涡街流量计组成部分及其功能

涡街流量计是一种速度式流量仪表，利用流体力学中著名的卡门涡街原理,即在流动的流体中插入一个漩涡发生体(常见圆柱体、方形柱体、三角柱体),在一定的雷诺数范围内将在漩涡发生体下游产生漩涡分离现象，这种稳定而规则地排列的涡列称为“卡门涡街”。这就是卡门涡街流量计的名称由来。

VSF由传感器和转换器两部分组成，如图3所示。传感器包括旋涡发生体（阻流体）、检测元件、仪表表体等；转换器包括前置放大器、滤波整形电路、D／A转换电路、输出接口电路、端子、支架和防护罩等。近年来智能式流量计还把微处理器、显示通讯及其他功能模块亦装在转换器内。

（1）旋涡发生体

旋涡发生体是检测器的主要部件，它与仪表的流量特性（仪表系数、线性度、范围度等）和阻力特性（压力损失）密切相关，对它的要求如下。

1）能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离；

2）在较宽的雷诺数范围内，有稳定的旋涡分离点，保持恒定的斯特劳哈尔数；

3） 能产生强烈的涡街，信号的信噪比高；

4） 形状和结构简单，便于加工和几何参数标准化，以及各种检测元件的安装和组合；

5） 材质应满足流体性质的要求，耐腐蚀，耐磨蚀，耐温度变化；

6） 固有频率在涡街信号的频带外。

已经开发出形状繁多的旋涡发生体，它可分为单旋涡发生体和多旋涡发生体两类，如图4所示。单旋涡发生体的基本形有圆柱、矩形柱和三角柱，其他形状皆为这些基本形的变形。三角柱形旋涡发生体是应用最广泛的一种，如图5所示。图中D为仪表口径。为提高涡街强度和稳定性，可采用多旋涡发生体，不过它的应用并不普遍。

d/D=0.2～0.3;c/D=0.1～0.2;

b/d=1～1.5;θ=15o～65o

⑵ 检测元件

流量计检测旋涡信号有5种方式。

1）用设置在旋涡发生体内的检测元件直接检测发生体两侧差压；

2）旋涡发生体上开设导压孔，在导压孔中安装检测元件检测发生体两侧差压；

3）检测旋涡发生体周围交变环流；

4）检测旋涡发生体背面交变差压；

5）检测尾流中旋涡列。

根据这5种检测方式，采用不同的检测技术（热敏、超声、应力、应变、电容、电磁、光电、光纤等）可以构成不同类型的VSF，如表1所示。

检测元件把涡街信号转换成电信号，该信号既微弱又含有不同成分的噪声，必须进行放大、滤波、整形等处理才能得出与流量成比例的脉冲信号。

⑶ 转换器

不同检测方式应配备不同特性的前置放大器，如表2所列。

⑷ 仪表表体

仪表表体可分为夹持型和法兰型，如图7所示。