【小课堂】涡街流量计相关知识_安徽西派仪表有限公司

【小课堂】涡街流量计相关知识

作者：xpyb 添加时间：2025-03-19 08:37:09

街流量计适合测量的介质包括液体、气体和蒸汽，具体如下：

- 液体：可测量水，包含自来水和工业用水；油类，如汽油、煤油、轻油、润滑油、燃油，以及加热降低粘度的重油、渣油等低粘度油品；还有硫酸、盐酸、硝酸、醋酸等腐蚀性化学品溶液，各类工业酒精和食用酒精，以及果汁、饮料等食品饮料，制药过程中的药液等。

- 气体：在工业生产中，常用于测量空气，以及化工、冶金等领域的氮气、氧气，能源领域的天然气、煤气，新能源、化工等领域的氢气等，也可测量气体混合物。

- 蒸汽：能够测量工业生产中作为重要热能传递介质的饱和蒸汽和过热蒸汽的流量。

不过，对于含有固体颗粒或悬浮物较多的流体，或者运动粘度过大的介质，涡街流量计可能不太适用。同时，它也不适宜测量脉动流。

涡街流量计的测量原理：

涡街流量计的测量原理是基于卡门涡街现象。当流体流经置于管道中的非流线型阻流体（旋涡发生体）时，在阻流体的下游两侧会交替产生成对的旋涡，形成有规律的涡街，且旋涡的分离频率与流体的流速成正比。通过检测旋涡的频率，就可以计算出流体的流速，进而得到流量。

涡街流量计怕振动吗：

涡街流量计怕振动，因为振动会对其测量精度和稳定性产生不良影响，具体如下：

- 影响传感器信号：管道振动会使涡街流量计的传感器受到额外的机械力，导致其输出信号出现波动。这种波动可能会被误判为流体漩涡产生的信号，从而使测量结果产生误差。

- 干扰漩涡生成：振动可能改变流体绕过旋涡发生体时的流动状态，干扰正常的漩涡生成。漩涡的频率和强度发生变化，会使流量计依据既定原理计算出的流量值不准确。

- 损坏仪器部件：长期的强烈振动可能使流量计的内部部件，如传感器的连接部位、电子元件等出现松动、损坏，影响仪器的正常运行，甚至导致仪器故障。

为减少振动影响，安装涡街流量计时应避开振动源，如大型电机、泵等设备，还可使用减震支架或柔性连接管来安装流量计，以减弱管道振动的传递。

涡街流量计在工作过程中耗能：

但其能耗通常较低，原因如下：

- 检测元件耗能：涡街流量计的检测元件，如应力式、电容式或热敏式传感器，在检测漩涡产生的物理量变化时，需要消耗一定的电能来运行。不过，这些传感器通常采用低功耗设计，以减少整体能耗。

- 信号处理电路耗能：传感器检测到的信号通常很微弱，需要经过放大、滤波、转换等信号处理电路，将其转换为可显示或传输的标准信号，这一过程也会消耗一定的电能。但随着电子技术的发展，信号处理电路的功耗也在不断降低。

相比一些需要外部能量驱动的流量计，如电磁流量计需要励磁电流产生磁场、涡轮流量计的叶轮旋转存在机械摩擦损耗，涡街流量计无需外部电源或励磁装置，仅依靠流体自身的动能即可生成信号，整体能耗相对较低。

***早的涡街流量计主要有以下两种：

- 热丝检测法涡街流量计 1969年，日本学者山崎弘郎等人研究成功热丝检测法涡街流量计，采用圆柱体作为旋涡发生体，***终由横河电机制作所推出商品化产品。

- 热敏电阻检测法涡街流量计几乎与热丝检测法涡街流量计同时，美国East-ech公司研制成功热敏电阻检测法涡街流量计，采用三角柱发生体，后来被日本Oval公司引进。

涡街流量计对介质干净程度有一定要求，具体如下：

- 不能含大量固体颗粒或悬浮物：如果介质中含有大量固体颗粒或悬浮物，可能会堵塞流量计，或者磨损旋涡发生体和传感器，进而影响测量精度，甚至导致仪表故障。

- 介质粘度不能过高：一般来说，液体介质的运动粘度应在50cst以下，气体介质的运动粘度也应在50cst以下。对于高粘度介质，如重油等，会使流体的流动特性发生变化，影响旋涡的形成和分离，导致测量不准确。如果要测量高粘度介质，需将其加热以降低粘度，同时还要核算使用***小流量下的雷诺数，以确定是否适合采用涡街流量计。

