。据有关资料介绍，1987年世界VSF总产量已接近4万台。20世纪80年代VSF发展的另一个重要方面是美国、口本、德国和屮国都相继制定了本国的产品标准，这标志着VSF

5、的制造、开发进入规范化时代。VSF的国际标准已在制定，国际标准化组织ISO己提出了标准草案。在我国VSF的发展也令人瞩20世纪70年代初，几家科研单位和仪表厂先后投入研发工作，至20卅:纪80年代初，先后研制成功热敏式、超声式、应变式VSF。20世纪80年代屮期之后，发展势头更旺，应力式VSF成为热点。据统计，全国开发、牛产VSF单位已达20余家。几家有条件的企业开始与日本、美国、德国洽谈技术引进，从20世纪80年代后期开始，陆续引进日本横河、美国Eastech.德国E十H和日本OVAL公司的应力式

6、、热敏式、振动体(圆盘)式和电容式VSF产品。国内其他企业仍以应力式为主导产品。随着微电子技术发展和单片机应用，VSF向一体化、多参数检测、智能化方向发展。20世纪90年代屮期，国外出现了智能型VSF。〃九五〃期间(1996^2000年)国内也开发了智能型现场总线VSF。这类产品的性能和功能比传统产品有新的提高。据专家最新调查估计，到2004年初，我国牛产、开发VSF的单位已超过200家，年产量超过3万台。2技术焦点涡街流量计自上世纪70年月投放市场以来，深受昌大用户欢送，现时已遍及使用于石油化工、

7、冶金、平板、轻纺、制药等工业范围中，举措管道屮液体、气体、蒸汽的计量和工业历程节制屮不成缺少的流量测量仪表。涡街流量计适用的管道口径往常在300mm以下，测量的精准度关于液体大致在土0.5%〜士1%,关于气体在土1%〜±2%,重复性往常为0・2%、0.5%。涡街流量计虚伪用于测量低雷诺数(ReDW2X104)流体，往常液体均匀流速下限为0.5m/s,气体为4~5m/s。现时,日本横河(Yokogawa)电机股份有限公司出产的涡街流量计在国际市场上的盘踞率最高。此外,ABB公司、Eastech公司、F

8、oxboro公司、Rosemount公司等出产的涡街流量计也占有了必需的市场份额。不一公司出产的产物具有不一的特点，绝伦是在涡街发牛体的外形设计上，各有所长，有梯形、长方形、T形，还有多发牛体等，对涡街旌旗灯号的检测也有不一办法，选用的元件有压电元件、热敏元件、超声波、电容元件等，在涡街旌旗灯号措置丄为举高测量精度，也有各口独有的一些专利技艺。涡街流量计属于开展屮流量计，无论在理论钻研仍然实际使用屮，都有-•些还未处理的疏忽，近年来，惹起了国内外遍及的关切，特别在以下