一、影响因素
涡街流量计的工作原理是在流体中设置漩涡发生体，从而发生体两侧交替产生有规则的漩涡，漩涡列在漩涡发生体下游非对称地排列，产生一定的频率，通过公式f=St×v/D(1-1.27d/D)×d(式中:S_t——斯特劳哈尔数，为无量纲数，与漩涡发生体及雷诺数有关；v——流速；d——发生体迎面宽度；D——公称通径)即可得出流速。
一般来说，涡街流量计输出信号(频率)不受流体物性和组分变化的影响，是指仪表系数仅与漩涡发生体形状和尺寸以及雷诺数有关。它的优点是:结构简单牢固，安装维护方便；多种类流体，液、气、蒸汽及部分混合相皆适用；准确度较高，一般达±1%R；流量范围宽，可达10∶1或20∶1或更大；压头损失小；无零点漂移；价格相对便宜。缺点是:不适于低雷诺数Re<20000的情况，对高黏度、低流速、小口径的使用有限制；对环境的要求较高，应尽量杜绝有振动的场所，且上游侧需要有较长的直管段；仪表系数较低，且口径愈大愈低。信号分辨力降低，故口径不宜过大，一般应用于DN15～DN300。涡街流量计在测量饱和蒸汽(以饱和蒸汽为例)质量流量时，压力波动、干度变化、振动、差压过大等因素均会影响涡街流量计准确计量。
二、存在的问题分析
工业现场常用质量流量作为测量蒸汽流量的依据，公式如下:
Q_m=Q_vρ (1)
式中:Q_m——质量流量，kg/h；Q_v——体积流量，m3/h；ρ——流体的密度，kg/m³。
由式(1)可知，质量流量与密度有关，也就受压力、温度、流体种类、干度、流速等因素影响，这几种因素直接影响流量值的正确测量。
1.干度变化
涡街流量计在测量饱和蒸汽时，要求饱和蒸汽干度不低于85%。但现场实际情况是饱和蒸汽干度在锅炉内就小于100%，而经管道传送一段距离后，会出现干度低于85%的现象，它使测量值下降。
目前，用于测量蒸汽流量的流量计大部分为体积流量计，首先测得体积流量，然后通过蒸汽的密度计算质量流量，也就是假定蒸汽为完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考虑蒸汽干度的影响，得出的数据会低于实际流量。因此，流量计的二次仪表(流量演算仪) 应具有设置饱和蒸汽干度以及修正的功能但在实际工况下确定蒸汽的干度很困难。如果能够改进蒸汽流量计入口处的蒸汽品质，就能改进蒸汽流量计的测量准确度。
2.压力变化大
在热网管道中有很多阀门和减压阀，它们都能改变管道压力。涡街流量计不是质量流量计，它计量蒸汽质量取决于管道流速和蒸汽密度，而密度由压力决定，改变压力就是改变密度，在刚开启阀门时还改变管道流速，这几种情况都会产生计量误差。
在工业现场压力经常发生波动，压力波动会影响饱和蒸汽密度。当压力低于或高于标定值时，直接影响质量流量值偏高或偏低。
3.管道及流量计震动
涡街流量计仪表系数误差随管道震动加速度的增加而变大，整体抗震性能较差。在相同管道震动加速度条件下，无论震动频率如何变化，涡街流量计仪表系数误差随流量增大有减小趋势，小流量下受管道震动影响最大。同时，涡街流量计仪表系数随管道震动频率的增大而减小。
管道及流量计加固不好，或流量计靠近电动机就会产生震动。震动会对涡街流量计产生干扰，使流量计测量值偏高或造成流量误判。
4.流量计出口侧通向大气
涡街流量计出口侧通向大气，会出现前后压差过大的现象，这会导致流速达到上限，因此不能正确反映流量变化。出现这种情况主要是由于零点漂移和引压管布置不合理造成的。
5.流量计前后直管段安装不符合要求
涡街流量计的安装对其前后直管段有一定要求，如不符合要求，便会影响卡门涡街的正确形成，从而影响饱和蒸汽的测量值。如LUGB-2310型涡街流量计，在管道上游安装一个弯头时，应在涡街流量计的上游侧配置长度大于等于20D(D为流量计公称通径)的直管段，下游侧配置长度大于等于5D的直管段。
三、问题的解决方法
1.干度低于85%
当饱和蒸汽干度变化较大且低于85%时，应在流量计出口侧(7～8)D处安装一个湿度变送器，并根据可测数据按下式进行修正:
V=XV_g+(1-X)V_f
式中:V——湿蒸汽比容，m³/kg；X——干度，%；V_g——饱和蒸汽的比容，m³/kg；V_f——水的比容，m³/kg；(1-X)——湿度，%。
将处理后的湿蒸汽比容参与质量流量的计算可得到准确的数据。现在市场上的智能流量积算仪，一般只能实现压力补偿而无干度补偿，一旦遇到干度低于85%的蒸汽(饱和)时则不能正确反映质量流量值。最好采用既适用于压力补偿又适用于干度补偿的智能流量显示仪。
2.波动的压力
如上所述，由于饱和蒸汽对压力、温度、密度之间有一定的对应关系，因此，只需根据压力变化情况对所测流量密度进行修正(如查表分段补偿法等)，就可得到较为正确的测量值。
3.管道及流量计震动
对于管道及流量计产生的震动，应立即采取加固措施，严格按要求施工。若不得已要安装在震动较强的管道上，必须采取减震措施，在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置，并加防震垫。特别注意:在空压机出口处震动较强，不能安装传感器，应安装在储气罐之后。
4.流量计出口侧通向大气
涡街流量计出口侧直接通向大气，流速容易达到上限值，这是由前后压差过大造成的。此时，涡街流量计因输出模拟信号(4～20)mA或脉冲信号超限，系统不能正确反映测量值。因此，应严格限制饱和蒸汽流速使之低于上限，或在上游侧前面加整流器。在条件允许的情况下也可采用提高背压的方法。
5.直管段安装不符合要求
对于直管段的安装一定要严格按照规范执行，不能因为环境条件不允许或者施工方便随便安装流量计。此外，对流量计应定期检查校验，并确保直流电压源为24V，最低也不能小于21V。
四、结束语
笔者认为，涡街流量计使用过程中影响测量值的原因多来自以上问题，而对这些问题的解决方法效果都比较明显。在使用中应特别重视干度、压力波动、流量计出口侧通大气等。而管道震动、直管段等在一般说明书均有较为详细的介绍和规定。建议在选用涡街流量计测量流量时，最好采用有压力、温度、流体种类、干度及流速补偿的涡街流量计，以达到计量准确。
转载自中国计量网