CN1146806A - 带异形管的涡流流量计 - Google Patents

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Abstract

一种涡流流量计(1),包括流体在其中流动,最大内径为D的一管,该管的内部纵断面从上游端到下游端包括:一使管的内径逐渐减小到D1而其内壁与流体流向所成角度连续变化的第一管部;其中设置有至少一个用来产生振荡涡流的障碍件的内径D1恒定的第二管部;使该管的内径回复到其原来值D并在第二管部的下游端处分离流体边界层的第三管部,该涡流流量计还包括用于检测涡流的振荡信号并从中导出流体流量的装置。

Description

带异形管的涡流流量计
本发明涉及一种涡流流量计,它有至少一个可产生振荡涡流并在低雷诺数下产生大致不变的Strouhal数的障碍件。
涡流流量计或流量计是公知的,它通常包括一管子,流量和/或流速待测的流体即在此管子中流动,一障碍件置于该管子内的流体中,从而当流体碰到所述障碍件时就会产生涡流,该涡流振荡地离开该障碍件。这种流量计还包括根据这些振荡确定流量的装置。这些装置通常位于该障碍件上。这种流量计测量流量的原理是:涡流的振荡频率与管子中的流体流速大致成正比,而上述装置可检测一与所述涡流的振荡对应的信号。该信号比方说可以是一压差。
涡流流量计的目的是精确、可靠地测量管子内流动的流体在较宽的雷诺数范围内的流速或流量。
为此,Strouhal数(振荡频率和障碍件直径的乘积与流体流速之比)必须不随雷诺数(流体流速和管子直径的乘积与流体的动力粘性系数之比)的变化而变化。
根据本领域的新近研究,设计出了障碍件的形状和尺寸最佳、从而在比方说约为260000的高雷诺数下也即紊流很强时可进行完全令人满意的测量的涡流流量计。
另一方面,在比方说大约为30000的低雷诺数下,流体逐渐变成层流而改变了涡流的性质。因此这类流量计的标准曲线在低雷诺数下呈非线性特性。
专利GB-A-2142725叙述了一种涡流流量计,它包括一文丘里管、一置于所述文丘里管入口处用来产生振荡涡流的障碍件和检测所述障碍件下游出现的涡流的装置。
该流量计把该文丘里管入口处的雷诺数提高了30%,但该文丘里管的发散部的发散角度较小,不到8°,从而流体的边界层不从发散部的壁部分离而形成环流,从而压头损耗增大。
从上述专利所述各管部直径来看,显然不希望增大压头损耗。
由于该管子的构型,管的发散部的流体压力逐渐变化,从障碍件分离的涡流的形状发生变化,从而改变了Strouhal数。
专利GB-A-2142725所述流量计很长,因此无法应用于要求流量计须紧凑的场合,这也是一个缺点。
本发明的目的是减小这些缺点,为此提出了一种紧凑的涡流流量计,Strouhal数在流体的低雷诺数和高雷诺数下都大致保持不变,从而提高了所述流量计在变动范围很大的雷诺数下的性能。
本发明涉及一种涡流流量计,包括:
一供流体在其中流动的最大内径为D的管;
置于流体中,在流体中产生振荡涡流的至少一个障碍件,所述障碍件呈细长形,其与流体流向垂直的纵向尺寸为D1,横向尺寸为d。
检测所述涡流的振荡信号并从中导出流量的装置,该流量计的特征在于,所述管的内部纵断面从上游端到下游端包括:使所述管的内径逐渐减小到D1的第一管部,该第一管部的内壁与流体流向所成角度连续变化,所述角度在该管中的所述管部的直径分别为D和D1的部位均为零;其中放置障碍件的直径D1恒定的第二管部;内径回复到其原有值D并使流体的边界层在所述第二管部的下游端处分离的第三管部。
申请人意外发现,在所述第二管部的下游端处急剧分离流体的边界层可在该下游端产生一压力升,这一局部压力升的作用是把离开该障碍件的涡流限制在第二管部中从而使其大小保持不变。
为产生该压力升,极重要的一点是使边界层正好在第二管部的下游端处分离。
