一、原理
涡街流量计也称为旋涡流量计，其具体工作原理如下：在流体流动管道中，垂直流动方向插入一个非流线型的柱状物体，当流体绕过柱状体流动时，会发生附面层分离引起速度增加，同时局部压力下降，进而形成背压流动现象，同时引发体两侧轮流发出两列并排且旋转方向相反的旋涡，如图1所示。
旋涡产生时一侧压力下降，产生一个从另一侧到本侧方向的作用力，另一侧产生旋涡时，就会产生一个方向相反的力，这样发生体就会受到一个可以检测涡街发生频率的交变作用力（俗称“升力”）。经过推导，管内流速和体积流量分别满足以下方程，在可测量范围内和工作状态下，知道流量计的仪表常数，就可以根据涡街发生频率计算出工作状态下流体的体积流率。
二、优缺点
涡街流量计的优点主要体现在以下方面：
（1）结构简单、牢固、安装与维护方便，相比节流装置减少泄露、堵塞和冻结等现象；
（2）精确度较高，相对偏差在正负1%~1.5%之间；
（3）测量范围较宽，在合理口径下，范围度可以达到20:1；
（4）压降低，约为节流式压差流量计的25%~50%；
（5）在一定雷诺数范围内，输出频率不受流体物性（密度和粘度）和组成的影响，仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状、尺寸有关。
但仍然有以下缺点：
（1）对管道机械振动较为敏感，不适用强烈振动场合；
（2）口径越大，分辨率越低，一般满管式流量计用于DN400以下；
（3）流体温度太高时，传感器制作会有困难，一般物流温度小于等于420℃；
（4）当流体有压力脉动或流量脉动时，示值大幅度偏高，影响较大，即不适用于脉动流。
三、选型方法
涡街流量计的选择受到被测流体介质的显示精度、流量范围、输出电流等诸多因素影响，在挑选过程中可以按照以下五步进行：
（1）精度选择：精度级别越高，意味着价格增高，需要正确选择才能做到经济合算：用于贸易结算等场合，可以用1.0级或0.5级等高级仪表；而无需精确控制和计量的场合，可以选择2.5级等低精度仪表，也可以选择插入式涡街流量计；
（2）流量范围：每种涡街流量计都有一个测量范围，仪表口径需要与管道一致，而仪表规格不一定与工艺管道相同，是测量流量范围是否在流速范围内确定；
（3）变送器选择：在实际应用中，一般考虑测量饱和蒸汽的流量不得低于涡街流量计的下限（5 m/s），然后根据用汽量大小选择变送器口径，不能以现有工艺管道口径进行选择；
（4）压力补偿压力变送器选择：当管路较长时，压力波动较大，必须采用测量补偿，考虑到压力、温度和密度对应关系，只需要压力补偿即可；
（5）显示仪表选择：显示仪表智能流量显示仪，具有稳压补偿、瞬时流量显示和累计流量计算功能，可以选择与第四项合并的温压补偿一体式即可。
四、涡街流量计精度
涡街流量计的精度通常较高，适用于液体、气体和蒸汽介质的流量测量。其精度等级根据不同的标准有所不同，以下是详细介绍：
（1）国际上,常用的涡街流量计精度等级标准是ISO 4185和ISO 6817标准。其中，ISO 4185标准将精度等级定义为0.5级、1级、1.5级、2级和2.5级，对应的最大误差分别为±0.5%、±1.0%、±1.5%、±2.0%和±2.5%。而ISO 6817标准则将精度等级定义为0.2级、0.5级、1级和1.5级，对应的最大误差分别为±0.2%、±0.5%、±1.0%和±1.5%。
（2）在国内，涡街流量计的精度等级标准是GB/T 2624-2019，其精度等级同样分为0.5级、1级、1.5级、2级和2.5级，对应的最大误差分别为±0.5%、±1.0%、±1.5%、±2.0%和±2.5%。
（3）对于液体，涡街流量计的精度一般在±0.5%R到±2%R之间，对于气体，精度一般在±1%R到±2%R之间。
需要注意的是，涡街流量计的精度受多种因素影响，如干度变化、压力变化、管道及流量计震动、流量计出口侧通向大气以及流量计前后直管段安装要求等。因此，涡街流量计需根据实际情况，综合各因素进行选择。
青岛西子环保研究院有限公司
二零二四年 八月
