一、工作原理
在蒸汽流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱(chēng)為卡門(mén)旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn)，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，VSF的流量計(jì)算式為(4)
斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線(xiàn)式中 qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；
Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見(jiàn)，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
冷煤氣流量表便是依據(jù)卡門(mén)旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
為提高冷煤氣流量表的耐高溫及抗振動(dòng)性能，我公司新近開(kāi)發(fā)出了HN LUG改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強(qiáng)振動(dòng)（≤1g）的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的工作段，為了解決這一問(wèn)題，通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(zhǎng)度為15D以上的直管段進(jìn)行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為了使用方便，電池供電的就地顯示型冷煤氣流量表采用微功耗，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購(gòu)安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
◆測(cè)量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣
◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
◆流量測(cè)量范圍 正常測(cè)量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
正常測(cè)量流量范圍 液體、氣體流量測(cè)量范圍見(jiàn)表2； 蒸氣流量范圍見(jiàn)表3
◆測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
◆被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4～20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
◆電源 DC24V或鋰電池3.6V
◆防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6
◆防護(hù)等級(jí) IP65
冷煤氣流量表產(chǎn)品選型
標(biāo)準(zhǔn)型 多變量型 縮徑型
型號(hào) DY渦街流量計(jì) 選項(xiàng)代碼: /MV 選項(xiàng)代碼: /R1， /R2
測(cè)量流體 液體、氣體、蒸汽(避免多相流和粘性流體)
公稱(chēng)通徑 15mm ∼ 300mm
(400mm: 特殊訂貨) 25mm ∼ 200mm 25mm ∼ 200mm
精度 液體: 讀數(shù)的±1.0%(20000≤Re≤1000)
液體: 讀數(shù)的±0.75%(D×1000≤Re) 液體: 讀數(shù)的±1.0%
(20000≤Re≤1000)
氣體、蒸汽: 讀數(shù)的±1.0%(流速小于35m/s)
氣體、蒸汽: 讀數(shù)的±1.5%(流速35m/s～80m/s)
輸出信號(hào) 雙重輸出(可同時(shí)獲得模擬和晶體管接點(diǎn)輸出信號(hào))
流體溫度范圍 -29℃∼260℃(一般型)
-196℃∼100℃(低溫型: 選購(gòu))
工況壓力范圍 -0.1MPa (-1kg/cm²)~法蘭額定值
環(huán)境溫度 -29~85℃(一體型/無(wú)顯示器)
-29~80℃(一體型/帶顯示器)
-29~85℃(分離型傳感器)
-40~85℃(分離型轉(zhuǎn)換器/無(wú)顯示器)
-30~80℃(分離型轉(zhuǎn)換器/帶顯示器)
環(huán)境濕度 5～99%RH(不結(jié)露)
安裝 一體型和分離型傳感器: 法蘭安裝或通過(guò)與管道相鄰的法蘭進(jìn)行夾持安裝
分離型轉(zhuǎn)換器: 2-inch管安裝
JIS10/20/40、ANSI150/300/600/900， JPI150/300/600， DIN PN10/16/25/40
電氣連接 JIS G1/2內(nèi)螺紋，ANSI 1/2NPT內(nèi)螺紋，ISO M20×1.5內(nèi)螺紋
電氣規(guī)格 JIS隔爆型，F(xiàn)M防爆型/本安型
ATEX (CENELEC隔爆型/本安型/IEC type n)
CSA防爆型/本安型: 雙密封
SAA隔爆型/本安型
材質(zhì) 殼體: SCS14A鑄造不銹鋼(equivalent to SUS316，CF8M）
渦街發(fā)生體: 雙相不銹鋼(可選: 防腐型)
密封墊圈: SUS316不銹鋼表面涂覆特氟龍涂層
轉(zhuǎn)換器外殼: 鋁合金
