1 工作原理

    渦街流量計又稱卡門旋渦流量計，它是流體自然振蕩的原理制成的一種旋渦分離型流量計。當流體以足夠大的流速流過柱狀物體時，在柱狀物體的后面，沿兩條平行直線上產生整齊排列、轉向相反的渦列，稱為“卡門渦街現象”，如圖1所示。渦列的個數即渦街頻率和流體的流速成正比，可用下列式表示：

式中：F：旋渦頻率；V：管道內平均流速；d：柱狀體迎流面寬度；D：管道內徑；St：斯特勞哈爾數；m：即為π。

    當旋渦在柱體兩側產生時，柱體受到與流向垂直的交變升力的作用，升力的變化頻率就是旋渦頻率，利用埋設在柱體內的壓電元件檢測此升力的變化，將其轉換為頻率信號送入放大器，由放大器進行放大和整形，得到此頻率與流速成正比的方波信號。由上式可見，通過測量渦街頻率就可算出流速V，進而求出體積流量。

    2 渦街流量計安裝注意事項

    （1）傳感器應水平或垂直安裝在與管道內徑相應的管道上。
    （2）前后直管段要求。流量計在安裝時，其上游和下游應配置一定長度的直管段，以確保產生旋渦的必要流動條件，流體的流向應和傳感器標志的流向一致。一般上游>=30D，下游>=5D。

    具體長度應滿足表1的要求：

　?。?）渦街流量計在用作流量調節時，應將流量調節閥安裝在傳感器的后面，但是如果流體有脈動，如用往復泵輸送流體，則應裝在閥門的下游或者加儲罐，以減少流體的脈動。

    （4）防振安裝。流量計不能安裝在有強烈振動的管道上，以免影響測量精度，特別是管道的橫向振動會導致管道內的流體隨之振動，從而使儀表產生附加誤差。

　?。?）防電磁場安裝。其安裝地點應避免外部電磁場的干擾。傳感器與二次儀表之間的連線必須采用屏蔽線，并穿在金屬管內，金屬管接地。

    3　渦街流量計使用時的常見故障以及處理方法

    3.1　通電時無指示、無輸出信號

    （1）傳感器供電不正確；（2）管道內無流量或流量太小。

    相應的處理方法：（1）檢查接線，使供電正常；（2）通知工藝部門打開閥門。

    3.2　無流量時，有輸出信號

    （1）儀表屏蔽線或接地不良引入50Hz干擾；（2）管道振動較大；（3）傳感器增益過大。

    相應的處理方法：（1）加強屏蔽或重新接地；（2）在流量計上游2D處加裝固定支撐點，或者在滿足直管段要求的前提下加軟管過渡；（3）調整增益定位器至適當的位置。

    3.3　流量指示值波動大

    在實際使用中，這是最容易發生的事情，（1）管道振動過大；（2）靈敏度調得過高；（3）傳感器發生體上有附著物；（4）壓電晶片損壞；（5）工況波動大。

    相應的處理方法：（1）振動處理方法同上；（2）降低靈敏度；（3）拆卸并清洗傳感器發生體；（4）更換；（5）檢查工況。

    3.4　指示誤差大

    （1）上游直管段長度不夠，有氣穴現象；（2）儀表常數設定有誤；（3）傳感器發生體上有附著物。

    相應的處理方法：（1）改變安裝地點，加整流器，保證上游直管段要求；（2）重新標定及設定儀表常數；（3）拆卸并清洗傳感器發生體。

    4　結論

    渦街流量計可在很寬的流量范圍內精確測量氣體、液體和蒸汽的流量且不受流體物理性質的影響，又由于無運動部件，無磨損，無須機械維修，機械安裝和電氣連接簡單；同時，相對于孔板和其他流量計來說比較經濟，就化工企業的現狀而言，相信渦街流量計會有更加廣泛的使用空間。