Учебное пособие Санкт-Петербург

4.2.3 
Вихревой метод измерения расхода 
Вихревой метод измерения расхода основан на измерении частоты 
отрыва вихрей (вихревая “дорожка Кармана”), возникающих при 
обтекании потоком жидкости погруженного в нее тело обтекания. Частота 
вихрей пропорциональна средней скорости потока, а амплитуда колебаний 
давления – пропорциональна квадрату средней скорости (скоростному 
напору). Измерение частоты может выполняться при помощи 
ультразвуковых или электромагнитных датчиков, датчиков давления. 
Вихревой метод применяется также для измерения расхода пара и газовых 
сред. 
При обтекании жидкостью или газом твердого тела за ним образуется 
вихревой след, частота вихреобразования пропорциональна скорости 
течения. Измерение частоты пульсаций в вихревом следе позволяет 
получить сигнал, пропорциональный скорости потока и при определенных 
условиях - его расходу (рис. 4.3). 
Рис. 4.3. Схема измерения в вихревом преобразователе расхода. 
1 – тело обтекания, 2 – датчик, регистрирующий вихревые пульсации. 
Особенности метода измерения: 

может быть применен для измерения пара и воды; 

обеспечивает измерение в широком диапазоне (до 1:50) измерения 
скорости потока; 

необходимо размещение в полости трубопровода тела обтекания, 
частично "затеняющего" сечение канала; 

требует протяженных прямолинейных участков трубопровода (L1 = 
10Dy до прибора и L3 = 5Dy после места установки тела обтекания); 

---

142 

независимость показаний от параметров измеряемой среды 
(давления, температуры). 
Для вихревых расходомеров характерны следующие положительные 
особенности: они малочувствительны к физико-химическим свойствам 
жидкости, одинаково удобны для выполнения измерений на 
трубопроводах малых и больших диаметров, обеспечивают хорошую 
точность измерений и быстродействие. 
Для трубопроводов малых диаметров вихревые расходомеры обычно 
конструктивно выполняются вместе с измерительным участком. Для 
трубопроводов большого диаметра применяются расходомеры погружного 
типа (тело обтекания размещается по оси потока на специальной штанге). 
Однако данные расходомеры не получили широкого распространения. 
По-видимому, это объясняется присущими им недостатками. В частности, 
тело обтекания создает дополнительное гидравлическое сопротивление 
потоку, легко загрязняется и поэтому перед расходомером необходимо 
устанавливать фильтр (который также увеличивает гидравлическое 
сопротивление). Характеристики расходомера недостаточно стабильны, 
динамический диапазон недостаточно широк (соизмерим с динамическим 
диапазоном ультразвуковых расходомеров и в несколько раз меньше 
динамического диапазона электромагнитных расходомеров), требуемые 
прямые участки довольно велики – (10..20)Ду. 
Вихревые расходомеры производятся на таких российских 
предприятиях, как ЗАО “ИВК-Саяны” (Москва), Промышленная группа 
“Метран” (г. Челябинск), ЗАО НПО “Промприбор” (г. Калуга), ЗАО 
“Флоукор” (Москва), планируется начать производство вихревых 
расходомеров на ЗАО “Взлет” (С.-Петербург).