在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
f=SrU1/d=SrU/md ?。?）
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時，VSF的流量計算式為
(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；
Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
煤氣管道流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
為提高煤氣管道流量計的耐高溫及抗振動性能，我公司新近開發(fā)出了SDLU改進型渦街流量傳感器，因其的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強振動（≤1g）的惡劣工況下使用。
在實際應(yīng)用中，往往流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，最小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與煤氣管道流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為了使用方便，電池供電的本地顯示型煤氣管道流量計采用微功耗，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型煤氣管道流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。
四、技術(shù)指標
1．測量介質(zhì)：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。
2．精度等級：液體±1.0%，氣體(蒸汽) ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
4．介質(zhì)溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。
5．輸出信號：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標準電流4～20mA；三線制標準電流0～10mA。
6．工作環(huán)境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。
7．工作電源：DC12V；DC24V。
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6。、
對直管段的要求
為了確保儀表正常、準確運行，傳感器安裝點的上下游必須有一定的直管道，以調(diào)整流場，如圖所示。
圖1：同心縮管；
圖2：同心擴管；
圖3：一個90度彎頭；
圖4：同一平面兩個90度彎頭；
圖5：不同平面兩個90度彎頭；
圖6 ：調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器下游5D以 遠處，若必須安裝在傳感器上游，則傳感器上游應(yīng)有不小于50D的 等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D 的等徑直管段。
九、對管道的要求
1)上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同，其差異滿足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。
2)配管應(yīng)與傳感器同心，同軸度應(yīng)小于0.05DN。
3)密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。
4)如需斷流檢查與清洗傳感器，應(yīng)設(shè)置旁通管道，如下圖所示。
對管道振動的要求
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，若不得已要安裝時，必須采取減震措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。
特別注意：在空壓機出口處振動較強，不能安裝傳感器，應(yīng)安裝在儲氣罐之后。
產(chǎn)品選型表
1、明確管道內(nèi)徑、測量介質(zhì)名稱、介質(zhì)狀態(tài)、工作壓力、工作溫度、工藝流量范圍(最小、正常、工況流量m3/h，)非工況流量可根據(jù)用戶提供參數(shù)定做。
2、根據(jù)上述參數(shù)查閱流量范圍參考表，選擇管徑的大小，使用的流量應(yīng)不小于流量計額定流量的50%。
現(xiàn)如今能源正在逐步減少，所以國家出臺了關(guān)于能源管理的相關(guān)條例，其中明確指出，煤氣管道流量計在應(yīng)用于貿(mào)易結(jié)算中必須要到相關(guān)的檢定部門做技術(shù)檢定，出具相應(yīng)的證書后才能投入使用。
現(xiàn)常用的煤氣管道流量計檢定方法有兩種：
標準表法
用煤氣管道流量計作標準器與被檢流量計串聯(lián)，可用靜態(tài)法或動態(tài)法檢定。通過比較兩臺流量計的讀數(shù)，求得被檢煤氣管道流量計誤差。
標準表法流量計標準裝置的特點：
標準表法裝置適用于計量各種流體（包括液體和氣體），也適用于各種粘度的液體。
進行示值檢定時，作為標準表的流量計與被檢流量計串聯(lián)安裝于同一個封閉管道系統(tǒng)中，一般無時間測量誤差。
作為標準表的煤氣管道流量計，可以與被檢流量計各類相同，也可以不同。
用標準表法檢定流量計時可以不切斷氣流或液流，故適宜于在線檢定，也適用于作密閉管路的計量標準器。
標準表法容易實現(xiàn)自動化，密閉安全，不污染環(huán)境。
體積小，重量輕，裝置構(gòu)造簡單，操作方便，運輸安裝較易，成本較低。
標準表流量計準確度偏低，穩(wěn)定性較差，常需要定期或不定期進行比對，以監(jiān)督其計量性能。標準表的檢定周期較短。
鐘罩法
由于形如鐘罩的開口容器，倒放入裝有密封液體（水或其它液體）的上開口圓筒形儲液槽內(nèi)。鐘罩是
浮在密封液體中，鐘罩內(nèi)的容積已知，在測量時間間隔內(nèi)，測量鐘罩上升（或下降）時吸入（或排出）氣體體積量，可求得氣體流量。
鐘罩法裝置是一種容積法氣體流量計裝置。
用鐘罩法檢定煤氣管道流量計時，可以采用進氣方式或排出方式兩種檢定方法。進氣方式工作壓力高于鐘罩余壓，流量較大。排氣方式工作壓力一般小于鐘罩余壓，流量較小。
鐘罩有水封和油封式，對水封式鐘罩，若用排氣方式檢定流量計，被檢流量計的溫度低于鐘罩內(nèi)的水溫時，要考慮空氣中的水蒸汽結(jié)露而產(chǎn)生的誤差。
鐘罩法只能用于計量接近大氣壓力的空氣流量計。煤氣表和濕式氣體流量計常用此法檢定，流量范圍較小，可以檢定上限流量為（3000-5000）m3/h的流量計。裝置準確度達0.2%~0.5%。
