编辑1介绍
涡街流量计也称之为旋涡流量计或卡门涡街流量计
。综合吸收发达国家先进技术和总结多年研究生产经验的基础上进行精心设计的产品，实现了产品智能化、标准化、系列化、通用化、生产模具化、确保产品质量的美观性。该产品具有电路先进、功耗微低、量程比宽、结构简单、阻力损失小、坚固耐用、用途广、使用寿命长、工作稳定、便于安装调试等特点。
2原理
在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
涡街流量计是根据卡门涡街原理(Kármán Vortex Street)测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。
涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关，可用下式表示：
式中：
为旋涡的释放频率，单位为Hz；v为流过旋涡发生体的流体平均速度，单位为m/s；d为旋涡发生体特征宽度，单位为m；St为斯特劳哈尔数（Strouhal number），无量纲，它的数值范围为0.14－0.27。
St是雷诺数的函数，
。
当雷诺数Re在
范围内，St值约为0.2。在测量中，要尽量满足流体的雷诺数在
，此时旋涡频率
。
由此，通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v，再由式
可以求出流量q，其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。
3技术指标
- 测量介质： 气体、液体、蒸汽
- 连接方式：法兰卡装式、法兰式、插入式
- 口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
- 法兰连接式口径选择 100,150,200
- 流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s；液体0.5～7m/s。
- 正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2； 蒸汽流量范围见表3。
- 测量精度 1.0级 1.5级
- 被测介质温度：常温–25℃～100℃，高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
- 输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
- 脉冲占空比约50%，传输距离为100m
- 脉冲电流远传信号 4～20 mA，传输距离为1000m
- 仪表使用环境 温度：-25℃～+55℃ 湿度：5～90% RH50℃
- 材质 不锈钢，铝合金
- 电源 DC24V或锂电池3.6V
- 防爆等级 本安型iaIIbT3-T6，防护等级 IP65。
4特点
- 结构简单而牢固，无可动部件，可靠性高，长期运行十分可靠。
- 安装简单，维护十分方便。
- 检测传感器不直接接触被测介质，性能稳定，寿命长。
- 输出是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高。
- 测量范围宽，量程比可达1：10。
- 压力损失较小，运行费用低，更具节能意义。
在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组份变化的影响，仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关，测量流体体积流量时无需补偿，调换配件后一般无需重新标定仪表系数。
应用范围广，蒸汽、气体、液体的流量均可测量。
检定周期为二年。
- 涡街流量传感器应用内径范围为25-300mm（满管式）
- 插入式涡街流量传感器应用内径范围为350-1200mm(插入式)。
- 满管式测量液体精度为1%
- 测量蒸汽和气体精度为1.5% [3]
- 插入式测量液体精度为2%
- 测量蒸汽和气体精度为2.5%
- 被测介质温度为-20~150℃、-40~250℃、+100~350℃（仅管式）
- 输出信号为三线制电压脉冲，三线制4-20mA、二线制4-20mA。
5功能
- 表体中同时集成温压补偿补偿功能，可测量流体的标准体积流量或标准质量流量。
- 全智能化、数字化电路设计，可自动补偿被测流体密度或标况体积计算。
- 全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加精准可靠。
- 电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上。
- 全新点阵汉字液晶显示，使用操作更方便。
6安装
7常见故障
涡街流量计常见故障： 一台DN50涡街流量计，从说明书查到，其液体用流量范围是3-50m3/h。我们在油流标准装置上标定的结果是10-50 m3/h符合精度要求，但10m3/h以下精度不合格，应如何评价此台流量计？
涡街流量汁说明书中，标明的流量范围是使用于特定参考介质的流量范围，如液体—般指常温水。用于其他介质时，可用流量范围将随介质的粘度和密度不同而异。由于油流量标准装置采用粘度比水大，密度比水小的柴油做标定介质，流量计的下限流量—般都会相应提高，使可用流量范围变窄。所以，涡街流量计在油流量标定装置上标定出现小流量性能变差是正常的。由此我们不难推断，如果用液化石油气(这种低粘度介质)标定涡街流量汁，将会得到比水好的相反结果。