不过，与一些其他类型的流量计相比，涡街流量计对介质的适应性还是比较广的，在满足上述条件的情况下，可测量气体、液体、蒸汽等多种介质。

涡街流量计具有以下优点：

测量精度高：在一定的流量范围内，其测量精度较高，一般可达±1%~±1.5%，能够准确测量流体的流量。

- 测量范围宽：量程比通常可达10:1甚至更宽，可适应不同流量大小的测量需求，从较小流量到较大流量都能较好地测量。

压力损失小：由于其结构特点，流体流经时的压力损失相对较小，可降低管道系统的能耗，节省运行成本。

可靠性高：没有可动部件，不易受到磨损和腐蚀的影响，工作稳定可靠，使用寿命长，维护工作量小。

适用介质广：可用于测量多种介质，包括气体、液体和蒸汽等，在不同的工业领域和应用场景中都有广泛的适用性。

- 输出信号便于处理：输出的是与流量成正比的脉冲信号或标准的电流、电压信号，易于与计算机、PLC等自动化控制系统连接，方便进行数据处理和控制。

不用保温伴热，维护量小。

涡街流量计存在以下一些缺点：

对流体特性敏感：流体的密度、粘度、温度和压力等变化会对测量精度产生影响，在测量这些参数变化较大的流体时，可能需要进行补偿或修正。

低流量测量不准确：在低流量情况下，由于旋涡信号较弱，流量计的测量精度会显著下降，甚至可能无法准确测量。

安装要求严格：安装时需要有足够长的直管段，一般上游要求10倍管径以上，下游要求5倍管径以上，以保证流体流动状态稳定，否则会影响测量精度。

存在振动干扰问题：如前面所述，外界振动可能干扰测量，导致测量误差，安装时需采取减震措施。

高温环境受限：一般涡街流量计的使用温度有一定范围限制，通常在-40℃到250℃左右，特殊型号可到400℃，对于更高温度的流体测量，需要特殊设计或选用其他类型流量计。

双传感器涡街流量计：

的双重信号分析主要包括以下几个方面：
提高测量准确性：两个传感器同时检测流体旋涡信号，通过对比、融合处理，能去除干扰和误差，提高测量精度。例如，当一个传感器受外界因素干扰产生偏差时，另一个传感器的信号可作参考，使测量结果更接近真实值。

实现故障诊断：监测两个传感器信号，若一路信号异常或与另一路差异大，可判断该路传感器或相关部件有故障。同时，分析信号变化还能诊断出流量计的其他问题，如管道内有杂质堵塞、旋涡发生体损坏等，为维护提供依据。

增强抗干扰能力：利用两个传感器对干扰信号的不同响应，采用信号处理算法识别和抑制干扰。如在有振动干扰时，可通过分析两个传感器信号的差异，区分振动信号和流量信号，从而消除振动影响，保证测量稳定性。

拓宽测量范围：不同结构、特性的传感器可在不同流量区间有更好表现。通过双重信号分析，结合两个传感器在不同流量下的信号，能拓宽流量计的测量范围，使它在大流量和小流量时都能准确测量。

优化输出功能：对双重信号进行处理，可实现多种输出功能组合。如同时输出脉冲信号和电流信号，满足不同设备和系统对信号的需求，方便与其他仪表、控制系统连接，提高系统的兼容性和灵活性。

涡街流量计在*********管道测量方面存在一定局限性，但并非完全不适合。

局限性

测量精度受影响：在*********管道中，流体流速相对较高，涡街流量计产生的旋涡信号可能会受到干扰，导致测量精度下降。

信号强度弱：*********管道中流体流量小，产生的涡街信号相对较弱，流量计传感器可能难以准确捕捉和识别，影响测量准确性。

压力损失大：*********管道本身阻力较大，涡街流量计安装后会进一步增加流体的压力损失，这在一些对压力损失要求严格的系统中是不利因素。

适用情况

当对小流量测量精度要求不特别高，且管道内流体工况相对稳定时，经过合理选型和安装，涡街流量计也可用于*********管道测量。例如，在一些对成本敏感、且对测量精度要求在一定范围内（如精度要求在±1.5% - ±2%左右）的工业场合，涡街流量计也能发挥作用。同时，随着技术的发展，一些新型涡街流量计在*********测量方面的性能也有所改善。

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