一、概述
旋渦流量計，又稱渦街流量計，具有結構簡單、性能可靠、使用壽命長，量程范圍寬等優(yōu)點，被稱為目前發(fā)展前途的速度式流量儀表，因此有著廣泛的應用。旋渦流量計的種類很多，但其基本原理都是利用流體自然振動原理制成的一種旋渦分離流量計。當流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向的物體時，若該物體的幾何尺寸適當，則在物體的后面沿兩條平行的直線產(chǎn)生整齊排列、轉(zhuǎn)向相反的旋渦列。旋渦的個數(shù)，即旋渦頻率與流速成正比。因此，通過測量其旋渦頻率，就可知道流體的流速，測量出流體流量。檢測產(chǎn)生旋渦的技術不同，派生出多種旋渦（渦街）流量計，如：壓電式、電容式、熱阻式、超聲式、光電式等旋渦流量計。
二、測量范圍和低流速測量特性存在的不足
目前流量儀表開發(fā)的重點是在保證精度的條件下，儀表的可測量范圍和在低流速條件下的測量特性。旋渦流量計主要是以壓電式和電容式為主，同孔板等速度式儀表相比，在測量范圍和低流速測量特性上有著較為明顯的優(yōu)勢。例如：測量范圍，旋渦流量計為：1:20左右；孔板流量計為：1:3左右?？装辶髁坑嬍懿顗鹤兯推鞑灰诇y量微差壓的限制，在測量低流速介質(zhì)時，不能勝任對流量的準確測量。旋渦流量計（壓電式和電容式）在現(xiàn)場介質(zhì)流速處于低流速0.4米/秒時（液體介質(zhì)），流量計處于測量的臨界狀態(tài)（甚至于不能測量）。這極大的限制了旋渦流量計在更大范圍內(nèi)的使用。
三、原因分析及解決方案探討
我們知道：壓電式旋渦流量計（以此類儀表為例）對旋渦的測量是通過測量介質(zhì)流過在儀表中安裝的有規(guī)則柱體時產(chǎn)生的旋渦力，該力作用于柱體內(nèi)安裝的壓電晶體所產(chǎn)生的壓電信號。該信號的大小同旋渦力的大小及壓電機晶體同柱體的耦和程度有著密切的關系。
我們知道旋渦力有如下的公式：F=KρdV2
F：旋渦力 K：比例系數(shù)（不變）ρ：介質(zhì)密度（不變）
d：柱體迎流面寬度（可變） V：介質(zhì)流速（可變）
由公式可知解決的方案1：
增大迎寬度d的尺寸，但d/D應小于0.281（D為旋渦流量計的公稱尺寸）
解決的方案2：
采取旋渦流量計縮徑的方式增大流經(jīng)儀表的流速。
例如：在DN100的管線使用DN80的流量計（相對縮徑）對比DN100的流量計：管線流速的1.5625倍。此時F增大了1.95倍。
F（DN80）=KρdV2=Kρ（0.8d）（1.252V）2 d、V為DN100流量計的迎流面寬度和流速
由上式可知：F（DN80）/F（DN100）=0.8×1.56252=1.95（此時不考慮壓電晶體同發(fā)生體的安裝方式）
解決的方案3：
改變對旋渦產(chǎn)生的檢測方式：
我公司自行開發(fā)和生產(chǎn)的光電式旋渦流量計采用新型的旋渦產(chǎn)生和光電檢測技術，可使儀表在0.1米/秒時可靠的工作?？蓽y量流量范圍擴大到1:40以上。
結束語：
綜上所述，擴大儀表的可測量范圍和增強儀表的低流速測量特性可以采用各種各樣的方法，從根本上解決的方法是開發(fā)新型的旋渦檢測器，例如我公司開發(fā)的超聲波氣體旋渦流量計已將傳統(tǒng)旋渦流量計的可測量范圍從1:15提高到1:50以上；低流速測量從5米/秒啟動測量已降為1.2米/秒啟動測量。更加滿足了現(xiàn)場的使用狀況，擴大了儀表的適應性和應用領域。
