渦街流量計原理：在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體)，從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均流速為U,旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式

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積之比

管道內(nèi)體積流量qv為

式中k-流量計的儀表系數(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)為無量綱參數(shù).它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，在Red=2x104~7x106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。

西森渦街流量計輸出的脈沖頻率信號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)。但是作為流童計在物料平衡及能諫計盆中需檢側(cè)質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

渦街流量計結(jié)構(gòu)：

    西森渦街流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器包括旋渦發(fā)生休(阻流體)、檢測元件、儀表表體等;轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護罩等。近年來智能式流量計還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。

(1)旋渦發(fā)生體

    旋渦發(fā)生體是檢測器的主要部件，它與儀表的流量特性(儀表系數(shù)、線性度、范圍度等)和阻力特性(壓力損失)密切相關(guān)，對它的要求如下。

    1)能控制旋渦在旋渦發(fā)生體軸線方向上同步分離;  

    2)在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，有穩(wěn)定的旋禍分離點，保持恒定的斯特勞哈爾數(shù);

    3)能產(chǎn)生強烈的禍街，信號的信噪比高;

    4)形狀和結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和幾何參數(shù)標準化，以及各種檢測元件的安裝和組合;

    5)材質(zhì)應(yīng)滿足流體性質(zhì)的要求，耐腐蝕，耐磨蝕。耐溫度變化;

    6)固有頻率在渦街信號的頻帶外。

    已經(jīng)開發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體，它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類。單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱。其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用最廣泛的一種，如圖9.5所示。圖中D為儀表口徑。為提高渦街強度和穩(wěn)定性，可采用多旋渦發(fā)生體，不過它的應(yīng)用并不普遍。

(2)檢測元件

    流量計檢測旋渦信號有5種方式。

    1)置在旋渦發(fā)生體內(nèi)的檢測元件直接檢側(cè)發(fā)生體兩側(cè)差壓;

    2)渦發(fā)生體上開設(shè)導壓孔.在導壓孔中安裝檢測元件檢測發(fā)生休兩側(cè)差壓；

  3)檢側(cè)旋渦發(fā)生體周圍交變環(huán)流；

  4)檢側(cè)旋渦發(fā)生體背面交變差壓；

    5)檢測尾流中旋渦列。

    根據(jù)這5種檢測方式，采用不同的檢側(cè)技術(shù)光電、光纖等)可以構(gòu)成不同類型的渦街流量計 (熱敏、超聲、應(yīng)力、應(yīng)變、電容、電磁、光電、光纖等)。

(3)轉(zhuǎn)換器

   檢測元件把渦街信號轉(zhuǎn)換成電信號，該信號既微弱又含有不同成分的噪聲，必須進行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號。不同檢測方式應(yīng)配備不同特性的前置放大器。