空气流量计是利用流体流过旋涡发生体时产生的稳定旋涡,通过测量其旋涡产生频率,得到体积流量。
流过旋涡发生体的流体不论是液体、气体还是蒸汽,只要雷诺数ReD在2×104~7×106范围内,就能得到稳定的流量系数。涡街产生的频率,反映了涡街发生体处的流体平均流速,此流速于流通截面积的乘积即为体积流量。要将蒸汽的这种体积流量换算成质量流量,必不可少的是测量出涡街发生体处的流体静压力。此处静压力由于流体流速较高,比空气流量计上游管道内的流体压力低一些。若在此处准确地测量静压力,由于多种原因有一定困难,但在流量计下游一定距离的管道上,测量到能与发生体后面传感器处的静压相等或接近的静压,则是一个可行的方法。
若用上游压力代替下游压力会引入误差,其估算方法如下例所述。
例如有一台空气流量计,用来测量过热蒸汽流量,从流量二次表可读出:
上游流体压力:p1=0.9Mpa(表面值);
流体温度:tf=250℃;
瞬时流量显示值:qm=3.0t/h。
从温度、压力数据查表得到流体密度为ρ1=4.3060kg/m3(当地大气压以0.101325Mpa计),进一步计算得到此时体积流量为696.7m3/h,从说明书中数据可计算得到管道中流体流速约位48.8m/s,按说明书中提供仪表的压力损失公式计算可得:
Δp=1.1ρv2=0.0113Mpa。