涡街流量计的测量原理

涡街流量计的基本原理是卡门涡街现象，漩涡在漩涡发生体的两侧交替产生，在柱体下游形成涡街。漩涡分离的频率与流速成正比，与漩涡发生体的宽度成反比，可以用下式表示：

f=st*v/d  公式（1）

式中：

f:漩涡分离频率

St：无量纲常数（斯特劳哈尔）

V：漩涡发生体的流速

d：漩涡发生体的迎流面宽度

通过测量漩涡的分离频率便可测出流体流速和瞬时流量。斯特劳哈尔数St是可通过实验确定的无量纲常数。斯特劳哈尔数St与雷诺数Re函数关系中的线性部分，即是涡街流量计的线性测量范围，检测出频率f即可求得管内流体的流速，再由流速求出体积流量。一段时间内输出的脉冲数与流体的体积之比（流过单位体积流体对应的脉冲数）称仪表系数（K系数）。

K=N/Q        公式（2）

式中：

K:仪表系数（脉冲/米³）

N:脉冲数

Q:流体体积（米³）

用于测量流量的漩涡分离频率随流速而变化，不受流体密度和粘度的影响。伴随漩涡分离产生的局部压力脉动由压力敏探头检测出来，并在检测电路中被转换成与漩涡频率相对应的脉冲信号。信号转换器将此脉冲信号变换成4-20mA的标准电路信号输出。

涡街的产生使周围的流体产生振动，安放在旋涡发生体下游的压电检测头受到交变应力作用而产生交变电荷输出，前置放大器将该电荷信号转换、整形、放大处理后输出与流速成正比的脉冲信号，积算显示仪将信号分频，累加显示出流体累计体积流量和瞬时流量。

2、涡街流量计的技术特点

涡街流量计结构简单牢固，安装维护方便，比孔板式流量计中导压管的安装要方便的多。它适用测量流体的种类多，一般液体，气体，蒸汽及部分混合相流体皆可适用。精度在流量计的测量中属中上水平，相对误差可达士1%左右。测量范围宽，液体可达10：1或20：1，而一般孔板式差压流量计只有3：1左右。它的压损小，约为孔板流量计的1/2～1/4。输出信号是与流量成正比的脉冲信号，适用于总量计量，并且无零点漂移。在壹定雷诺数范围内，输出信号不受流体物性(如密度，粘度)及组分的影响，仪表系数仅与旋涡发生体的形状及尺寸和管道尺寸有关，这样流量计可以在一种典型介质中校准，可用于适合的各种介质。涡街流量计已发展众多类型的旋涡检测技术，可适应不同测量对象的需要。涡街流量计的价格适中，在新型流量计中属于价格比较便宜的仪表。根据涡街流量计的测量原理，它不适于低雷诺数介质的测量，介质的雷诺数在20000以上测量值才稳定，故在高粘度，低流速，小口径情况下的应用受到限制。涡街流量计会受到介质旋涡分离的稳定性的影响，如流速分布畸变，旋转流等，造成计量失真，因此应根据上游侧不同形式的阻流件配置足够长的直管段或加装整流器，安装要求参照节流式差压流量计的直管段长度要求安装。力敏检测法的涡街流量计对管道机械振动比较敏感，因此在强振动场所使用涡街流量计要采取防振措施。与涡轮流量计相比仪表系数较低，分辨率低，口径越大越低，一般满管式涡街流量计用于DN300以下。涡街流量计在脉动流，混相流中尚欠缺理论研究和实践经验。

3、在线检测及修复

涡街流量计出现故障一般是请仪表生产厂家，或者停送所测介质，进行传感器更换等处理。这样无形中延长了故障处理时间，给生产造成很大影响。为了解决在线涡街流量计在修复过程中造成生产停产的问题，经过长时间反复的实践，摸索出了一个不影响生产的在线检测、修理涡街流量计的方法。

首先根据涡街流量计的测量原理对其电器元件和电路部分进行认真的研究和测试，知其电路原理，这对研究和分析其运行故障起很大的作用。

现在如果在线涡街流量计出现故障，不用从管道上进行拆卸，根据其故障现象，断开传感器的信号线，加一个毫伏级的脉冲信号，用MC2逐级测试一级运放和二级运放的输出，如果能接收到脉冲信号说明这部分电路没问题。如果接受不到脉冲信号，说明这一部分电路有问题。这样就可以缩小故障的检查范围，减少故障的处理时间。根据以往经验，一般都是运算放大器损坏，只要更换新的运放，仪表投运后，运行基本正常。利用这种方法，很快就能排除故障。既不影响公司的正常生产，排除了生产的故障，又节省了更换新仪表的各种费用。

    另外，如果检查完电路部分无问题后，仪表运行还不正常就要考虑前面传感器和阻流发生体是否有问题了。根据我们处理故障的经验，一般正常使用时这部分出现问题的几率较少。