渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器，可靠性高，可在-20℃～+350℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號，也有數(shù)字脈沖信號輸出，容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進(jìn)、理想的測量儀器。

一臺完整的渦街流量計應(yīng)由表體、發(fā)生體、檢測元件和信號轉(zhuǎn)換器四部分組成。渦街流量計是通過測量旋渦頻率進(jìn)而實現(xiàn)流量測量的。但是要實現(xiàn)旋渦頻率測量，必需解決以下幾方面問題：

（1）設(shè)計流量特性優(yōu)良的發(fā)生體，在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，分離出強烈而穩(wěn)定的卡曼渦街；

（2）要選用符合流體性質(zhì)和測量要求的檢測技術(shù)，設(shè)計檢測靈敏度髙、測量范圍度寬的檢測元件；

（3）設(shè)計抗干擾能力強的信號處理電路。

一、渦街流量計的技術(shù)參數(shù)

①測量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣　

②連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式渦街流量計

③流量測量范圍正常測量流速范圍雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s;液體0.5～7m/s

④測量精度1.0級1.5級

⑤被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～250℃，高溫-25℃～350℃  

⑥輸出信號脈沖電壓輸出信號高電平8～10V低電平0.7～1.3V

⑦脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m

⑧脈沖電流遠(yuǎn)傳信號4～20mA,傳輸距離為1000m

⑨儀表使用環(huán)境溫度:-25℃～+55℃濕度:5～90%RH50℃

⑩材質(zhì)不銹鋼

?電源DC24V或鋰電池3.6V

?防爆等級CT6，防護(hù)等級IP65

二、各組成部件的選擇

1、渦街流量變送器的選擇

在飽和蒸汽測量中采用VA型壓電式渦街流量變送器，由于渦街流量計量程范圍寬，因此，在實際應(yīng)用中，一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計的下限，也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。

2、溫度和壓力補償

由于飽和蒸汽管路長，溫度和壓力波動較大，我們一般都建議客戶采用帶溫度和壓力補償功能的一體化渦街流量計?！?/p>

3、顯示儀表選擇

配套的智能流量顯示儀，具有穩(wěn)壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。

三、結(jié)構(gòu)組成

渦街流量計由傳感器和流量積算儀兩部分組成，如下圖所示。傳感器由旋渦發(fā)生體（阻 流體、檢測元件、殼體等部分組成。流量積算儀則包括信號處理電路（由前置放大器、濾波 整形電路組成）、微處理器、A／D 轉(zhuǎn)換電路、按鍵、電源、輸出接口電路、顯示、通訊電路等部分組成。 

渦街流量計結(jié)構(gòu)圖

渦街流量計的傳感器由旋渦發(fā)生體（阻流體）、檢測元件、殼體等部分組成。

1.旋渦發(fā)生體

旋渦發(fā)生體與測量管道的軸線垂直，可通過焊接在殼體內(nèi)或用密封件安裝在殼體內(nèi)，其 功能就是產(chǎn)生卡門渦街。 

旋渦發(fā)生體是流量計的主要部件，它的形狀、幾何參數(shù)與渦街流量計的流量特性（儀表 系數(shù)、線性度、范圍度、重復(fù)性等）和阻力特性密切相關(guān)，具有以下特點： 

1、應(yīng)有非流線型、對稱的截面，流體通過時可產(chǎn)生均勻的旋渦，截面的邊緣鋒利能使得旋渦在發(fā)生體軸線方向上同步分離；在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，有穩(wěn)定的旋渦分離點，保持恒定 的斯特勞哈爾數(shù)； 

2、可產(chǎn)生強烈的渦街，信號的信噪比高，便于信號的檢測；

3、形狀和結(jié)構(gòu)簡單，便于加工；

4、滿足不同介質(zhì)對發(fā)生體的要求，如高溫、低溫、耐腐蝕、耐磨蝕、耐臟污等。

旋渦發(fā)生體形狀各異，種類繁多，據(jù)目前已開發(fā)出的旋渦發(fā)生體可分為單旋渦發(fā)生體和 多旋渦發(fā)生體兩類，如下圖所示。 

單旋渦發(fā)生體

單旋渦發(fā)生體 單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱、三角柱和T 型，其他形狀皆為這些基本形的變 形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用*廣泛的一種，如下圖所示。各尺寸之間的比例關(guān)系大致如下：

d/D=0.2～0.3；c/D=0.1～0.2；b/d=1～1.5；θ=15 

三角柱旋渦發(fā)生體 

為提高渦街強度和穩(wěn)定性，可采用多旋渦發(fā)生體，如下圖所示,不過它的應(yīng)用并不普遍。 

雙、多旋渦發(fā)生體

2.檢測元件

檢測元件安裝在殼體上，可采用熱敏、應(yīng)變、磁電、電容、應(yīng)力、光電、超聲等敏感元 件制作，用以檢測發(fā)生體產(chǎn)生的卡門渦街信號。其檢測方式有下面幾種形式： 

1、用設(shè)置在旋渦發(fā)生體內(nèi)的傳感器直接檢測發(fā)生體兩側(cè)壓力脈動，簡稱“體內(nèi)法”；

2、旋渦發(fā)生體上開設(shè)導(dǎo)壓孔，在導(dǎo)壓孔中安裝傳感器檢測發(fā)生體兩側(cè)差壓，簡稱“導(dǎo)壓法”；

3、檢測旋渦發(fā)生體周圍交變環(huán)流，簡稱“交變環(huán)流法”；

4、檢測旋渦發(fā)生體背面交變差壓，簡稱“背面差壓法”；

5、檢測尾流中旋渦列，簡稱“尾流法”。

旋渦發(fā)生體、傳感器和檢測方式一覽表