渦街流量計在蒸汽流量測量中的應用
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1 工作原理
渦街流量計實現流量測量的理論基礎是流體力學中著名的卡門渦街流量原理。
如圖1所示，在流體中設置旋渦發生體（阻流體），隨著流體沿旋渦發生體流動的速度加快，從旋渦發生體兩側交替產生有規律的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦。
由于旋渦之間的相互影響，這些渦列多數是不穩定的，卡門對渦列的穩定性條件進行了研究并得到結論：只有形成相互交替的內旋的兩排渦列，且當兩旋渦列之間的距離h和同列的兩旋渦之間距離l之比滿足：h/l=0.281時，這樣的渦街列才是穩定的（圖1）。
圖1 卡門旋渦
2.1 質量流量計算公式
渦街流量計是根據旋渦脫離旋渦發生體的頻率與流量之間的關系來測量流量的儀表，根據卡門渦街原理，旋渦頻率f與管道內平均流速v有如下關系：
f=St * v/d
式中：St是斯特勞哈爾數，d是旋渦發生體的特征寬度。
由上式可見f與管流流速成正比。由上式可得被測流體的瞬時流量和質量流量公式：
K=f/Q
由上式可得：
M=Q*ρ=fρ/K
交替產生的旋渦數通過壓電元件檢測出頻率f，經電子線路檢測后輸出到儀表單片機進行運算處理并顯示流體流量。
2.2 溫度壓力補償
對于使用渦街流量計測量流體體積流量，在其測量范圍內，這種體積流量不受流體溫度、壓力、密度、粘度、成分等性質變化所影響，因而是準確的，不需要任何溫度、壓力補償。
但在實際生產中，一般測量蒸汽流量時習慣上以質量流量作為結算方式，單位用kg/h或t/h表示。所以上述體積流量Q需要引入蒸汽密度ρ（P，T）參數進行折算：
M(P,T)=Q*ρ(P,T)
而蒸汽密度ρ是直接受到蒸汽工作狀態如溫度T、壓力P等影響的，例如溫度為190℃的蒸汽，當壓力由1.1MPa上升到1.2MPa時，其密度約增大了10%，如表1所示。可見，蒸汽性質變化或操作條件波動時會產生一定的附加誤差。因此在體積流量檢測的同時還要進行溫度壓力的檢測，也即通過T、P對ρ進行實時補償以消除系統的附加誤差，保證最終需要的檢測結果即質量流量的準確性，而這些補償運算工作均在流量積算儀中自動完成。所以，應用渦街流量計測量蒸汽流量時，溫度壓力補償是很有必要的。
表1 飽和蒸汽密度表 
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