涡街流量计结构分类和原理说明（有图）

本文来源：金湖联仪自控设备有限公司发布时间2011-04-02 QQ：1310847944

涡街流量计结构分类

目前在国内销售的涡街流量计按旋涡发生体与检测体的位置结构可分为一体式和分体式两大类。

一体式结构是指发生体和检测体安装在同一部件中，该部件既分离产生旋涡又检测旋涡的脉冲数。发生体在仪表内采用悬臂梁结构，可感受旋涡冲击力。检测体位于发生体内，通过发生体的震荡检测旋涡脉冲数。其优点是检测体不与测量介质接触，可提高其寿命。缺点是悬臂梁结构易被介质中的脏污（如蒸汽中结垢、煤气中的焦油等）堵死而失去震荡能力，从而使检测体无法检测脉冲数而使仪表无法工作。另外，由于发生体的质量较大，受重力影响大，所以抗振性能较差。目前横河公司的涡街流量计属于这种结构。

分体式结构的发生体和检测体是分离安装在仪表中的不同位置。这种结构在仪表的抗振性能及耐脏污上有很大提高。缺点是检测体与测量介质直接接触，一旦检测体发生故障更换时需切断流量，会给用户带来麻烦。由此而知分体式结构仪表对检测体的质量要求是很高的。分体式结构的涡街流量计按发生体和检测体的位置不同又可分为分体内置式（如E+H公司、罗斯蒙特公司产品）和分体外置式（ABB-菲雪波特公司、菲波公司）两种结构，内置式仪表的检测体与发生体安装在同一中心点上，发生体两侧开孔取信号。外置式仪表的检测体安装于发生体后端，如图（三）中的旋涡发生处。内置式与外置式结构并没有本质区别，但内置式结构由于开孔处也有被脏污堵塞的问题，故在现场使用中耐脏污的能力不如外置式理想。

涡街流量计原理

1、涡街流量计是根据“卡门涡街”原理研制成的一种流体振荡型流量仪表。在流动的流体中插入一个断面为非流线型柱状物体时，在柱体后部两侧会产生两列交错排列的旋涡，见图(二)。

柱体后部两侧产生两列交错排列的漩涡

图 (二)

旋涡分离的频率与流速成正比，与柱体的宽度成反比，可以用下式表示：

f=St×V/d 公式(1)

式中：

f：旋涡分离频率

S t：无量纲常数(斯特劳哈尔数)

V：柱体侧面的流速

d：柱体的迎流面宽度

由式(1)可见，通过测量旋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，目口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；中数与流体的体积之比(流过单位体积流体对应的脉冲数)称为仪表系数(K系数)。

K=N/Q(1/m³) 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)

菲波公司的10VME／10VTE系列涡街流量计采用压电晶体元件检测旋涡分离频率。旋涡在柱体后部两侧交替分离，产生压力脉动，安装在柱体后面尾流中的探头感受到交变力(见图二)；埋设在探头体内部的压电晶体元件受到交变力的作用产生交变电荷；交变电荷信号经检测放大器处理后，以频率信号输出(传感器)，或进一步变换成与流量成比例的4-20mA直流标准信号输出(变送器)。(见图三)