渦街流量計(jì)如圖所示，由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器包括表體、旋渦發(fā)生體、檢測元件、安裝架和法蘭等。轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、接線端子、表殼等。近年來，智能式儀表還將CPU、存儲(chǔ)單元、顯示單元、通信單元及其他功能也裝在轉(zhuǎn)換器中，形成智能組合型渦街流量計(jì)。

旋渦發(fā)生體

旋渦發(fā)生體是渦街流量計(jì)的關(guān)鍵件，一般采用不銹鋼制成，儀表的流量特性（如儀表系數(shù)、線性度、范圍等）和阻力特性(如壓力損失）都與旋渦發(fā)生體密切相關(guān)。旋渦發(fā)生體有圓柱形、梯形柱、三角柱、T形柱、矩形柱等；按結(jié)構(gòu)又可分為單體和多體。旋渦發(fā)生體的基本形狀如圖所示。

圓柱形旋渦發(fā)生體是形狀最簡單的旋渦發(fā)生體，加工方便，阻力系數(shù)小，St比較高，但是隨著雷諾數(shù)的變化，其旋渦分離點(diǎn)隨著圓柱表面移動(dòng)，渦街的穩(wěn)定性和儀表線性度較差，現(xiàn)基本不用。單體三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用最廣泛的一種。多體旋渦發(fā)生體由主發(fā)生體和輔助發(fā)生體組成，位于上游的發(fā)生體起分流和起旋作用，位于下游的發(fā)生體可起到提高渦街強(qiáng)度和穩(wěn)定旋渦的作用。雙體或多體旋渦發(fā)生體是為了提高渦街強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低下限雷諾數(shù)和阻力系數(shù)而逐步采用的。這里給出其中幾種基型旋渦發(fā)生體的特性（見表)，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。

基型旋渦發(fā)生體的特性

旋渦發(fā)生體是檢測器的核心，它的形狀和尺寸對渦街的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、信噪比有著密切的關(guān)系。

設(shè)計(jì)發(fā)生體時(shí)，要求旋渦強(qiáng)度大，即可以獲得穩(wěn)定的旋渦，另一方面其形狀又要使他的阻力系數(shù)不要太大。目前理論設(shè)計(jì)資料極少，一般采用相似原理，來確定其他規(guī)格的相應(yīng)參數(shù)，這里給出作者設(shè)計(jì)的資料以供大家設(shè)計(jì)時(shí)參考：

(1)三角柱旋渦發(fā)生體

三角柱旋渦發(fā)生體如圖所示。

其尺寸關(guān)系如下：

d/D=0.2～0.3；

C/D=0.1～0.2；

b/d=1～1.5；

Q=15°～65°。

(2)T形旋渦發(fā)生體

T形旋渦發(fā)生體如圖所示。

其幾何尺寸關(guān)系：

d/D=0.27；

h/d=1.2；

h/b=4.1；

b/c=6.67?8；

g/b=1.25；

Q₁=60°；

Q₂= 19°。

這里給出T形發(fā)生體尺寸（見表)，以供參考。

T形發(fā)生體尺寸表

檢測元件

檢測元件大都安裝在下游發(fā)生體內(nèi)，或上下游附近。早期的旋渦發(fā)生體，都是單體的，檢測元件都是安裝在旋渦發(fā)生體內(nèi)的；現(xiàn)在多采用壓電元件型，即多體旋渦發(fā)生體，上游的發(fā)生體起分流和起旋作用，位于下游的發(fā)生體除起提高渦街強(qiáng)度和穩(wěn)定旋渦作用外，因?yàn)榘l(fā)生體內(nèi)安裝有檢測元件，還起著檢測旋渦頻率的作用，一般生產(chǎn)廠家把它叫做探頭。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)的專業(yè)化，已有廠家專一生產(chǎn)探頭銷售，如武漢市航宇壓電科技有限公司就生產(chǎn)渦街流量傳感器用的檢測頭（探頭）。如有剛起步生產(chǎn)渦街流量計(jì)的企業(yè)，自己對檢測頭不明白就可以先購買，當(dāng)自己掌握加工、封裝技術(shù)后再自己設(shè)計(jì)加工生產(chǎn)。

旋渦信號的檢測技術(shù)很多，主要有受力檢測和流速檢測兩類，受力檢測一般有應(yīng)變、應(yīng)力、電磁、電容等檢測技術(shù)；而流速檢測一般有光電、熱敏、超聲等檢測技術(shù)。

(1)應(yīng)力式渦街流量計(jì)

