在20世紀60年代末期，相繼出現了應用流體振動原理測量流量的新型流量儀表，即所謂錐煤氣流量計。目前已經應用的有兩種，一種是應用自然振動的卡曼漩渦列原理；另一種是應用強迫振動的漩渦旋進原理。應用振動原理的流量儀表，前者稱為卡曼錐煤氣流量計（或），后者稱為旋進。這種測量方法的特點是管道內無可動部件，使用壽命長，線性測量范圍寬（約100：1），幾乎不受溫度、壓力、密度、黏度等變化的影響，壓力損失小，準確度等級為0.5~1級。儀表的輸出是與體積流量成比例的脈沖信號，即數字顯示。這種儀表對氣體、液體均適用。

    （1）應用卡曼漩渦測量流量  在流體前進的路徑上放置一個非流線型的物體，見圖2-62，有時會在物體后面發生一個規則的振動運動，即在物體兩側交替地形成漩渦，并隨著流體流動。其結果是在物體后面形成兩列非對稱的漩渦列，稱為卡曼渦列（煤氣）。但是漩渦的配列或多或少地都不穩定，實驗表明，只有滿足一定條件時，此兩列漩渦才是穩定的。即當兩列漩渦的間距為h，同列中相鄰漩渦的間距為l，對于圓柱體滿足h/l=0.281條件時，漩渦才是穩定的。物體后面放出漩渦的頻率與物體的形狀和流速有關。

圖2-63是均勻流體中圓柱體表面上壓力分布情況。從圖2-63中可以看出，在滯點θ=0時的總壓為高。θ在向下游方向增大時，隨θ增大，流速增大，壓力降低。在θ=70°附近壓力低。在80°~85°處邊界層從表面剝離，在這以后出現逆流區，逆流和剝離下來的邊界層的不連續面就成長為漩渦，從圓柱后側交替而有規律地被放出。在θ=85°處出現的壓力拐點意味著剝離是在這一點發生的。實驗已經證明，每一列漩渦產生的頻率與流速u、圓柱直徑d的關系為

式中，St=fd/u稱為期特羅哈爾系數，是一個無量綱的系數。從圖2-64可看出，這個系數是隨以d為特征長度的雷諾數變化的，但在雷諾數為500~150 000的區城內，基本上為一個常數，對于圓柱體St=0.20，三角住St =0.16。而在工業上測量的流速，實際上幾乎都不超過這個范圍，所以可認為頻率f只受流速u和物體的特征長度所支配，而不受流體的溫度、壓力、密度、黏度及組成成分的影響.與其他流量測量方法相比較，這是應用卡曼漩渦列測量流量方法的特點。

在管道中插入漩渦發生體時，假設在淤渦發生體處流通截面積為A，流體的平均流速為u，管道內徑為D，圓柱體直徑為d，由于游渦發生體處的流通截面積

    由于在一定雷諾數區域內，St為一個常數，所以從流量方程式可知，體積流量與頻率間成線性關系。

    為便于了解檢測漩禍頻率的方法，首先分析漩渦的成長過程。流體在漩渦發生體圓柱周圍的情況見圖2-62所示。假設流動是均勻的，則在圓柱體上游的環量為零。在圓柱體右下方有漩渦的場合，作為漩渦回轉運動的反作用，在流體的其他部分就有與漩渦方向相反的旋轉，這個旋轉就是圓柱周圍的環流（圖2-62中的箭頭），即圓柱周圍的環量不為零。由于環量的速度成分加在原來的流動上，所以在圓柱體上側有增加流速的作用，在圓柱的下側有減少流速的作用。結果，有個正向升力從下到上地作用到圓桂體上。在圓柱右上方有順時針方向回轉的漩渦時，環量成反方向，結果有個向下的負向升力作用到圓柱體上。

