渦街流量計(jì)是生產(chǎn)中測(cè)量流量的重要工具之一

    渦街流量計(jì)是生產(chǎn)中測(cè)量流量的重要工具之一。文章簡(jiǎn)述了渦街流量計(jì)的測(cè)量原理、基本結(jié)構(gòu)，
詳細(xì)分析了影響渦街流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的選型、安裝、溫度壓力補(bǔ)償、旋渦發(fā)生體迎流面堆積、配管內(nèi)徑
與流量計(jì)內(nèi)徑不一致等因素，并提出了解決影響測(cè)量精度的具體方案。
渦街流量計(jì)是二十世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型流量?jī)x表，由于頻率信號(hào)不受流體組分、密度、壓力、
溫度的影響，量程寬，精度較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外廣大用戶歡迎，
發(fā)展較快，應(yīng)用不斷擴(kuò)大，在許多領(lǐng)域已替代了差壓式流量計(jì)和其它流量?jī)x表[1]。
  1 渦街流量計(jì)測(cè)量計(jì)原理
把一個(gè)非
流線型阻流體（BluffBody）垂直插入管道中，隨著流體繞過(guò)阻流體流動(dòng)，產(chǎn)生附面層分離現(xiàn)象，形成有規(guī)則的旋渦列，
左右兩側(cè)旋渦的旋轉(zhuǎn)方向相反，這種旋渦稱為卡門渦街，如圖1所示。
圖1 渦街形成的原理圖
    根據(jù)卡門的研究，這些旋列多數(shù)是不穩(wěn)定的，只有形成相互交替的內(nèi)旋的兩排旋渦，
且渦列寬度d和同列相鄰的兩旋渦的間距l(xiāng)之比滿足一
個(gè)常數(shù)時(shí)，這樣的渦列才是穩(wěn)定的。（對(duì)于圓柱形旋渦發(fā)生體這個(gè)比例為0.281）[2]。
    根據(jù)卡門渦街原理，旋渦頻率f與管內(nèi)平均流速u有如下關(guān)系：
 （1）式中：u1-旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速（m/s）；d-旋渦發(fā)生體特征度；St-斯特勞哈爾數(shù)；
m-旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積和管道內(nèi)橫截面積之比。
    由此可得瞬時(shí)體積流量與渦街頻率的關(guān)系為：
（2）從上式可以得到儀表系數(shù)K為：
（3）式中：qv-通過(guò)流量計(jì)的體積流量（L/s）；f-流量計(jì)輸出的信號(hào)頻率；k-渦街流量計(jì) 的儀表系數(shù)（1/L）。
    由上式可以看出，在St為常數(shù)時(shí)，儀表系數(shù)k僅與旋渦發(fā)生體的幾何參數(shù)有關(guān)，而與流體物性和組分無(wú)關(guān)。
因此，渦街流量計(jì) 既可以測(cè)量液體，也可以測(cè)量氣體[3]。用水標(biāo)定的渦街流量計(jì) 可以用來(lái)測(cè)氣體。
圖2 St數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系
    圖2為斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。從上圖可以看出管道內(nèi)流體的雷諾數(shù)若小于5×103時(shí)，測(cè)量將無(wú)法進(jìn)行，
因此選型時(shí)要注意渦街流量計(jì) 的小流量的限制[4-5]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前也有一些廠家的
渦街流量計(jì) 可對(duì)不同雷諾數(shù)段的St值進(jìn)行分段補(bǔ)償 。