一、工作原理

1. 卡门涡街效应 当流体（如气体）流经阻流体（如圆柱状或三角柱形的漩涡发生体）时，会在其下游两侧交替产生漩涡（卡门涡街）。漩涡的频率与流体流速成正比，公式为：\(f = S_r \cdot \frac{v}{d}\) 其中，f 为漩涡频率，\(S_r\) 为斯特劳哈尔数（与漩涡发生体形状相关），v 为流速，d 为漩涡发生体宽度。
2. 信号转换 漩涡的交替产生会引起局部压力变化，通过传感器（如压电晶体、电容式传感器）检测频率信号，再经信号处理模块转换为流量值。

二、结构组成

1. 传感器部分
   • 漩涡发生体：通常为对称形状（如圆柱、三角柱），引导流体产生稳定漩涡。
   • 检测元件：用于感知压力或振动变化，常见类型包括压电式、电容式、热敏式等。
2. 转换器部分
   • 信号放大与滤波电路，将微弱信号转换为标准电流（如 4-20mA）、脉冲或数字信号（如 HART、Modbus）输出。
3. 外壳与连接部件
   • 材质多为不锈钢或铝合金，适配不同压力和温度环境；接口形式包括法兰、螺纹等。

三、主要特点

1. 优点
   • 无机械运动部件：可靠性高，维护成本低。
   • 测量范围宽：量程比可达 1:10~1:15。
   • 精度较高：一般为 ±1%~±1.5%（液体），气体可达 ±1.5%~±2%。
   • 耐温耐压：可适应 - 40℃~400℃温度范围和高压环境（如 16MPa）。
2. 缺点
   • 对直管段要求高：通常需前 10D~20D、后 5D~10D 的直管段（D 为管径）。
   • 低流速下误差大：流速低于 1m/s 时信号较弱，测量精度下降。
   • 易受振动干扰：需安装在稳定管段或采取减振措施。

四、适用场景

1. 介质类型
   • 清洁气体（如空气、氮气、氧气）、蒸汽、低粘度液体。
   • 不适合含颗粒、高湿度或易凝结介质。
2. 行业应用
   • 石化与化工：测量天然气、石油气、氢气等。
   • 电力与能源：蒸汽流量监测、锅炉效率优化。
   • 环保与市政：废气排放监测、城市燃气计量。
   • 工业制造：压缩空气、工艺气体流量控制。

五、选型与安装建议

1. 选型要点
   • 根据介质温度、压力、腐蚀性选择材质和传感器类型。
   • 确认管径、流速范围及精度要求。
2. 安装注意事项
   • 确保前后直管段长度，避免弯头、阀门等干扰。
   • 水平或垂直安装时，需保证漩涡发生体与流体方向垂直。
   • 高温环境需使用散热片或延长管保护传感器。

六、校准与维护

1. 校准方法
   • 实验室校准：使用标准流量装置（如活塞式、音速喷嘴）。
   • 在线校准：通过比对其他仪表或系统平衡法。
2. 维护要点
   • 定期清理传感器表面污垢，防止堵塞。
   • 检查接线端子是否松动，确保信号传输稳定。

七、典型型号与品牌

• 国产：无锡优量。
• 进口：艾默生（Micro Motion 涡街）、横河（DY 系列）、西门子（SITRANS FUS）。