对于低雷诺数的流体,涡流振荡频率与流体流速成正比,从而Strouhal数大致保持不变。
从而流量计的线性特性在低雷诺数下大为提高。
按照本发明的一个特征,第三管部在与第二管部的下端重合的上游端处有一尖棱;而在所述尖棱下游,其内壁与流体流向相交成9°-20°的一恒定角。
该角度最好为10°-15°。
按照本发明另一特征,第三管部在其与第二管部的下游端重合的上游端有一凸缘,该凸缘的外径为D1、内径D2小于D1,它有一内棱用作尖棱。
按照本发明另一特征,该凸缘的纵向尺寸(D1-D2)/2为第二管部直径D1的2%-5%。
按照本发明另一特征,在通过该管的对称轴线的平面中,该凸缘的横截面呈大小不变的三角形,该三角形的顶角构成所述凸缘的内棱。
第一管部最好没有尖棱,从而防止流体的边界层在进入该收缩部时分离而产生扰动并从而干扰涡流的振荡。
各种形状的内部纵断面的第一管部试用后效果良好。
例如,第一管部的内壁与通过该管对称轴线的平面的相交廓线从上游到上游可为两相接的圆弧,该两圆弧的凸起方向相反而背对,与两圆弧对应的圆的半径r和R满足方程
r=(a2+b2)/2b(μ+1)
其中: a = b [ 2 ( R + r ) - b ]
                    b=(D-D1)/2
                    μ=R/r
第一管部的内壁与通过该管对称轴线的平面相交廓线也可以是正弦曲线的一部分。
按照本发明其它特征:
第二管部的直径D1为直径D的60%-90%;
该直径D1最好为直径D的70%-80%;
该障碍件与第一管部相距0.5D1-D1;
第二管部的长度为直径D1的1.5-3倍;
比值d/D1为0.15-0.30;
检测涡流振荡信号从而导出流体流量的装置安装在障碍件上;
该障碍件包括互相平行而与流体流向垂直的一上游面和一下游面以及两对称侧面而使所述障碍件的横截面呈梯形,所述梯形的底边在上游一侧;
检测涡流振荡信号而从中导出流体流量的装置包括:障碍件中靠近该障碍件两侧面对称而置的两平行主通道以及若干均匀分布而使所述主通道垂直通向所述两侧面的副通道;以及一与这两个主通道和一电子电路连接的传感器,该电路可从检测到的信号中导出流体流量;
检测涡流振荡信号而从中导出流体流量的装置包括:一在第二管部中置于该障碍件下游流体中的板,所述板的纵向尺寸h与流体流流向垂直,它的与流体流向平行的两较大侧面和较小的上游面和下游面界定一长方形横截面;所述板中靠近所述上游面的两互相平行的纵向主通道,所述两通道分别由若干均匀分布的垂直副通道只通到所述两侧面之一;以及与两主通道和一电子电路连接的传感器,该电路从检测到的信号中导出流体流量;
该板的上游面的横向尺寸为障碍件的横向尺寸d的0.1-0.4倍;
该板的上游面和该障碍件的上游面相距3d-7d;
主通道的直径稍小于该板上游面的横向尺寸,所述两主通道在流体流向上相互错开。
其它特征和优点可从下述结合附图对非限制性实施例的说明中看出,附图中:
图1为本发明涡流式气体流量计在一通过该管对称轴线的平面中的剖面图;
图2为图1所示涡流式气体流量计在一通过该管的对称轴线但与图1平面垂直的平面中的剖面图;
图3a-3c为本发明流量计第一管部的内壁的各实施例在一通过该管对称轴线的平面中的局部剖面图;
图3d为图3a-3c所示第一管壁的另一实施例;
图4为为图1和2所示涡流式气体流量计的障碍件的立体示意图;
图5为本发明涡流式气体流量计另一实施例在一通过该管对称轴线的平面中的剖面图;
图6为图5所示流量计在一与图5平面垂直的平面中的剖面图;
图7为图5和6所示涡流式气体流量计的板14的立体示意图;
图8为本发明涡流式气体流量计第三管部的另一实施例在一与该管对称轴线垂直的平面中的示意图;
图9为图8所示第三管部在一通过该管对称轴线的平面中的局部剖面图;
图10分别示出本发明涡流式气体流量计的标准曲线(A)和现有技术的涡流式气体流量计的标准曲线(B);
