渦街流量計與渦輪流量計：區(qū)別與選型指南
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在工業(yè)生產(chǎn)與流程控制中，精確測量流體流量是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行、優(yōu)化資源利用及保障產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。渦街流量計與渦輪流量計作為兩種常用的流量測量儀表，各自擁有獨特的測量原理、適用場景及性能特點。本文將深入探討渦街流量計與渦輪流量計之間的區(qū)別，包括設(shè)計原理、應(yīng)用領(lǐng)域、結(jié)構(gòu)特點、測量精度及選型建議，旨在為工業(yè)用戶提供更為全面和精準(zhǔn)的選型指導(dǎo)。
一、設(shè)計原理與工作原理
渦街流量計：
渦街流量計基于卡門渦街原理設(shè)計。當(dāng)流體流經(jīng)渦街流量計中的漩渦發(fā)生器（通常為三角柱型）時，會在其下游產(chǎn)生一系列交替排列、旋轉(zhuǎn)方向相反的漩渦列。這些漩渦的頻率與流過漩渦發(fā)生器的流體平均速度成正比，通過測量漩渦頻率即可推算出流體的流量。渦街流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、壓力損失小、測量范圍寬、精度高等優(yōu)點。
渦輪流量計：
渦輪流量計則基于渦輪旋轉(zhuǎn)原理工作。當(dāng)流體沖擊渦輪葉片時，渦輪開始旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化。渦輪的旋轉(zhuǎn)通過電磁轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的脈沖信號，這些信號經(jīng)過放大后送入顯示儀表進行計數(shù)和顯示。渦輪流量計具有高精度、重復(fù)性好、結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍寬等特點，適用于封閉管道中測量低粘度、無強腐蝕性、清潔液體的體積流量和累積量。
二、應(yīng)用領(lǐng)域與適用場景
渦街流量計：
渦街流量計廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等。在化工、石油、制藥、食品加工等工業(yè)領(lǐng)域中，渦街流量計用于監(jiān)測和控制液體和氣體的流量，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性。此外，在能源監(jiān)測、水資源管理、環(huán)境監(jiān)測及實驗室研究等領(lǐng)域，渦街流量計也發(fā)揮著重要作用。其測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響，展現(xiàn)出強大的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。
渦輪流量計：
渦輪流量計則更側(cè)重于測量潔凈且低粘度的液體和氣體，如水、汽油、天然氣等。在石油化工行業(yè)中，油品輸送管道中的流體推動渦輪旋轉(zhuǎn)，傳感器實時監(jiān)測渦輪的轉(zhuǎn)速，進而確定油品的流量。渦輪流量計還廣泛應(yīng)用于城市燃氣管網(wǎng)、制藥、食品、造紙等行業(yè)，為封閉管道中的流體流量測量提供了精確、可靠的解決方案。然而，對于含有固體顆粒或纖維的流體，渦輪流量計可能較為敏感，這些雜質(zhì)可能造成渦輪的損壞或旋轉(zhuǎn)受阻。
三、結(jié)構(gòu)特點與部件組成
渦街流量計：
渦街流量計包含三角柱型旋渦發(fā)生體和流量變送器等部分。其流道中央設(shè)置有一個渦街，流道橫斷面為環(huán)形，中間有個狹窄的口。漩渦發(fā)生體的形態(tài)與尺寸需依據(jù)不同的流量范圍和流體特性進行精心設(shè)計，旨在產(chǎn)生穩(wěn)定的漩渦流。傳感器負責(zé)檢測漩渦的頻率，而信號處理單元則負責(zé)對傳感器信號進行轉(zhuǎn)換，將頻率信號轉(zhuǎn)化為流量信號。
渦輪流量計：
渦輪流量計主要由渦輪、導(dǎo)流器、殼體和變送器等部分組成。渦輪的兩端由軸承支撐，通常還包括前置放大器和顯示儀表。渦輪作為核心部件，常采用輕質(zhì)材料打造，確保在流體驅(qū)動下能順暢旋轉(zhuǎn)。軸承則負責(zé)支撐渦輪，其品質(zhì)與精度對渦輪的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)至關(guān)重要。前置放大器用于增強渦輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的信號，為后續(xù)處理提供便利。而殼體則主要起保護內(nèi)部組件和引導(dǎo)流體流動的作用。
四、測量精度與性能表現(xiàn)
渦街流量計：
渦街流量計的測量精度通常較高，誤差范圍一般在±1%～±2%之間。其對流體的物性要求較低，適用范圍較廣。即使流體中存在一定量的固體顆粒或雜質(zhì)，只要這些雜質(zhì)不干擾漩渦的產(chǎn)生和檢測，渦街流量計便能正常工作。然而，需要注意的是，流速分布變動及脈動流能的變化可能帶來流場的干擾，影響測量精度。因此，在安裝時需對儀表上下游的直管段有嚴(yán)格要求。
渦輪流量計：
渦輪流量計的測量精度一般更高，誤差范圍通常在±0.5%～±1%之間。其高精度得益于精密加工的葉片和減速齒輪等組件以及電磁轉(zhuǎn)換裝置的精確測量。然而，渦輪流量計對流體的物性有一定的要求，需要注意流體的粘度、溫度、壓力等參數(shù)的變化。對于高粘度流體或含有雜質(zhì)的流體，渦輪流量計可能無法正常工作或?qū)е聹y量誤差增大。
五、選型建議與注意事項
在選擇渦街流量計或渦輪流量計時，用戶需根據(jù)具體需求綜合考慮測量介質(zhì)、流速范圍、測量精度、壓力損失、流體狀態(tài)及現(xiàn)場環(huán)境等因素。以下是一些選型建議與注意事項：
- 明確測量需求：詳細了解待測流體的性質(zhì)、流量范圍及精度要求。
- 評估流體狀態(tài)：考慮流體的粘度、溫度、壓力及是否含有雜質(zhì)等因素對流量計性能的影響。
- 考慮現(xiàn)場環(huán)境：評估安裝位置、管道尺寸、直管段長度、介質(zhì)流向及電磁干擾等現(xiàn)場環(huán)境因素。
- 對比性能特點：根據(jù)渦街流量計與渦輪流量計的設(shè)計原理、應(yīng)用領(lǐng)域、結(jié)構(gòu)特點及測量精度等性能特點進行綜合評估。
- 選擇可靠品牌：選擇具有良好口碑和售后服務(wù)的品牌及供應(yīng)商，確保流量計的質(zhì)量和可靠性。
- 注重維護保養(yǎng)：定期對流量計進行清洗、校準(zhǔn)和維護，確保其長期穩(wěn)定運行。
綜上所述，渦街流量計與渦輪流量計在設(shè)計原理、應(yīng)用領(lǐng)域、結(jié)構(gòu)特點、測量精度及選型建議等方面存在顯著差異。用戶需根據(jù)具體需求綜合考慮各方面因素，選擇最適合的流量計類型及型號，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
