一、概述

　　傳統(tǒng)的流體整流器經(jīng)長(zhǎng)期的研討與理論已趨于成熟，它普通采用阻隔體分隔流道來(lái)調(diào)整管道內(nèi)的速度散布，以到達(dá)整流的目的；這一類整流器主要用于實(shí)驗(yàn)室和流量標(biāo)定系統(tǒng)。但這種辦法易惹起污物梗塞和增加阻力損失，所以在工業(yè)管道上很少采用。渦街流量計(jì)由于其共同的性能，不斷遭到人們注重，并己到了普遍的應(yīng)用，但仍有兩個(gè)方面的問(wèn)題攪擾著人們，一是由于儀表上游管道阻流件的干擾，流場(chǎng)發(fā)作畸變，影響旋渦正常撥離。為了克制流場(chǎng)擾動(dòng)，儀表前需求配裝較長(zhǎng)直管道（普通為15~40倍的工藝管內(nèi)徑的長(zhǎng)度），而在實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)是很難滿足的。二是，渦街流量計(jì)主要特性之一是量程寬，普通在10：1左右，應(yīng)該說(shuō)這樣寬的丈量范圍應(yīng)屬比擬的性能，但在實(shí)踐工業(yè)應(yīng)用中，zui大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，zui小流量又常常會(huì)低于儀表的下限值，一些儀表經(jīng)常工作在下限流量左近，形成儀表的計(jì)量度降落，這時(shí)信號(hào)較弱，儀表的抗干擾才能也降落。為了丈量小流量，人們常常采用內(nèi)腔外形為園臺(tái)的傳統(tǒng)變徑管，經(jīng)過(guò)縮徑進(jìn)步丈量處的流速。使渦街流量計(jì)工作在正常流速范圍內(nèi)，但這種變徑方式，構(gòu)造尺寸大（普通長(zhǎng)度為工藝管內(nèi)徑的3~5倍），同時(shí)，由于流體流經(jīng)變徑管，在變徑處產(chǎn)生大量旋轉(zhuǎn)流團(tuán)，增大部分阻力損失，也使流場(chǎng)發(fā)作畸變。所以必需在變徑管與儀表之間加裝大于15倍工藝管內(nèi)徑長(zhǎng)度的直管道停止整流，且增加了沿程阻力損失（如圖1所示），這種辦法增加施工本錢，也給加工、裝置帶來(lái)不便。

　　縱端面采用特殊形線的變徑整流器（己申報(bào)國(guó)度），具有整流，進(jìn)步流速及改動(dòng)流速散布的多重作用，其構(gòu)造尺寸小，長(zhǎng)度僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，能夠直接卡裝在儀表的兩端，不只不需求另外附加直管道，而且能夠降低儀表對(duì)上游直管道的請(qǐng)求。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明：儀表上游阻力件為一個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)90°彎頭在普通狀況下，渦街流量計(jì)上游側(cè)應(yīng)加裝大于20倍管道內(nèi)徑長(zhǎng)度的直管道，而渦街流量計(jì)加裝了變徑整流器大大降低了對(duì)上游測(cè)直管道長(zhǎng)度的請(qǐng)求，其阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的變徑管。更主要的是，可使下限流速降為原來(lái)的1/3，量程比進(jìn)步到15：1以上。’

　　二、原理及剖析

　　首先應(yīng)該指出，傳統(tǒng)的變徑管能夠經(jīng)過(guò)縮徑，并配以較小口徑的流量計(jì)來(lái)到達(dá)丈量小流量的目的，但是這種辦法不可能擴(kuò)展儀表的量程比，由于它并末改動(dòng)管道的流速散布狀態(tài)。我們曉得，渦街流量計(jì)的理論及推導(dǎo)是基于在無(wú)量大的平均流場(chǎng)中得到的，而在實(shí)踐封鎖圓管中，卻是非平均流場(chǎng)，橫斷面的流速散布是一回轉(zhuǎn)拋物面，固然選擇合理的柱型，使柱體兩側(cè)弓形面的流速散布平均，但實(shí)踐上，工藝管道上回轉(zhuǎn)拋物面的流速散布的影響是客觀存在的。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明在比擬大的流量時(shí)，這個(gè)影響較小，或說(shuō)這個(gè)影響在允許的范圍內(nèi)；但隨著流量的降落，這個(gè)影響越來(lái)越大，從大量標(biāo)定數(shù)據(jù)看，儀表常數(shù)總是隨著流量的減小而增大。這闡明取樣點(diǎn)的流速與均勻流速差別越來(lái)越大。

　　采用了變徑整流器后（見(jiàn)圖2），由于縮經(jīng)斷面的流速在逐步增大，在斷面上各點(diǎn)流速的增加是不一樣的，靠近中心流速增加小，而靠近喉徑邊沿處流速增加大。設(shè)整流器進(jìn)口處壓力為P1，均勻流速為V1，某點(diǎn)上的速度不平均度為U1，出口處壓力為P2，均勻流速為V2，經(jīng)過(guò)進(jìn)口處某點(diǎn)同*線，在出口處的速度不平均度為U2，沿該流線，由伯努利方程得：

　　由式（6）可見(jiàn)，收縮比對(duì)出口處流速平均度的影響，即關(guān)于一定的進(jìn)口速度不平均度，

　　出口處的速度不平均度將減少n2倍。因而出口處流速趨于平均，更接近渦街流量計(jì)理論的平均流場(chǎng)的條件，不只使漩渦趨于穩(wěn)定，且進(jìn)步了儀表的丈量范圍。另外，這種變徑整流器，在流體動(dòng)能的轉(zhuǎn)換過(guò)程中有效的抑止了干擾。三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)正例1：一臺(tái)口徑為40mm的渦街流量計(jì)裝置在φ40的工藝管道上，標(biāo)定滿足精度1%的量程比為8：1，當(dāng)裝置在φ50工藝管道上，并在儀表兩側(cè)裝置變徑整流器，在15：1的范圍內(nèi)精度為1.0%。例2：二臺(tái)口徑為50mm和40mm渦街流量計(jì)配裝整流器后，分別裝置在口徑為80mm工藝管道上，停止水標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。工藝管內(nèi)徑/整流器喉部直徑（mm）儀表常數(shù)反復(fù)性 非線性 量程 zui小流速（米/秒）80/50 17452 0.05% 0.95% 15:1 0.1 80/40 10197 0.04% 0.78% 15:1 0.16

　　再將兩臺(tái)口徑為φ50mm和φ40mm渦街流量計(jì)配裝整流器后，分別裝置在φ80mm工以管道上，且儀表上游尉為一個(gè)平面內(nèi)兩個(gè)90°彎頭，變徑整流器前端與第二個(gè)90°彎頭間隔為3倍工藝管內(nèi)徑長(zhǎng)段，停止水標(biāo)定