福建锅炉蒸汽流量计，大家都说厦门精川

  涡街流量计是二十世纪70年代发展起来的一种新型流量仪表，由于频率信号不受流体组分、密度、压力、温度的影响，量程宽，精度较高，结构简单，安装维护方便，应用范围广等优点，受到国内外广大用户欢迎，发展较快，应用不断扩大，在许多领域已替代了差压式流量计和其它流量仪表[1]。

1 涡街流量计测量计原理

把一个非流线型阻流体（BluffBody）垂直插入管道中，随着流体绕过阻流体流动，产生附面层分离现象，形成有规则的旋涡列，左右两侧旋涡的旋转方向相反，这种旋涡称为卡门涡街，如图1所示。

根据卡门的研究，这些旋列多数是不稳定的，只有形成相互交替的内旋的两排旋涡，且涡列宽度d和同列相邻的两旋涡的间距l之比满足一个常数时，这样的涡列才是稳定的。（对于圆柱形旋涡发生体这个比例为0.281）[2]。

式中：u1-旋涡发生体两侧平均流速（m/s）；d-旋涡发生体特征度；St-斯特劳哈尔数；m-旋涡发生体两侧弓形面积和管道内横截面积之比。

由此可得瞬时体积流量与涡街频率的关系为：

从上式可以得到仪表系数K为：

式中：qv-通过流量计的体积流量（L/s）；f-流量计输出的信号频率；k-涡街流量计的仪表系数（1/L）

由上式可以看出，在St为常数时，仪表系数k仅与旋涡发生体的几何参数有关，而与流体物性和组分无关。因此，涡街流量计既可以测量液体，也可以测量气体[3]。用水标定的涡街流量计可以用来测气体。

图2为斯特劳哈尔数与雷诺数的关系。从上图可以看出管道内流体的雷诺数若小于5×103时，测量将无法进行，因此选型时要注意涡街流量计的小流量的限制[4-5]。随着科学技术的发展，目前也有一些厂家的涡街流量计可对不同雷诺数段的St值进行分段补偿，如Endress+Hause的Prowirl73型的涡街流量计。

2 涡街流量计的结构

根据卡门涡街原理设计制造的涡街流量计，由于设计的时间及生成手段的不同，其检测方式及相应的检测原件都有所不同，所以结构也不一样。以差动电容式涡街流量计为例，在旋涡发生体后面安装差动电容传感器，该传感器为圆筒形，用变极距原理工作。当有流体流过时，由于卡门涡街的作用，在发生体后差生交变差压，电容传感器由此产生左右摆动，引起两侧电容的极距发生变化，改变电容量，根据电容量的变化频率就可以得知涡街频率。一般涡街流量计由传感器和变送器两部份组成。传感器包括：表体；旋涡发生体；检测元件；法兰等。转换器包括：前置放大器；滤波整形电路；接线端子；CPU；存储器单元；显示单元；通信单元等。

涡街抗振性主要取决于其检测原理，对于差动电容的涡街传感器，当有外界管道机械振动或有流体冲击时，不管振动方向如何，引起电容检测元件的内外电极同时做方向相同、变形量相等的振动，而由于此时的两电极间的相对距离保持不变，电容量也没有变化。所以差动电容涡街流量计的抗振性优于压电晶体等检测方式的涡街流量计。