速度式流量计是通过测量管道内气体流量的平均速度来测量流量的。由于速度式流量计所测速度为气体工况流速,进行标况流量换算时,需要进行温度与压力补偿。目前常用的速度式流量计根据测量原理,可分为涡街流量计,涡轮流量计和超声波流量计。
涡街流量计根据卡门涡街效应实现气体流速测量,流量计在管道内装有一个阻流器,使流体绕着阻流器流动,当流速达到一定要求时,会在阻流器的背面产生涡流,如桥墩后的旋涡。
在管道中设置涡旋发生体,当雷诺数达到一定值时,在物体两侧交替形成涡旋,并随着流体流动。在一定范围内,涡旋发生频率与涡旋发生体的几何尺寸、管道的几何尺寸有关,与流体成分无关,不受气体类型以及成分影响。涡旋的频率与流量呈正比关系,测得涡旋的频率就可以得到质量流量。
涡旋频率的监测方法有很多种,如热敏监测法、电容监测法、应力监测法、超声监测法等,这些方法都是利用涡旋的局部压力、密度、流速等的变化作用与敏感元件产生周期性的电信号,再经放大整形,最后转换成4~20mA的直流电流输出,也可转换成数字信号输出。
涡街流量计抗污染能力强,结构简单,性能可靠,广泛应用于压缩空气工业测量中。
优点:压力损失小、结构简单、无可动机械零件,可靠性高;抗污染能力强、在测量工况体积流量时几乎不受介质物理特性(密度、压力、温度、黏度等)的影响,测量线性度好。
缺点:抗振动、抗电磁干扰能力差;量程比较窄,小流量容易漏测;现场安装条件要求高;压力损失较大(能耗高)。