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一、工作原理

1. 卡門渦街效應 當流體（如氣體）流經阻流體（如圓柱狀或三角柱形的漩渦發生體）時，會在其下游兩側交替產生漩渦（卡門渦街）。漩渦的頻率與流體流速成正比，公式為：\(f = S_r \cdot \frac{v}ya6w02a\) 其中，f 為漩渦頻率，\(S_r\) 為斯特勞哈爾數（與漩渦發生體形狀相關），v 為流速，d 為漩渦發生體寬度。
2. 信號轉換 漩渦的交替產生會引起局部壓力變化，通過傳感器（如壓電晶體、電容式傳感器）檢測頻率信號，再經信號處理模塊轉換為流量值。

二、結構組成

1. 傳感器部分
   • 漩渦發生體：通常為對稱形狀（如圓柱、三角柱），引導流體產生穩定漩渦。
   • 檢測元件：用于感知壓力或振動變化，常見類型包括壓電式、電容式、熱敏式等。
2. 轉換器部分
   • 信號放大與濾波電路，將微弱信號轉換為標準電流（如 4-20mA）、脈沖或數字信號（如 HART、Modbus）輸出。
3. 外殼與連接部件
   • 材質多為不銹鋼或鋁合金，適配不同壓力和溫度環境；接口形式包括法蘭、螺紋等。

三、主要特點

1. 優點
   • 無機械運動部件：可靠性高，維護成本低。
   • 測量范圍寬：量程比可達 1:10~1:15。
   • 精度較高：一般為 ±1%~±1.5%（液體），氣體可達 ±1.5%~±2%。
   • 耐溫耐壓：可適應 - 40℃~400℃溫度范圍和高壓環境（如 16MPa）。
2. 缺點
   • 對直管段要求高：通常需前 10D~20D、后 5D~10D 的直管段（D 為管徑）。
   • 低流速下誤差大：流速低于 1m/s 時信號較弱，測量精度下降。
   • 易受振動干擾：需安裝在穩定管段或采取減振措施。

四、適用場景

1. 介質類型
   • 清潔氣體（如空氣、氮氣、氧氣）、蒸汽、低粘度液體。
   • 不適合含顆粒、高濕度或易凝結介質。
2. 行業應用
   • 石化與化工：測量天然氣、石油氣、氫氣等。
   • 電力與能源：蒸汽流量監測、鍋爐效率優化。
   • 環保與市政：廢氣排放監測、城市燃氣計量。
   • 工業制造：壓縮空氣、工藝氣體流量控制。

五、選型與安裝建議

1. 選型要點
   • 根據介質溫度、壓力、腐蝕性選擇材質和傳感器類型。
   • 確認管徑、流速范圍及精度要求。
2. 安裝注意事項
   • 確保前后直管段長度，避免彎頭、閥門等干擾。
   • 水平或垂直安裝時，需保證漩渦發生體與流體方向垂直。
   • 高溫環境需使用散熱片或延長管保護傳感器。

六、校準與維護

1. 校準方法
   • 實驗室校準：使用標準流量裝置（如活塞式、音速噴嘴）。
   • 在線校準：通過比對其他儀表或系統平衡法。
2. 維護要點
   • 定期清理傳感器表面污垢，防止堵塞。
   • 檢查接線端子是否松動，確保信號傳輸穩定。

七、典型型號與品牌

• 國產：無錫優量。
• 進口：艾默生（Micro Motion 渦街）、橫河（DY 系列）、西門子（SITRANS FUS）。