图11为一从检测到的压差中确定气体流量的简化电子电路图;
图12为图11电路中使用的一峰值检波器;
图13表示图12的峰值检波器对一峰值进行峰值检波;
图14分别例示出图12峰值检波器的输入和输出信号;
如图1、2、5和6所示,本发明涡流流量计为一适用于测量低雷诺数、即雷诺数在约33000以下甚至低达16500的气流的气体流量计。这种流量计包括一供其流量待测的气体在其中流动的管2。如图1、2、5和6所示,该管2的最大内径为D,其内部纵断面从上游到下游依次包括三个技术特征各不相同的管部。
第一管部4通过一异型管壁4a从管2的最大内径D逐渐减小到D1。
该异型壁与气流流向所成的角度连续变化,所述壁与最大直径为D的管2的交界处该角度为零,在该壁与直径为D1的第二管部的交界处该角度又变为零。
这极为有利,因为气流进入流量计时不会碰到任何尖棱,从而不会受到紊流的干扰。从而气流在直径为D1的第二管部中加速,从而形成使低速气流接近紊流的流动条件,第一管部4的异型壁4a如图3a所示。
该图示出第一管部4在一通过该管对称轴线与气流流向平行的平面中的一部分。它示出,该局部廓线从上游到下游由两相接圆弧构成,该两圆弧的凸起边以相反方向背对而汇合到一点。第一圆弧与圆心为A、半径为r的第一圆对应并与直径为D的管子在点C处相切。第二圆弧在点C2处与第一圆弧相接并在点C3处与直径为D1的第二管部6相切。第二圆弧与圆心为B、半径为D的第二圆对应。
两圆弧在点C2处相接的条件为
(r+R)2=a2+(R+C)2         (1)
由于c=r-b a = b [ 2 ( R + r ) - b ]                                      (2)
方程(2)两边取平方,得:
r=(a2+b2)/2b(μ+1)        (3)
其中:
b=(D-D1)/2
μ=R/r
若直径D和D1固定,则可由两圆的半径r和R选择所需要的第二管部4的壁的廓线形状。
若D1等于72%D,并取r=R,则可获得图3b所示异型壁4b;若取R=1.75r,则可获得图3c所示异型壁4c。
在图3d所示本发明实施例中,第一管部4的壁4d在通过该管对称轴线的平面中的廓线为正弦曲线的一部分。
管2的廓线在第一管部的下游由第二管部6形成,该管部6的直径D1在其整个长度上保持不变。
第二管部6的较小直径D1为所述管原先最大直径的60%-90%。
若D1小于60%D,压头损耗太大,振荡频率太高而无法测量。
若D1大于90%D,则气流不能充分加速。
直径D1最好为直径D的70%-80%。
例如,直径D1取直径D的72%。
本发明涡流式气体流量计1的直径为D1的第二管部6中有一障碍件8。该障碍件8置于气流中,从而当所述气流碰到所述障碍件时产生气流涡流并振荡地从该障碍件分离。
图1、2、4、5和6示出该障碍件8,它呈细长形,其与管2中的气流的流向垂直的纵向尺寸D1即是它的高度。障碍件8的横向尺寸d是它的宽度,其横截面在所有与图2平面平行的平面中都大致相同并可有各种形状。
此值d/D1最好为0.15-0.3,例如取0.23。若d/D1大于0.3,则振荡效果会减弱。相反,若d/D1小于0.15,则涡流的分离在该障碍件的整个纵向尺寸上不再一致。
如上述各附图所示,障碍件8有互相平行且都为平面的一上游面8a和一下游面8b,所述上游面8a大于所述下游面4b。这两个平面都与气流流向垂直。
障碍件8还有两个以恒定角与上游面8a相交的对称侧面8c和8d,从而所述障碍件的横向截面呈梯形,梯形的底边在上游一侧。
第二管部6中的该障碍件8靠近第一管部4而在其下游为形成涡流留出足够空间,更确切地说,障碍件8的上游面8a与第一管部4相距0.5D1-D1。
若该距离小于0.5D1,则到达障碍件的气流速度型尚不稳定。
