渦流量計

流量計は、密閉された導管内の流体の流量を測定するために使用される流量計の一種です。 [1]

渦流量計の構成

渦流量計は、以下の構成要素を有する:流路内の流体の渦放出による圧力変化を感知し、その圧力変化を電気信号の形で流量センサ信号に変換する流量センサと、流量センサ信号を受信し、流路内の流体の渦放出による圧力変化に対応する出力信号を生成する信号プロセッサとを備える。[2]

動作原理

媒体が一定速度でブラフボディを通過すると、ブラフボディの両側に交互に並んだ渦帯が形成され、「フォン・カルマン渦」と呼ばれます。渦発生器の両側で交互に渦が発生するため、発生器の両側に圧力脈動が発生し、検出器に交番応力が発生します。検出プローブ本体に内蔵された圧電素子は、交番応力の作用下で、渦と同じ周波数の交番電荷信号を生成します。これらのパルスの周波数は流量に正比例します。この信号は、前置増幅器で増幅された後、インテリジェント流量積算器に送られ、処理されます。

レイノルズ数のある範囲(2×10^4〜7×10^6)では、渦放出周波数、流体速度、および渦発生器対向流面幅の関係は次の式で表される:[3]

f = S t × V d {\displaystyle f={\frac {St\times V}{d}}} ここで、はカルメン渦の放出周波数、ストローハル数は速度、は三角柱の幅である。[4] f {\displaystyle f} S t {\displaystyle St} V {\displaystyle V} d {\displaystyle d}

産業用途

渦流量計は、蒸気、ガス、液体のほぼすべての流量の計測、測定、制御に使用できる広帯域流量計です。独自の媒体汎用性、高い安定性、高い信頼性を備え、可動部品がなく、構造がシンプルで故障率が低いという特長があります。渦流量計は、シンプルな流量測定システムとメンテナンスの容易さから、比較的経済的です。重工業、発電施設、エネルギー産業、特に蒸気プロセスにおいて広く使用されています。[5]

参照

  •  – 回転軸の周りを回転する流体の流れ
  • 渦放出 – 流体が鈍い物体を通過する際に生じる振動流効果
  • 流量測定 – バルク流体の動きの定量化

参考文献

  1. ^ 「渦流量計」.
  2. ^ 「渦流量計」.
  3. ^ Vershinin, VE; Polkovnikov, FI (2019). 「渦流量計におけるブラフボディ形状の流量特性への影響に関する数値的検討」.オートメーションとリモートコントロール. 80 (7): 1368– 1373. doi :10.1134/S0005117919070130. ISSN  0005-1179. S2CID  197402148.
  4. ^ 「渦流量計」.
  5. ^ "StackPath". 2010年9月26日.
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