涡街流量计和热式流量计

流量测量是工业生产和科学研究中不可或缺的一部分。从测量原油产量到监控化学反应过程，精确的流量信息对于确保效率、安全和质量至关重要。在种类繁多的流量测量仪表中，涡街流量计和热式流量计因其独特的原理和应用范围而备受关注。

涡街流量计

涡街流量计是一种基于卡门涡街原理的流速测量仪表。当流体流经非流线型物体（称为旋涡发生体）时，会在其两侧交替产生一系列规则的旋涡，这种现象称为卡门涡街。旋涡的频率与流体的流速成正比，通过检测旋涡频率即可推算出流量。

工作原理：

涡街流量计的主要组成部分包括旋涡发生体、检测元件和信号转换器。当流体流经旋涡发生体时，会在其 downstream 形成卡门涡街。检测元件，例如压电晶体或电容传感器，用于感知涡旋引起的压力或频率变化。信号转换器将检测元件的信号转换为与流量成正比的标准信号输出，例如 4-20mA 电流信号或脉冲信号。

优点：

**：涡街流量计具有较高的测量精度，通常可达 ±1% 或更高。 宽量程比：能够测量很宽范围内的流量，量程比可达 10:1 以上。 无运动部件：结构简单，没有运动部件，可靠性高，维护量少。 压力损失小：对流体的阻力较小，压降较低。 适用范围广：可用于测量液体、气体和蒸汽等多种介质的流量。

缺点：

对安装条件要求较高：需要保证管道内流体的流动状态良好，避免出现湍流或旋涡。 低流速测量精度较低：在低流速下，旋涡信号较弱，测量精度会下降。 不适用于脏污介质：如果介质中含有较多杂质，可能会堵塞旋涡发生体，影响测量精度。

热式流量计

热式流量计基于热传递原理，通过测量流体带走热量的多少来推算流量。常见的热式流量计类型包括热线式流量计和热膜式流量计。

工作原理：

热式流量计通常包含两个温度传感器：一个用于测量流体的温度，另一个作为加热元件，维持恒定的温差。当流体流过加热元件时，会带走一部分热量，导致加热元件的温度下降。通过测量加热元件的温度变化或维持恒定温差所需的功率变化，可以推算出流体的流量。

优点：

测量精度高：尤其在低流速和微小流量测量方面具有优势，精度可达 ±0.5% 或更高。 响应速度快：热式流量计的响应时间非常短，可以捕捉到快速的流量变化。 压损小：对流体的阻力极小，几乎不会造成压降。 可测量多种气体：适用于测量各种气体，包括空气、氮气、氧气、二氧化碳等。

缺点：

量程比受限：相对于涡街流量计，热式流量计的量程比比较小。 对环境温度敏感：环境温度的变化会对测量精度产生影响，需要进行温度补偿。 不适用于液体和高压气体：主要用于测量气体流量，不适用于液体和高压气体。

两种流量计的比较

涡街流量计和热式流量计各有优缺点，选择合适的流量计类型需要根据具体应用场景和需求进行综合考虑。下表列出了两种流量计的主要区别：

特性 涡街流量计 热式流量计 测量原理 卡门涡街原理 热传递原理 测量范围 液体、气体、蒸汽 主要为气体 精度 高，±1% 或更高 高，±0.5% 或更高 (尤其在低流速) 量程比 高，10:1 以上 较低 响应速度 中等 快 压力损失 低 极低 维护成本 低 低 价格 中等 较高 典型应用 大管径、高流速、液体和气体测量 小管径、低流速、气体测量

总结

涡街流量计和热式流量计都是常用的流量测量仪表，它们在测量原理、适用范围和性能特点方面存在差异。选择合适的流量计时，需要根据具体的应用场景、介质特性、精度要求、成本预算等因素进行综合考虑。相信随着技术的不断进步，两种流量计都将在未来的工业生产和科学研究中发挥更加重要的作用。