若该距离大于D1,气流速度型会生成一边界层而形成干扰振荡主涡流的强大的二次涡流,并且气体流量计也不紧凑。
例如,障碍件8的上游面8a可与第一管部4相距0.6D1。
也可沿气流流向逐个放置若干相同或不同形状的障碍件,而不是单个障碍件。
第二管部6的长度为直径D1的1.5-3倍,从而为形成涡流留下足够空间的同时使该气体流量计显得非常紧凑。
该长度比方说可为2D1。
按照本发明,涡流式气体流量计,包括检测由障碍物生成的涡流的振荡信号并从中导出气体流量的装置。从检测到的信号中导出气体流速的方法是公知的。如图2到图4所示,这些装置可装在障碍件8上。
从图中看出,检测涡流的振荡信号并从中导出气体流量的装置包括靠近障碍件8的侧面8c和8d而沿障碍件8的纵向伸展的两平行主通道10和12。这两个通道10和12对称于一通过管2的对称轴线而与障碍件8的横向截面垂直的中间平面。上述装置还包括若干副通道,例如每一主通道有三个副通道:10a,10b,10c和12a,12b,12c;这些通道与所述主通道垂直地均匀分布在主通道10和12的纵向上。它们使主通道与障碍件8的侧面8c和8d相通,副通道10a,10b,12a,12b的直径与主通道大致相等。主通道10和12与一温度传感器(未画出)连接,从而检测在两主通道之间因涡流分离造成的压差。
也可使用压力传感器。
图11为一电子电路的简化方框图,该电子电路收到传感器201探测到的压差信号后,通过放大装置202把一交流信号输入峰值检波器203,所述峰值检波器把该交流信号转换成脉冲信号,每一脉冲代表单位气流流量,然后用一计数器204对脉冲数计数而获得气体流量。
如图12所示,峰值检波器203比方说包括一带有电阻211和电容212的放大器210、一由并联反接的两个二极管构成的阈限装置213,一具有记忆功能的电容器214、一差动放大器215和电阻216、217。二极管220、221可以是一场效晶体管的结点。
放大器210、电阻211和电容212把该信号隔离在电容214的输入端。每个二极管有其自身的阈值,在导通时有一电压降。当点218处的信号的振幅上升到二极管220的阈值以上时,该二极管导通而点218处小于二极管220的电压降的电压存入电容器214。差动放大器215对点218的电压与电容214上的电压进行比较,若点218的电压大于电容214上的电压就输出一高信号。
当达到一峰值、信号振幅下降时,点218处的信号值与电容器214所存储的信号值之差下降到二极管270阈值之下从而二极管220切断。这使存储在电容214中的信号值得以固定。当点218处的信号的振幅下降到电容14所存储的信号值以下时,放大器215输出一低信号表示已出现峰值。当该信号值下降到低于存储在电容214中的信号值相当于二极管221的阈值的某一数量时,二极管221导通而存储在电容214中的信号值下降,同时点218处的信号值的减少量等于二极管221的电压降。当达到并通过负峰值时,二极管221再次切断,而当点218处的信号上升到存储在电容214中的信号值以上时放大器215指示出状态的变换。
图13示出点218处第一信号的电压变动(曲线250)和电容电压的变动曲线(251)。电容电压251最初等于信号电压减去二极管220的电压降Vd,此时放大器215输出一高信号。当在时刻t0达到一峰值而信号电压250下降到二极管220的阈值以下时,电容电压251固定。在时刻t1信号电压250下降到存储在电容中的电压251之下,此时放大器215输出一低信号。在时刻t2信号电压250与存储电容中的电压之差大于二极管221的阈值,从而电容电压跟踪第一信号的电压。
图14示出图12电路的输出信号与一典型输入信号的比较,该输入信号可视作一高频正弦信号,但叠加到大振幅噪声上的小振幅使该信号振幅有很大变动。尽管有这些变动,输入信号在每一正峰值240或负峰值241处的方向改变仍表示输出信号方向的改变。计数器204可使用该输出信号脉冲数从而得出气体流量。从两脉冲之间的时间中也很容易算出气体流速值。
