一、引言
在工業(yè)生產(chǎn)中，由于流量是一種重要的工藝參數，因此，流量計被廣泛應用。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷有新型流量計出現，漩渦流量計和轉子流量計就是其中的兩種。這兩種流量計在流量測量中占有較大比重，發(fā)揮著(zhù)重要作用。但是，由于各自工作原理和結構不同，如果選擇、使用不當，這兩種流量計在實(shí)際使用過(guò)程中，也會(huì )出現一些問(wèn)題。下面從工作原理和使用兩個(gè)方面對這兩種流量計進(jìn)行分析、比較。
二、兩種流量計的工作原理
1. 轉子流量計又稱(chēng)浮子流量計，是以浮子在垂直錐形管中隨著(zhù)流量變化而升降，改變它們之間形成的流通環(huán)隙面積來(lái)進(jìn)行測量的體積流量?jì)x表。
轉子流量計測量部分基本上由兩個(gè)部分組成，一個(gè)是由下往上逐漸擴大的錐形管；另一個(gè)是放在錐形管內可自由運動(dòng)的轉子。有時(shí)是采用錐形浮子和安裝在金屬管內的孔板相互配合。工作時(shí)，被測流體（氣體或液體）由錐形管下端進(jìn)入，沿錐形管向上運動(dòng)，流過(guò)轉子與錐形管之間的環(huán)隙，再從錐形管上端流出。當流體流過(guò)錐形管時(shí)，位于錐形管中的轉子受到一個(gè)向上的力，使轉子浮起。當這個(gè)力正好等于浸沒(méi)在流體里的轉子重力（即等于轉子重量減去流體對轉子的浮力）時(shí)，則作用在轉子上的上下兩個(gè)力達到平衡，此時(shí)轉子就停浮在一定的高度上。假如被測流體的流量突然由小變大，作用在轉子上的力就加大，所以轉子就上升。當流體作用在轉子上的力再次等于轉子在流體中的重力時(shí)，轉子又穩定在一個(gè)新的高度。這樣，轉子在錐形管中的平衡位置的高低與被測介質(zhì)的流量大小相對應。轉子平衡位置的高低采用磁耦合方式傳遞出來(lái)，然后通過(guò)放大器轉換成4～20mA輸出，這就是轉子流量計測量流量的基本原理。
轉子流量計結構簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、反應快、使用維護方便。主要適用于中小管徑、低流速和較低雷諾數的單相液體或氣體的中小流量測量。缺點(diǎn)是由于其浮子為可動(dòng)部件，當流體流速超過(guò)一定值或介質(zhì)壓力不穩時(shí)，浮子穩定性變差，容易產(chǎn)生振蕩。
2. 漩渦流量計又稱(chēng)渦街流量計，它可以用來(lái)測量各種管道中的液體、氣體、蒸汽的流量，是目前工業(yè)控制、能源計量及節能管理中常用的新型流量?jì)x表。
漩渦流量計是利用有規則的漩渦剝離現象來(lái)測量流體流量的儀表。在流體中垂直插入一個(gè)非流線(xiàn)形的柱狀物（圓柱或三角柱）作為漩渦發(fā)生體，如圖所示。當雷諾數達到一定數值時(shí)，會(huì )在柱狀物的下游處產(chǎn)生如圖所示的兩列不對稱(chēng)但有規律的交替漩渦，該漩渦渦列通常是不穩定的。當兩漩渦列之間的距離h和同列的兩漩渦之間的距離L之比能滿(mǎn)足h/L=0.281時(shí)，所產(chǎn)生的非對稱(chēng)漩渦列才能達到穩定，像這樣的漩渦渦列稱(chēng)為卡曼渦列。
由圓柱漩渦發(fā)生體形成的卡曼漩渦，其單列漩渦產(chǎn)生的頻率為
式中：f———單列漩渦產(chǎn)生的頻率，Hz；
v———流體平均流速，m/s；
d———圓柱直徑，m；
St———斯特勞哈爾系數（當雷諾數Re=5×102～1.5×1.5，St=0.2）。
由上式可知，當St近似為常數時(shí)，漩渦產(chǎn)生的頻率f與流體的平均流速成正比，測得f即可求得體積流量Q。
漩渦流量計的特點(diǎn)是度高、測量范圍寬、沒(méi)有運動(dòng)部件、無(wú)機械磨損、維護方便、壓力損失小、節能效果明顯。缺點(diǎn)是其中的漩渦頻率檢測傳感器容易受周?chē)渌裨吹挠绊?，產(chǎn)生誤差。
三、兩種流量計應用情況
實(shí)例一，某公司新上三套流量測量裝置，流量計選用轉子流量計。投用伊始，流量計的轉子就時(shí)常出現劇烈振動(dòng)，導致生產(chǎn)裝置壓力波動(dòng)、防爆膜炸裂、裝置停車(chē)、經(jīng)濟損失嚴重。為解決這一問(wèn)題，儀表技術(shù)人員對生產(chǎn)工藝及流量計進(jìn)行了仔細分析和測試，zui終找到了儀表不能正常工作的原因是由于被測介質(zhì)壓力不穩，導致轉子流量計轉子振蕩。針對壓力不穩導致轉子振蕩這一問(wèn)題，技術(shù)人員決定采用無(wú)可動(dòng)部件的漩渦流量計取代轉子流量計。將改進(jìn)后的系統投入使用，取得了十分滿(mǎn)意的效果。
實(shí)例二，某公司使用若干臺漩渦流量計測量介質(zhì)流量，其中兩臺測量值誤差經(jīng)常比較大。經(jīng)過(guò)仔細分析研究發(fā)現，這兩臺流量計附近均有較強振動(dòng)源，振動(dòng)源振動(dòng)，導致漩渦流量計漩渦檢測傳感器產(chǎn)生誤測。消除振動(dòng)源后，流量計工作正常。
四、結束語(yǔ)
從對這兩種流量計原理的分析以及生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗中得到如下體會(huì )：
1. 如果被測介質(zhì)壓力不穩或流速較快，在選擇流量計時(shí)盡量選擇無(wú)可動(dòng)部件的流量?jì)x表，如轉子流量計，以免產(chǎn)生振蕩、損壞儀表、影響生產(chǎn)。
2. 對于管路振動(dòng)較嚴重的場(chǎng)合，應盡可能避免使用漩渦流量計。
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