應(yīng)力式結(jié)構(gòu)現(xiàn)一般采用雙體發(fā)生體，上游發(fā)生體一般用三角柱發(fā)生體，下游發(fā)生體采用探頭，其發(fā)生體安裝相互位置如圖所示。它把檢測元件受到的升力以應(yīng)力形式作用在壓電晶體元件上，轉(zhuǎn)換成交變的電荷信號，經(jīng)電荷放大、濾波、整形后得到漩渦頻率信號。壓電傳感器響應(yīng)快、信號強(qiáng)、工藝性好、制造成本低、與測量介質(zhì)不接觸、可靠性高，儀表工作溫度范圍寬，現(xiàn)場適用性強(qiáng)，可靠性較高，它是渦街流量計(jì)的主要產(chǎn)品類型。但它對管道振動(dòng)較敏感，設(shè)計(jì)時(shí)要引起注意。

(2)電容式渦街流量計(jì)

電容式結(jié)構(gòu)：在渦街流量計(jì)的傳感器中的電容檢測元件相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁，當(dāng)旋渦產(chǎn)生時(shí)，在兩側(cè)形成微小的壓差，使振動(dòng)體繞支點(diǎn)產(chǎn)生微小變形，從而導(dǎo)致一個(gè)電容間隙減少（電容量增大）另一個(gè)電容間隙增大（電容量下降），通過差分電路檢測電容差值。當(dāng)管道有振動(dòng)時(shí)，不管振動(dòng)是何方向，由振動(dòng)產(chǎn)生的慣性力同時(shí)作用在振動(dòng)體及電極上，使振動(dòng)體與電極都在同方向上產(chǎn)生變形，由于設(shè)計(jì)時(shí)保證了振動(dòng)體和電極的幾何結(jié)構(gòu)與尺寸相匹配，使它們的變形量一致，差動(dòng)信號為零。這就是電容檢測元件耐振性能好的原因。電容式的最大優(yōu)點(diǎn)是耐溫高達(dá)400℃，當(dāng)溫度升高到400℃時(shí)，無論電容值變化或漏電流增大都未能影響儀表的基本性能。

(3)熱敏式渦街流量計(jì)

熱敏式結(jié)構(gòu)是將熱敏電阻安裝在發(fā)生體內(nèi)或裝在發(fā)生體迎流面上。旋渦分離引起局部流速變化，改變熱敏電阻值，恒流電路把橋路電阻變化轉(zhuǎn)換為交變電壓信號。這種儀表檢測靈敏度較高，下限流速低，對振動(dòng)不敏感，可用于清潔、無腐蝕性流體測量。

(4)超聲式渦街流量計(jì)

超聲式結(jié)構(gòu)是在管壁上安裝兩對超聲探頭，一對發(fā)射高頻、連續(xù)聲信號，聲波橫穿流體傳播。當(dāng)旋渦通過聲束時(shí)，每一對旋轉(zhuǎn)方向相反的旋渦對聲波產(chǎn)生一個(gè)周期的調(diào)制作用，受調(diào)制聲波被接收探頭轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大、檢波、整形后得到旋渦信號。這種方式儀表有較高檢測靈敏度，下限流速較低，但溫度對聲調(diào)制有影響，流場變化及液體中含有的氣泡對測量影響較大，故儀表適用于溫度變化小的氣體和含氣量微小的液體流量測量。

(5)振動(dòng)體式渦街流量計(jì)

振動(dòng)體式結(jié)構(gòu)是在旋渦發(fā)生體軸向開設(shè)圓柱形深孔，孔內(nèi)放置軟磁材料制作的輕質(zhì)空心的小球或圓盤（振動(dòng)體），旋渦分離產(chǎn)生的差壓推動(dòng)振動(dòng)體上下運(yùn)動(dòng)，位于振動(dòng)體上方的電磁傳感器檢測出旋渦頻率。它只適用于清潔度較高的流體（如蒸氣），可用于極高和極低溫度的測量。

(6)光電式渦街流量計(jì)

光電式渦街流量計(jì)的旋渦分離產(chǎn)生的差壓被引到外面，作用到可繞拉緊帶擺動(dòng)的反射鏡上，發(fā)光管發(fā)射的光被發(fā)射到光電管，反射鏡受交變差壓作用而擺動(dòng)，光電管接收到的光強(qiáng)同步變化， 通過光電放大器、整形電路輸出渦街脈沖信號。采用光纖傳感器同樣可以測量渦街信號。

渦街流量計(jì)被測介質(zhì)有液體、氣體和蒸氣，應(yīng)避免多相流和高黏度流體；測量精度為0.5%～2%；重復(fù)性為0.2%?0.25%。流量計(jì)必須按照J(rèn)JG 1029—2007《渦街流量計(jì)檢定規(guī)程》進(jìn)行出廠檢定。

渦街流量計(jì)不適用于低雷諾數(shù)（通常Re_D≤2×lO⁴)的流量測量,在高黏度、低流速、大口徑時(shí)應(yīng)受到限制；口徑越大頻率分辨率越低，所以儀表口徑一般不大于300mm。