在图5到图7所示本发明实施例中,检测涡流的振荡信号并从中导出气流流量的装置为第二管部6中位于障碍件下游的气流中的一板件14。该板件14与气体流向垂直的纵向尺寸D1即为它的高度h。该板14包括与气流流向平行的两较大平行侧面14a和14b以及与所述较大侧面垂直的两平行的较小表面即一上游面14c和一下游面14d。板14的上游面14c与障碍件8的上游面相距3d-7d,例如取4d。如图5和7所示,板14的横向截面呈长方形。板14的这种形状的优点在于,它构成一具有尖棱的障碍件,从而使碰到上游面也即前面的14c的气流分离而形成有利于涡流交替冲击侧面14a和14b的紊流区,从而增强所产生的信号。板14中在靠近其上游面14c处有两个沿纵向伸展的平行主通道16和18。这两个通道16和18从板14顶部伸入板14中的距离小于所述板的高度h。若干副通道16a,16b,16c和18a,18b,18c均匀分布在主通道16和18的纵向上而垂直地使两主通道分别只与板14的一个侧面14a或14b相通。
例如,主通道16(18)经直径与主通道大致相等的三个副通道16a,16b,16c(18a,18b,18c)通向一侧面14a(14b)。两个主通道16和18比方说和一温度传感器(未画出)连接,该传感器检测因涡流的分离而在所述两通道中造成的气流压差。上游面4c的横向尺寸(宽度)为0.1d-0.4d,例如可取0.25d。
主通道16和18的直径稍小于板14的宽度并沿气流流向互相错开并尽可能靠近所述板14的前面以便从该信号中复现最佳信息。
该实施例的优点在于,如此从板中获得的信号的振幅比从障碍件获得的信号的振幅大。
由于气流在所述通道中受到粘力作用,因此这些通道还过滤掉所有伴随信号的噪声,从而提高了信噪比。
在附图中未示出的本发明的另一实施例中,检测涡流振荡信号并从中导出气流流量的装置包括位于第二管部6中障碍件8的下游、装在第二管部6的壁上沿管的直径方向相对的上的两超声波传感器(在该实施例中无需使用上述板)。一传感器输出一由涡流的振荡调制的超声波信号,另一传感器接收并解调该信号而从中导出振荡频率从而导出气体的流速和流量。
按照本发明,涡流式气体流量计,还包括位于具有不变直径D1的第二管部6的下游端6a处的第三管部20,第三管部20使管2的内径回复到其原直径D。它可造成第二管部6下游端6a处的气流的边界层分离。
与第一管部4和第二管部6的圆弧形交界面不同,第三管部20的与第二管部的下游端6a重合的上游端处有一尖棱20a(见图1、2、5和6)。
第三管部20的截头圆锥形壁20a以与气体流向的一不变交角α从该尖棱20a伸展到该管的最大直径D处,该角度α一般为9°-20°。
该角α最好为10°-15°,例如取10.78°。
由于该管在其中形成涡流的直管部6之后以一定角度急剧膨胀,因此气体流速减小而其压力增大,申请人发现,本发明的这一特征造成气流在尖棱20a处及其下游分离从而在第二管部6的出口处形成一气压势垒。该气压势垒的作用是把气体涡流限制在第二管部6中,从而涡流大小保持不变,Strouhal数保持不变,特别是在低雷诺数下它们可保持不变,从而使振荡频率与气体流速成正比。为了获得适当的压力,必须精心择第三管部20的膨胀角。若该膨胀角大于20°,则气体的环流太强,从而气体的流速变化,使紊流增强,无法产生有效的气压势垒以保持涡流的大小恒定。
若膨胀角小于9°,则气压沿着第三管部20逐渐提高而不足以控制涡流的大小。文丘里管的发散部则与本发明不同,其膨胀角连续变化且其局部值小于8°,气流压力逐渐变化而阻止气流边界层分离,从而压头损耗增大。
在图8和9所示本发明实施例中,第三管部20在其与第二管部的下游端6a重合的上游端处有一凸缘22。
