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核心原理：卡門渦街

想象一下，當風吹過電線或旗桿時，會發出“嗡嗡”聲并在其后產生交替的漩渦。渦街流量計利用的正是這個原理。

1. 有一個“ bluff body ”：在流量計的管道中央，有一個特定形狀的三角柱（稱為旋渦發生體）。

2. 產生漩渦：當蒸汽流過這個三角柱時，會在其下游兩側交替地產生有規律的漩渦（就像水流過橋墩一樣）。

3. 漩渦頻率與流速成正比：這些漩渦脫落的頻率（即每秒產生多少個漩渦）與蒸汽的流速成嚴格的線性正比關系。流速越快，漩渦產生得就越快。

4. 檢測頻率：流量計內置的傳感器（如壓電晶體）會檢測這些漩渦產生的微小壓力變化，并將其轉換為脈沖電信號。

5. 計算流量：儀器通過計算這個脈沖信號的頻率，就能精確地知道蒸汽的流速。再結合管道的橫截面積，就能計算出體積流量。

針對蒸汽測量的關鍵點

蒸汽是一種特殊介質，測量時需要特別注意：

1. 測量的是體積，但我們需要質量

   • 渦街流量計直接測出的是蒸汽在當前溫度和壓力下的體積流量（m3/h）。

   • 但蒸汽交易和使用通常按質量（kg/h 或 噸）?計算。因為同樣質量的蒸汽，在不同壓力溫度下體積差別巨大。

2. 必須進行“溫壓補償”

   • 這是渦街測蒸汽的核心環節。為了得到準確的質量流量，必須同時測量蒸汽的溫度和壓力。

   • 流量計或配套的積算儀內部存儲了蒸汽的密度表。通過實時測量的溫度和壓力值，查表得到當前工況下的蒸汽密度。

   • 最終質量流量 = 體積流量 × 蒸汽密度

3. 區分蒸汽狀態

   • 飽和蒸汽：其溫度和壓力是一一對應的（知道一個，就能確定另一個）。因此通常只需測量溫度或壓力中的一個，即可通過查表得到密度。

   • 過熱蒸汽：其溫度和壓力是獨立的，必須同時測量溫度和壓力兩個參數，才能計算出準確的密度。

優點與缺點

• 優點：

  • 結構簡單牢固，無可動部件，可靠性高，壽命長。

  • 測量范圍寬，精度較高。

  • 適用介質廣泛（氣體、液體、蒸汽均可）。

• 缺點：

  • 對管道振動較敏感，需避免強振動場合。

  • 安裝有直管段要求（通常前10D，后5D，D為管徑），以保證流體穩定。

  • 測量低速流體時，信號較弱。

總結

簡單來說，渦街測蒸汽就是一個“數漩渦”來算速度，再結合“溫壓補償”來換算成準確質量”的過程。它是工業上測量蒸汽最常用、技術非常成熟的方案之一。