渦流量計

渦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ある。 ^[1]

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；および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。^[2]

媒体が一定の速度でブラフ体を通過すると、ブラフ体の側面の後ろに交互に並んだ渦帯が生成され、「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、検出器に交互応力が発生します。検出プローブ本体に封入された圧電素子は、交互応力の作用下で、渦と同じ周波数の交互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。信号は、プリアンプで増幅された後、インテリジェントフロー積算器に送信され、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、渦発生器対向流面幅の関係は次の式で表すことができます。^[3]

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

渦流量計は、非常にユニークな媒体の汎用性、可動部品がなく構造が簡単で故障率が低いため、ほとんどの蒸気、ガス、液体の流量の計測、測定、制御に使用できる広範囲の流量計です。渦流量計は、流量測定システムがシンプルでメンテナンスが容易なため、比較的経済的です。重工業、発電施設、エネルギー産業、特に蒸気プロセスで広く使用されています。^[5]

• 渦 – 回転軸の周りを回転する流体の流れ
• 渦放出 – 鈍い物体の上を通過する流体によって生じる振動流効果
• 流量測定 – バルク流体の動きの定量化