凸缘22位于第二管部6与第三管部20的交界处,其内棱22a的内径D2小于D1而形成一尖棱,所述凸缘的外径等于D1。
在图8所示与气流流向垂直的平面中,该凸缘22呈环形。为使凸缘22的尖棱22a造成边界层分离而产生把涡流保持在第二管部6内的局部气压升,所述凸缘22的纵向尺寸或其高度(D1-D2)/2必须为所述第二管部6的直径D1的2%-5%。若该尺寸小于直径D1的2%,则边界层分离的区域太小从而在第二管部6的下游端6a处无法产生有效的气压升。另一方面,若该尺寸大于直径D1的5%,则分离区太大而形成气压升不稳区而破坏信号的可重复性。该凸缘22在通过该管对称轴线的平面比方说呈三角形,其顶角在该平面中构成所述凸缘的内棱22a,如图9所示,该凸缘22的上部横截面的形状呈倒三角形。凸缘22的下部横截面(图9中表示出)的形状对称于该管对称轴线。
在本发明实施例中,第三管部20的内壁20c与气流流向所成的角度不必恒定。
本发明涡流式气体流量计比现有技术的流量计短,因此有结构紧凑的优点。
申请人对流量计进行了试验,其结果在图10中示出。实验证明本发明的涡流流量计优于现有技术的流量计。
先后对两台涡流式气体流量计进行了试验,第一台现有技术的流量计包括一直径D=100mm的直管、横截面呈梯形而可产生涡流的一障碍件和检测涡流的振荡对应的信号并从中导出气流流量的装置,上述障碍件和装置与图1、2和4所述类似。
第二台气体流量计即本发明流量计如图1、2、4所示。
本实验是对雷诺数在9300至84000,流量在50m3/h至450m3/h的范围内的气流进行的,记录了用本发明的流量计的测量结果相对于标定好的流量计的测量结果的相对误差。
图10示出这两台流量计随着雷诺而变化的相对误差百分比,所得的曲线A和B分别为本发明流量计和现有流量计的校准曲线。这两条曲线清楚地表明本发明流量计在低雷诺数下的线性特性大大提高。
本发明流量计在低于33000直至16500的雷诺数下显示出良好的线性特性。

Claims (22)

1、一种涡流流量计(1),包括:
一最大内径为D,供流体在其中流动的管(2);
至少一个置于流体之中、用来在流体中产生振荡涡流的障碍件(8),所述障碍件(8)呈细长形,与流体流向垂直的纵向尺寸为D1,横向尺寸为d;
检测涡流的振荡信号并从中导出流体流量的装置(10,10a,10b,10c,12,12a,12b,12c,14,16,16a,16b,16c,18,18a,18b,18c,200-221),该流量计的特征在于,所述管(2)的内部纵断面从上游端到下游端包括:所述管的内径逐渐减小到D1的第一管部(4),其内壁(4a,4b,4c,4d)与流体流向所成的角度连续变化,所述角度在该管中的所述第一管部(4)的内径等于D和D1的部位等于零;直径D1恒定的第二管部(8),该障碍件即位于该管部中;使管(2)的内径回复到其原来值D并使流体的边界层在所述第二管部(6)的下游端(6a)分离的第三管部(20)。
2、按权利要求1所述的涡流流量计,其特征在于,第三管部(20)在与第二管部(6)的下游端(6a)重合的上游端有一尖棱(20a),而在所述尖棱(20a)的下游有一与流体流向相交成9°-20°的恒定角α的内壁(20b)。
3、按权利要求2所述的涡流流量计,其特征在于,角α为10°-15°。
4、按权利要求1所述的涡流流量计,其特征在于,第三管部(20)在与第二管部(6)的下游端(6a)重合的上游端有一凸缘(22),凸缘(22)的外径为D1、内径D2小于D1、其内棱(22a)为一尖棱。
5、按权利要求4所述的涡流流量计,其特征在于,凸缘(22)的纵向尺寸(D1-D2)/2为第二管部(6)的直径D1的2%-5%。
6、按权利要求4或5所述的涡流流量计,其特征在于,在通过所述管对称轴线的平面中,凸缘(22)具有不变的呈三角形的横截面,该三角形的顶角构成所述凸缘的内棱(22a)。