8影响
输出二线制（4~20）mA信号的与其它设备之间采用二线制传输，所需电源为24V±10%，输出回路的最大负载电阻为600Ω（包括电缆线的电阻）。一般情况下连接线用600VPVC绝缘电线或电缆；在易受电噪声干扰的现场需使用二芯屏蔽线（RWP2×0.5mm），屏蔽层应可靠地接在放大器盒内的接地螺丝上。
涡街流量计的温度对放大器的影响较小。当用于测量高温液体或需经常清洗管道时，可将传感器倒装。在有保温层的管道上，切勿用保温材料将传感器上连接放大器盒的连杆都包围起来，最多不超过连杆高度的三分之一。传感器壳体可以用保温材料包裹。
涡街流量计应避免在架空非常长的管道上安装，因为长时间使用后，由于传感器的下垂作用非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏，若不得已要安装时，必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。安装管道应无强烈振动，否则应有必要的减震措施。在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置，并加防震垫。
涡街流量计的最小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的最佳工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流。
9产品选型
正确的选用涡街流量计是保证用好涡街流量计的前提条件，需要考虑的重要因素：通经（DN）、安装方式、介质温度、输出信号、介质种类。
10问题分析
主要存在的问题主要有：
- 指示长期不准。
- 始终无指示。
- 指示大范围波动，无法读数。
- 指示不回零。
- 小流量时无指示；
- 大流量时指示还可以，小流量时指示不准；
- 流量变化时指示变化跟不上；
- 仪表K系数无法确定，多处资料均不一致。
分析及解决方法：总结引起这些问题的主要原因，主要涉及到以下方面：
1、选型方面的问题。有些涡街传感器在口径选型上或者在设计选型之后由于工艺条件变动，使得选择大了―个规格，实际选型应选择尽可能小的口径，以提高测量精度，这方面的原因主要同问题①、③、⑥有关。比如，一条涡街管线设计上供几个设备使用，由于工艺部分设备有时候不使用，造成实际使用流量减小，实际使用造成原设计选型口径过大，相当于提高了可测的流量下限，工艺管道小流量时指示无法保证，流量大时还可以使用，因为如果要重新改造有时候难度太大．工艺条件的变动只是临时的。可结合参数的重新整定以提高指示准确度。
2、安装方面的问题。主要是传感器前面的直管段长度不够，影响测量精度，这方面的原因主要同问题①有关。比如：传感器前面直管段明显不足，由于FIC203不用于计量，仅仅用于控制，故精度可以使用相当于降级使用。
3、参数整定方向的原因。由于参数错误，导致仪表指示有误．参数错误使得二次仪表满度频率计算错误，这方面的原因主要同问题①、③有关。满度频率相差不多的使得指示长期不准，实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动，无法读数，而资料上参数的不一致性又影响了参数的最终确定，最终通过重新标定结合相互比较确定了参数，解决了这一问题。
4、二次仪表故障。这部分故障较多，包括：一次仪表电路板有断线之处，量程设定有个别位显示坏，K系数设定有个别位显示坏，使得无法确定量程设定以及K系数设定，这部分原因主要向问题①、②有关。通过修复相应的故障，问题得以解决。
5、四路线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好，仔细检查，有的接头实际已松动造成回路中断，有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉却紧固在了线皮上，也使得回路中断，这部分原因主要同问题②有关。
6、二次仪表与后续仪表的连接问题。由于后续仪表的问题或者由于后续仪表的检修，使得二次仪表的mA输出回路中断，对于这类型的二次仪表来说，这部分原因主要同问题②有关。尤其是对于后续的记录仪，在记录仪长期损坏无法修复的情况下，一定要注意短接二次仪表的输出。
7、由于二次仪表平轴电缆故障造成回路始终无指示。由于长期运行，再加上受到灰尘的影响，造成平轴电缆故障，通过清洗或者更换平轴电线，问题得以解决。
8、对于问题⑦主要是由于二次仪表显示表头线圈固定螺丝松，造成表头下沉，指针与表壳摩擦大，动作不灵，通过调整表头并重新固定，问题相应解决。
9、使用环境问题。尤其是安装在地井中的传感器部分，由于环境湿度大，造成线路板受潮，这部分原因主要同问题②、②有关。通过相应的技改措施，对部分环境湿度大的传感器重新作了把探头部分与转换部分分离处理，改用了分离型传感器，故善了工作环境，日前这部分仪表运行良好。
10、由于现场调校不好，或者由于调校之后的实际情况的再变动。由于现场振动噪声平衡调整以及灵敏度调整不好．或者由于调整之后运行一段时间之后现场情况的再变动，造成指示问题、这部分原因主要同问题④、⑤有关。使用示波器，加上结合工艺运行情况，重新调整。
涡街流量计安装对直管段的要求：
