核心原理：卡门涡街

想象一下，当风吹过电线或旗杆时，会发出“嗡嗡”声并在其后产生交替的漩涡。涡街流量计利用的正是这个原理。

1. 有一个“ bluff body ”：在流量计的管道中央，有一个特定形状的三角柱（称为旋涡发生体）。

2. 产生漩涡：当蒸汽流过这个三角柱时，会在其下游两侧交替地产生有规律的漩涡（就像水流过桥墩一样）。

3. 漩涡频率与流速成正比：这些漩涡脱落的频率（即每秒产生多少个漩涡）与蒸汽的流速成严格的线性正比关系。流速越快，漩涡产生得就越快。

4. 检测频率：流量计内置的传感器（如压电晶体）会检测这些漩涡产生的微小压力变化，并将其转换为脉冲电信号。

5. 计算流量：仪器通过计算这个脉冲信号的频率，就能精确地知道蒸汽的流速。再结合管道的横截面积，就能计算出体积流量。

针对蒸汽测量的关键点

蒸汽是一种特殊介质，测量时需要特别注意：

1. 测量的是体积，但我们需要质量

   • 涡街流量计直接测出的是蒸汽在当前温度和压力下的体积流量（m³/h）。

   • 但蒸汽交易和使用通常按质量（kg/h 或 吨） 计算。因为同样质量的蒸汽，在不同压力温度下体积差别巨大。

2. 必须进行“温压补偿”

   • 这是涡街测蒸汽的核心环节。为了得到准确的质量流量，必须同时测量蒸汽的温度和压力。

   • 流量计或配套的积算仪内部存储了蒸汽的密度表。通过实时测量的温度和压力值，查表得到当前工况下的蒸汽密度。

   • 最终质量流量 = 体积流量 × 蒸汽密度

3. 区分蒸汽状态

   • 饱和蒸汽：其温度和压力是一一对应的（知道一个，就能确定另一个）。因此通常只需测量温度或压力中的一个，即可通过查表得到密度。

   • 过热蒸汽：其温度和压力是独立的，必须同时测量温度和压力两个参数，才能计算出准确的密度。

优点与缺点

• 优点：

  • 结构简单牢固，无可动部件，可靠性高，寿命长。

  • 测量范围宽，精度较高。

  • 适用介质广泛（气体、液体、蒸汽均可）。

• 缺点：

  • 对管道振动较敏感，需避免强振动场合。

  • 安装有直管段要求（通常前10D，后5D，D为管径），以保证流体稳定。

  • 测量低速流体时，信号较弱。

总结

简单来说，涡街测蒸汽就是一个“数漩涡”来算速度，再结合“温压补偿”来换算成准确质量”的过程。它是工业上测量蒸汽最常用、技术非常成熟的方案之一。