7、按上述任一权利要求所述的涡流流量计,其特征在于,第一管部(4)的内壁(4a,4b,4c)与通过该管对称轴线的平面的相交廓线从上游到下游为两相接的圆弧,该两圆弧的凸起边背对,其对应圆的半径r和R满足方程:
r=(a2+b2)/2b(μ+1)
其中: a = b [ 2 ( R + r ) - b ]
                  b=(D-D1)/2
                  μ=R/r
8、按权利要求1-6中任一权利要求所述的涡流流量计,其特征在于,第一管部(4)的内壁(4d)与通过该管对称轴线的平面的相交廓线为正弦曲线的一部分。
9、按权利要求1-8中任一权利要求所述的涡流流量计,其特征在于,第二管部(6)的直径D1为原直径D的60%-90%。
10、按权利要求9所述的涡流流量计,其特征在于,直径D1最好为原直径D的70%-80%。
11、按上述任一权利要求所述的涡流流量计,其特征在于,第二管部(6)的长度为直径D1的1.5-3倍。
12、按上述任一权利要求所述的涡流流量计,其特征在于,比值d/D1为0.15-0.30。
13、按权利要求1所述的涡流流量计,其特征在于,障碍件(8)包括互相平行且与流体流向垂直的一上游面(8a)和一下游面(8b)以及两对称的侧面(8c,8d),从而所述障碍件(8)的横截面呈梯形,所述梯形的底边位于上游一侧。
14、按权利要求1和13所述的涡流流量计,其特征在于,障碍件(8)的上游面(8a)与第一管部(4)相距0.5D1-D1。
15、按上述任一权利要求所述的涡流流量计,其特征在于,用于检测涡流的振荡信号并从中导出流体流量的装置安装在障碍件(8)上。
16、按权利要求15所述的涡流流量计,其特征在于,用于检测涡流的振荡信号并从中导出流体流量的装置包括障碍件(8)上靠近其两侧面(8c,8d)对称而置的两平行纵向主通道(10,12)以及把所述主通道(10,12)垂直连接到所述两侧面(8c,8d)的若干均匀分布的副通道(10a,10b,10c,12a,12b,12c)以及一与两主通道(10,12)和一电子电路(202-221)连接的传感器,该电子电路用于由所述检测到的信号中导出流体流量。
17、按权利要求1-14中任一权利要求所述的涡流流量计,其特征在于,用于检测涡流的振荡信号并从中导出流体流量的装置包括第二管部(6)中的位于障碍件(8)的下游流体中的板(14),所述板与流体流向垂直的纵向尺寸为D1,它的与流体流向平行的两较大侧面(14a,14b)和较小的上游面和下游面(14c,14d)使其横截面呈长方形;所述板(14)中靠近所述上游面(14c)的两平行的纵向主通道(16,18),所述两主通道由若干均匀分布的垂直副通道(16a,16b,16c,18a,18b,18c)分别只与一个所述侧面(14a,14b)连通;以及一与两主通道(16,18)和一电子电路(202-221)连接的传感器,该电子电路从检测到的信号中导出流体流量。
18、按权利要求17所述的涡流流量计,其特征在于,该板(14)的上游面(14c)的横向尺寸为障碍件(8)的横向尺寸d的0.1-0.4倍。
19、按权利要求13和17所述的涡流流量计,其特征在于,板(14)的上游面(14c)与障碍件(8)的上游面(8a)相距3d-7d。
20、按权利要求17和19所述的涡流流量计,其特征在于,主通道(16,18)的直径稍小于板(14)的上游面(14c)的横向尺寸,所述两主通道(16,18)沿流体流向相互错开。
21、按权利要求16或17所述的涡流流量计,其特征在于,该传感器为温度传感器。
22、按权利要求16或17所述的涡流流量计,其特征在于,该传感器为压力传感器。
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