涡街流量计

涡街流量计（Vortex Flowmeter）是一种基于卡门涡街原理设计的流量测量仪表，主要用于测量气体、液体以及蒸汽等介质的体积流量。涡街流量计由于其结构简单、可靠性高、无活动部件，广泛应用于化工、石油、能源和食品等行业。

涡街流量计的工作原理

涡街流量计的工作原理基于卡门涡街原理，即当流体绕过非流线型的物体（通常称为漩涡发生体）时，在物体的下游两侧会产生交替出现的漩涡。随着流体速度的增加，产生的漩涡频率会增加。涡街流量计通过测量这些漩涡的频率来确定流体的流速，从而计算出流量。

其工作过程可以概括如下：

漩涡发生：当流体绕过管道中的漩涡发生体时，会形成有规律的旋涡，这些旋涡称为卡门涡街。

漩涡检测：在漩涡发生体的下游，流量计通过传感器（如压电晶体或电容传感器）检测到旋涡的频率。

信号处理：旋涡的频率与流速成正比，流速又与体积流量成正比。信号处理器将旋涡的频率信号转化为与流量相关的电信号。

流量计算：流量计将该电信号转换为流体的体积流量，并通过显示屏输出。

涡街流量计的特点

无活动部件：涡街流量计没有机械运动部件，因此维护需求较低，可靠性高。

广泛的介质适用性：适用于多种流体介质的测量，包括气体、液体和蒸汽。特别是在蒸汽测量中表现出色。

不受流体物性影响：涡街流量计的测量不受流体的温度、压力、粘度、密度等物理性质的显著影响，因此其应用范围广泛。

线性输出：涡街流量计的输出信号与流量呈线性关系，便于信号处理和标定。

量程比大：涡街流量计具有较大的测量范围，适用于中高流速的流体。

涡街流量计的优点

结构简单、耐用：涡街流量计结构坚固，能够在恶劣的工业环境下工作，耐高温、高压。

维护成本低：无活动部件，长期使用稳定，不容易磨损或老化，维护工作量少。

测量精度高：涡街流量计具有较高的测量精度，通常为±1%左右。

压力损失小：涡街流量计的流量测量元件对流体的阻力较小，因此造成的压损也比较低。

适应范围广：涡街流量计不仅适用于液体的测量，还可以精确测量气体和蒸汽的流量，在工业领域应用广泛。

涡街流量计的缺点

对流体条件有要求：涡街流量计对流体的工况有一定要求，需要确保流体是单相均匀流体，且不能含有大量气泡或颗粒，否则可能影响测量精度。

对安装条件敏感：涡街流量计对上游和下游直管段有较高要求，通常需要足够的直管段来保证流体的流动状态稳定。

低流速测量不佳：涡街流量计对于低流速的流体测量较为困难，精度下降明显。

易受振动影响：涡街流量计对振动较敏感，安装时需要避免剧烈的外部振动，以免干扰漩涡信号的检测。

涡街流量计的应用

涡街流量计广泛应用于工业过程中的气体、液体和蒸汽流量的测量，以下是一些典型应用场景：

蒸汽测量：涡街流量计因其耐高温、高压的特点，在蒸汽流量的测量中广泛应用。它可以用于饱和蒸汽和过热蒸汽的流量监测。

压缩空气：在工厂中，涡街流量计常用于压缩空气系统的流量监测，以优化系统效率。

液体测量：涡街流量计也适用于液体介质的流量测量，如水、酸、碱等导电或不导电液体。

天然气和工业气体：在天然气输送和工业气体控制中，涡街流量计用于监测和控制气体的流量，保障系统的安全和高效运行。

食品和制药行业：涡街流量计可以用于对流量有高卫生要求的应用场合，如食品、饮料和药品生产中的流体测量。

涡街流量计的维护和保养

尽管涡街流量计维护需求低，但为确保其长期正常运行，仍需进行适当的维护：

定期校准：按照使用情况，定期对涡街流量计进行校准，以保证其测量精度。

清洁传感器：如果被测介质中含有杂质，容易沉积在传感器周围，影响漩涡的形成和检测，因此需要定期清洁。

避免振动干扰：安装时应避免流量计受到机械振动的影响，必要时可以采取加固措施或安装防振装置。

检查直管段长度：定期检查涡街流量计的上下游直管段是否满足要求，确保流体的流动稳定性。

总结

涡街流量计凭借其结构简单、测量精度高、适应性强等优点，已成为工业流量测量中的重要仪表。它能够测量多种介质，特别是蒸汽和气体流量的测量中具有突出的性能。然而，涡街流量计对流体和安装条件有一定的要求，因此在实际应用中，需要合理选型和安装，以确保最佳的测量效果和精度。