涡街流量计的使用在特定的流动条件下，一部分测量介质动能会转化为测量介质振动，其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系，依据这种原理工作的流量计称为测量介质振动流量计。目前测量介质振动流量计有三类：涡街流量计、旋进(旋涡进动)流量计和射流流量计。涡街流量计是一种常用的流量测量仪器，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，被广泛用于多个行业中。
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涡街流量计的使用在特定的流动条件下，一部分测量介质动能会转化为测量介质振动，其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系，依据这种原理工作的流量计称为测量介质振动流量计。目前测量介质振动流量计有三类：涡街流量计、旋进(旋涡进动)流量计和射流流量计。涡街流量计是一种常用的流量测量仪器，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，被广泛用于多个行业中。
涡街流量计具有以下一些特点：
①输出为脉冲频率，其频率与被测测量介质的实际体积流量成正比，不受测量介质组分、密度、压力、温度的影响；
②测量范围宽，一般范围度可达10：1以上；
③准确度为中上水平；
④无可动部件，可靠性高；
⑤结构简单牢固，安装方便，维护费较低；
⑥使用范围广泛，可适用液体、气体和蒸汽。
涡街流量计的工作原理：在测量介质中设置旋涡发生体(阻测量介质)，从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。涡街流量计输出的脉冲频率信号不受测量介质物性和组分变化的影响，即流量计系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是在物料平衡及能源计量中需流量检测质量流量，这时流量计应同时监测体积流量和测量介质密度，测量介质物性和组分就会对流量计量产生直接影响。用户使用时，可根据工作压力不同选用不同压力等级的法兰与之连接。
涡街流量计旋涡频率检测方法，为了解决目前涡街流量计中存在的某些突出问题，使旋涡频率的检测更准确、抗干扰性更强，作者提出通过检测旋涡发生体后管壁处的差压信号的频率来检测涡街流量计旋涡频率的新方法。 基于这一基本思想，本采用理论分析—数值—实验验证相结合的方法，以基于差压原理的涡街流量计旋涡频率检测方法为主要研究对象，以计算流体力学软件FLUENT为辅助研究工具，后通过实验实现了利用管壁差压法对涡街流量计旋涡频率的准确检测。主要完成了以下工作：通过大量阅读国内外相关文献，对涡街流量计的发展历程、测量原理、组成结构、优缺点进行了概括，对国内外涡街流量计研究的现状和趋势进行了总结。 评述了涡街流量计旋涡频率各种常用检测方法的特点，针对现有方法存在的不足，提出通过检测尾流中贴近管壁处的差压周期变化的频率来检测旋涡频率的新方法，即管壁差压法。并且对该方法的可行性做了理论上的分析，对实现的技术难点提出了解决方案。 针对涡街流量计内旋涡产生和脱落的特点，建立了涡街流量计流场的数值模型，应用FLUENT软件对涡街流量计流场进行了，对流场中的几个特的静压波动情况进行了监测、分析和比较。 在数值结果的基础上，使用空气和水两种不同流动介质进行了实验，结果表明：管壁差压法能够准确检测涡街流量计旋涡频率，测量误差均小于仪表的允许误差。通过对采样数据做傅立叶变换得到功率谱,计算功率谱的主频率得到信号的频率。并对管壁差压取压孔位置的选取做了比较，发现管壁差压取压孔选取在距旋涡发生体迎流面较近位置较好。
涡街流量计的温度、压力补偿问题探讨
涡街流量计与流体密度无关,在测流量时,考虑气体或蒸汽温度、压力变化对密度的影响,需不需要进行密度、温度压力补偿,从以下几个方面进行探讨。
(1)测量介质为液体,且流量以质量流量表示。
由于测液体流量时,流量指示一般为质量或重量流量,漩涡流量计由漩涡频率→流速→体流量×密度 质量流量,当指示值以质量流量表示时,刻度系数中包含密度的因素,所以密度变化对指示值有影响,必须进行密度修正。
(2)测量介质为气体,且以标准状态下的体积表示。
气体流量一般习惯均以标准状态下的体积表示,刻度为Nm3/h,但工作时由漩涡频率→流速→工作状态体积再折算成标准状态下的体积。作为一台漩涡流量计,一旦折算系数确定了,那么流体只有处在一个工作压力、温度下流量指示值才准确,这个温度就是设计温度,这个压力就是设计压力。一、按连接方式分类按涡街流量计与管道的连接方式可以分成法兰连接型和法兰夹装型。
一旦工作条件偏离了设计值也会带来误差,所以必须考虑温度、压力补偿,但不考虑密度补偿。
(3)测量介质为气体,且以质量流量表示。
对漩涡流量计,由漩涡频率→流速→工作状态体积流量→设计状态体积流量→标准状态体积流量,再乘以标准状态下气体的密度而得到质量流量。
显然,以质量流量表示的漩涡流量计,必须进行时气体组成变化带来的密度变化的修正,同时工况变化,又增加一个由工作状态折算到设计状态的折算系数。这个折算系数是动态的,也就是温度、压力补偿问题。
涡街流量计在现场中的应用 1现场应用 涡街流量计适用的流体比较广泛，但不适用于低雷诺数(ReD≤2×104)流体。因为在低雷诺数时，斯特劳哈尔数随着雷诺数而变，仪表线性度变差。同时，含固体微粒的流体对旋涡发生体的冲刷会产生噪声，其含有的短纤维若缠绕在旋涡发生体上将改变仪表系数。涡街流量计在混相流体中的应用如下： ①可用于含分散、均匀的微小气泡，但容积含气率应小于7%～10%的气、液两相流，若容积含气率超出2%就应对仪表系数进行修正。 ②可用于含分散、均匀的固体微粒，含量不大于2%的气固、液固两相流。 ③可用于互不溶解的液液(如油和水)两组分流等。 脉动流和旋转流会对涡街流量计产生严重影响。如果脉动频率与涡街频率频带合拍可能引起谐振，破坏正常工作和设备，使涡街信号产生“锁定(Lock-in)”现象，这时信号会固定于某一频率。“锁定”与脉动幅值、旋涡发生体形状及堵塞比等有关。 涡街流量计的精1确度对于液体大致在±0.5%R～±2%R之间，对于气体在±l%R～±2%R之间，重复性一般为0.2%～0.5%。由于涡街流量计的仪表系数较低，频率分辨率低，口径愈大精度愈低，故仪表口径不宜过大(DN300以下)。 范围度宽是涡街流量计的特点，但重要的一点是量程下限的流量数值。一般液体平均流速下限为0.5m/s，气体为4～5m/s。涡街流量计的正常流量z好在正常测量范围的1/2～2/3处。 涡街流量计的z大优点是仪表系数不受测量介质物性的影响，可以由一种典型介质推广到其他介质上。但由于液、气的流速范围差别很大，导致频率范围亦差别很大。处理涡街信号的放大器电路中，滤波器的通带不同，电路参数亦不同，因此，同一电路参数不能用于测量不同介质。 另外，气体和液体的密度差别很大，而旋涡分离时产生的信号强度与密度成正比，因此信号强度差别亦很大。液、气放大器电路的增益、触发灵敏度等皆不相同，压电电荷差别大，电荷放大器的参数也不相同。即使同为气体(或液体、蒸汽)，随着介质压力、温度、密度不同，使用的流量范围不同，信号强度亦不同，电路参数同样要改变。通过三个参数的测量和蒸汽所处的状态计算出蒸汽的吨数，作为结算的依据。因此，一台涡街流量计不经硬件或软件修改，改变使用介质或改变仪表口径是不可行的。
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