由此可知，可以由漩渦發生體本身通過一定方式，檢測由于漩渦剝離產生的周期性的流動運動的變化頻率和交變的升力變化頻率，也可以在尾流中設置檢測器進行檢測。采用的方法如圖2-65所示。導壓孔（或開的槽孔）與檢測器內部的空腔相通，空腔由隔墻分成兩個部分。在隔墻*部分有小孔，在小孔中裝置有檢測流體位移的鉑電阻絲等。因而在漩渦發生時，由于環量的緣故，漩渦對檢測器施加一個從下到上的升力。這個情況，就如同在檢測器下方的壓力比上方的壓力高一樣。結果，流體被從下方導壓孔吸入，從上方的導壓孔吹出。如果把鉑電阻絲用電流加熱到比流體溫度高出某個溫度，流體通過鉑電阻絲時，帶走它的熱量，從而改變它的電阻值，此電阻值的變化與放出漩渦的頻率相對應，即由此便可檢測出與流速變化成比例的頻率。也可以在空腔間采用貼有應變片的膜片或檢測位移的元件。

除圓柱形檢測器處，還有采用三角往檢測器的，如圖2-66所示，可以得到更穩定更強烈的漩渦。它的流速和頻率的關系為

    埋在三角柱正面的兩只熱敏電阻組成橋路的兩臂，并以恒流電源供給微弱電流進行加熱，產生游渦一側的熱敏電阻處流速較大，使熱敏電阻溫度降低，阻值升高，并由橋路輸出信號。隨著漩渦交替產生，電橋就輸出與漩渦頻率*相同的信號。只要準確掌握三角柱扁平面的寬度d和管道直徑D,頻率f和流速之間關系就可以知道。

    由于這種測量方法實質是測量流速，則管道里流速分布的不均勻程度將給測量帶來誤差，因此適用于紊流流速分布變化小的情況，其雷諾數范圍，氣體為2×103~1.2×105，水為5×103~1.5×105，并要求檢測器前后有足夠的直管段長度。也可用于大口徑管道的流量測量。

（2）應用旋進漩渦測量流量  旋進漩渦與卡曼波渦是*不同類型的漩渦。如圖2-67所示，流體通過游渦發生器后，出現一股繞流動軸線旋轉的波渦流向前流動，這股漩渦流中心的軸向前進速度幾乎與流體的流動速度相同。當流體流動截面進一步擴大時，則漩渦流的中心就要產生一種旋進運動，即一方面它旋轉著前進，另一方面又逐漸擴大它的旋轉半徑，形成類似錐形螺旋線的前進運動，叫做旋進漩渦。所以旋進漩渦是一種繞流動軸線旋轉的漩渦流。

    圖2-65是應用旋進型漩渦測量流量的示意圖。在變送器入口處為一個螺旋導流架，它由一組扭曲葉片組成，強迫流體旋轉并產生漩渦流。流體通過漩渦發生器后，經過一段收縮管加速，在此區域內，漩渦中心是在儀表內腔的中心軸線上。當漩渦流到達內腔的擴大部分時，其前進方向發生變化，即漩渦流的中心軌跡開始繞著內腔的中心軸線旋轉，開始旋進。后部是一個除旋導流架，它的作用是減弱流體的漩渦狀況，使其比較平順地流過去。

    變送器的敏感元件（如熱敏電阻）安裝在收縮管的出口邊緣，當漩渦產生旋進時，漩渦中心周期地經過敏感元件，從而使變送器發出與漩禍旋進頻率相同的脈沖信號，以求出流量。

    從理論上講應用旋進型漩渦對于氣體和液體的流量都能測量，但目前只實現了對氣體流量的測量。

    這種測量方法的特點與卡曼型漩渦的方法相似。它比較適用于中小口徑的管道。旋進漩渦流量計的準確度等級為1.5~0.5級。

煤氣流量計 http://www.360abg.org/jsabg01-Products-6653823/products.html

V錐流量計 http://www.vzhui.com 

超聲波流量計 http://www.abgbaina.com/

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