正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要的环节，若安装环节失误轻者影响测量精度，重者会影响流量计的使用寿命，甚至会损坏流量计。
涡街流量计安装对直管段的要求是非常重要的。它的详细要求如下：
若流量计安装点上的上游有渐缩管，流量计上游应有不小于15D(D为管道直径)的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
若流量计安装点上的上游有渐扩管，流量计上游应有不小于18D(D为管道直径)的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段
若流量计安装点上游有90°弯头或下行接头，流量计上游应有不小于20D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
若流量计安装点上游在同一平面上有90°弯头，流量计上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
流量调节阀或压力调节阀尽量安装在流量计下游5D以远处，若必须安装在流量计的上游，
流量计上游若有活塞式或柱塞式泵，活塞式或罗茨式风机、压缩机，
特别注意：涡街流量计安装点的上游较近处若装有阀门，不断地开关阀门，对流量计的 使用寿命影响极大，非常容易对流量计造成永久性损坏。流量计尽量避免在架空的非常长的管道上安装，这样时间一长后，由于流量计的下垂非常容易造成流量计于法兰的密封泄露，若不得已安装时，必须在流量计的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
11流量计算
Pn，P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力，Pa；
Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；
Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
12检定
现如今能源正在逐步减少，所以国家出台了关于能源管理的相关条例，其中明确指出，涡街流量计在应用于贸易结算中必须要到相关的检定部门做技术检定，出具相应的证书后才能投入使用。
现常用的涡街流量计检定方法有两种：
13工业应用
14优势外部环境
涡街流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。
涡街流量计流通管道条件
安装
- 流体条件：单向流充满整个管道，液体中允许有少量气泡和固定微粒，气体中允许有少量固体、尘粒和夜雾。饱和蒸汽的干度不小于85%。不得有旋转流和脉动流。雷诺数Re>4000。温度，压力在规定范围内。
- 管道条件：
传感器的前后应有足够长的圆形直管段，其内径光滑并与通径DN一致。前后直管段视前面状态而变，确保流体为充分发展的流态。
- 整流器的安装：场地限制，直管段无法满足，应安装整流器，是一种非均匀分布多孔整流器，结构简单，成本低，安装方便，阻力损失小。
- 安装条件：远离震动源，有振动时在前后直管段2D处加支架用橡皮减振。传感器通径圆应与前后直管段内径圆保持同心。法兰焊接时，密封夹紧时，管内不得有突出部分。流向应与箭头方向一致。（高温时推荐2、3、4位置，常温和低温时推荐1位置，垂直管道时选3位置。
- 温度压力补偿安装：P------压力变送器，T---------温度传感器，安装在直管段上。
- 爆炸性场所安装：在搬运或安装时候承受的加速冲击不允许超过2g。安装要求应符合《中华人民共和国爆炸危险使用场所电气安全使用规程》规定，涡街流量计必须与电源，信号安全栅配套使用，或者选用隔爆型传感器（变送器），不得直接与其他供电系统连接。
15测量蒸汽
涡街流量计主要用于工业管道介质流体
的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质，是一种比较先进、理想的流量仪表。
涡街流量计测量蒸汽三种方式有：
第一、也是使用最为广泛的，带温压补偿涡街流量计。这是一种间接式涡街质量流量计 ，实际使用过程中通过温度和压力的测量间接测算出密度，再与涡街流量计计量出的体积数相乘，可以算出质量。这是苏科仪表涡街流量计测量蒸汽的最普遍的一种形式。
第二、升力式涡街流量计，直接测量介质的质量。理论依据是：介质的质量流量大小与漩涡的强度有一定的比例关系，计算出漩涡强度大小，就可以直接算出介质的质量。日本横河生产过这种流量计，但精度不太理想，市场使用率不高。 ·
最后一种就是差压式涡街质量流量计，差压信号+涡街流量计=差压式涡街质量流量计。差压信号是发生体上、下游特定位置的两个取压孔间的压力差。两取压孔的轴线应与发生体的轴线处在同一平面内。取压孔的距离对差压值的大小和稳定性有明显影响。距离近，差压信号大，但稳定性差；距离远，则反之。通过试验，选择合适的取压孔位置是很重要的。和升力式涡街质量流量计相比，这种仪表更简单，更容易实现。国内已有生产厂家投人开发，并取得发明专利，产品已在部分企业应用。
16接线说明
涡街流量计传感器为三线制：电源、信号、电源地。采用三芯屏蔽电缆。屏蔽线在传感器一端接外壳地。不得在二次仪表端接大地。三芯分别接电源、信号、（Ω）电源地。见图10
变送器为两线制：采用二芯电缆，涡街“+”、“-”端子分别接+24V及测试仪表信号输入“+”端，信号“-”端与24VDC“-”端链接，该回路输出4~20mA。
