Technical Summary

旋进旋涡流量计

旋进旋涡原理,适用于气体计量

旋涡进动原理·主要用于气体计量·天然气/空气/蒸汽首选
旋进旋涡流量计

所属系列:流量计系列

TECHNOLOGY & APPLICATION

理解原理,精准选型

从测量原理到现场应用,了解旋进旋涡流量计的技术特点与选型要点。

01

MEASUREMENT PRINCIPLE

工作原理

定旋涡发生器(螺旋叶片组)

被强制旋转,形成一股围绕管道轴线高速旋转的「强迫旋涡收缩节流件(锥形或翼形)

流」;然后这股旋涡流经过管道中部的时,由于节流作用使旋进动中心涡中心发生偏移,不再与管道几何轴线重合,而是绕某个做螺旋状的进动(公转),形成「进动旋涡」。

频率公式f = K · Q (f 为进动频率,Hz)

Q = f / K (K 为仪表系数,由结构决定,常数)

Q ≈ K' · (P/√T) · f (气体工况修正:P 为绝对压力,T 为绝对温度)

与涡街流量计不同进动旋涡的频率f与体积流量Q成正比,测得频率即可换算出流量。

:涡街是柱体下游产生的两列交替脱落的卡门涡街;旋进旋涡则是单股旋涡绕轴线做螺旋进动,物理图像与信号特征完全不同。

转换器输出 f② 收缩节流件进动中心①旋涡发生器④扩张段入口(螺旋叶片)

(锥形)

技术图示点击查看大图 ↗
旋进旋涡流量计原理示意
转换器输出 f
3 压电传感器
2 收缩节流件
进动中心
1 旋涡发生器 4 扩张段
入口
(螺旋叶片)
(锥形) (旋涡衰减)
多片

多片关键特征

螺旋叶片强制旋涡

入口端必须装螺旋叶片组(旋涡发生器),把直线流变成旋转流,这是与涡街的根本区别

单股进动旋涡

节流件后只形成一束绕进动中心做螺旋运动的旋涡,不是两列交替脱落

压电式检测

管壁外贴(或嵌入管壁)的压电传感器检测旋涡引起的压力脉动

频率与流量线性

f ∝ Q,线性度好,量程比宽(1:10~1:30)

强制旋流 + 收缩节流 + 进动「」(单股螺旋进动)。结构上多了入口旋涡发生器,节流件收缩比更大,旋涡频率数量级更高(10~1000 Hz),更适合中低压气体计量。

  1. 01

    旋涡进动(VortexPrecession) 旋进旋涡流量计基于

  2. 02

    固 原理工作。流体首先经过入口处的

  1. 01

    与涡街流量计的关键区别

    涡街是「

  2. 02

    钝体后方卡门涡街 」(钝体两侧交替脱落);旋进旋涡是

02

PRODUCT STRUCTURE

结构组成

主体管段 转换器旋进旋涡流量计由与两部分组成。主体管段内含旋涡发生器、节流件、扩张段及压电传感器;转换器位于管段上方或侧方,内置放大电路、CPU、显示与输出模块。

⑤ 压电④ 进动旋涡测量段 信号线①法兰②螺旋叶片组⑦法兰⑥ 扩张段③ 收缩节流件转换器(主机)

LCD 显示 · CPU · 4-20mARS485 · 脉冲 · 温度压力补偿主要部件放大压电信号、整形计数、显示瞬时与累积流量、内置温压补偿(气体工况)、输⑦ 转换器(主机)

出 4-20mA / RS485 / 脉冲

② 螺旋叶片组(旋 涡发生器)

功能与说明:核心部件,由多片左旋或右旋叶片按一定导叶角排列;强制流体产生强烈绕轴旋转

④ 进动旋涡测量段

功能与说明:节流件下游的等径直管段,进动旋涡在此形成稳定的螺旋运动

⑥ 扩张段

功能与说明:出口侧的渐扩段,使旋涡衰减消散,避免下游扰动回流影响测量

03

TECHNICAL GUIDE

优缺点

主要优点

✗主要局限

气体计量精度高

压力损失较大

精度可达

由于强制旋流+收缩节

±1.0%~±1.5%,远高于普通涡街(气体

流,产生的压损高于涡街(通常1~5

介质)

kPa)

量程比宽

对介质洁净度要求高

1

10~1:30,覆盖范围大

液体中含颗粒、油污或气体含液滴时易堵塞叶片或衰减内置温压补偿

转换器可接温度/压力变信号送器,自动换算到标况体积流量适用管径有限:(Nm³/h)主流产品DN15~DN200,更大管径需特殊设计结构紧凑:无长直管段要求,安装长度温度压力补偿依赖传感器:短,适合空间受限场所气体工况换算必须配温压传感器,否则误差大无可动部件:长期稳定性好、免维护磨损问题:含尘气体长期冲刷叶片,需输出功能丰富:瞬时/累积、温度/压力定期检查(一般 1~2 年)补偿、4-20mA、RS485、脉冲齐全不适用高粘度液体:液体一般只用于低价格优势:同口径精度优于孔板,价格粘度清洁流体(如水、轻质油)低于超声/科氏力

04

APPLICATIONS

应用领域

孔板、涡轮并列)

考核流量气钢铁、化工行业的副景)

补偿)

产煤气计量(需除尘)

天然气贸易计量

城市燃气门站、工商 业用户燃气计量(与

压缩空气

工厂压缩空气总管、 车间用气计量、能耗

蒸汽计量

饱和蒸汽、过热蒸汽 (需带温压补偿)

工业气体

氮气、氧气、氩气、 二氧化碳等工业气体

高炉煤气/焦炉煤

化工气体

清洁水/轻质油

通风系统

氯气、氨气等工艺气 体(注意材质选择)

小流量清洁液体计量 (精度要求不高场

矿井通风、车间排 风、烟道气(带温压

05

TECHNICAL SPECIFICATIONS

技术参数

主要技术参数一览壳体材质碳钢 / 不锈钢 304 / 316L(依介质)

气体工况典型流量范围(DN15~DN200)

注

上表基于空气、20℃、0.1 MPa 标况条件换算;实际标况流量需根据气体性质(密度、压缩因子 Z)修正。气体介质为天然气、氮气等可近似按此表估算。

技术参数 · 参数项 / 规格说明对照查阅
参数项规格说明
适用管径DN15 ~ DN200(主流);部分厂家至 DN300
介质温度40 ~ 250 ℃(高温型可达 400 ℃)
流速范围气体 4 ~ 60 m/s;液体 0.5 ~ 7 m/s
重复性±0.2% ~ ±0.5%
压力损失约 1 ~ 5 kPa(依口径与流量)
信号输出4-20mA、脉冲、RS485(Modbus RTU),可选 HART
通讯协议Modbus RTU,可选 GPRS / 4G 无线远传
防护等级IP65 / IP67(防尘防喷淋)
技术参数 · 公称通径 DN / 工况流量范围 (m³/h)对照查阅
公称通径 DN工况流量范围 (m³/h)标况流量范围 (Nm³/h, 0.1 MPa·20℃)常用工作压力
DN257 ~ 21055 ~ 1700≤ 4.0 MPa
DN5028 ~ 840220 ~ 6700≤ 4.0 MPa
DN100110 ~ 3300880 ~ 26000≤ 2.5 MPa
DN200440 ~ 130003500 ~ 105000≤ 1.6 MPa
06

SELECTION GUIDE

选型指南

选型五步法① 与涡街流量计的关键差异氮气/氧气/氩气标准型禁油脱脂处理(氧气)

压缩空气能耗考核标况换算温压补偿型主机⑤ 输出与通讯选型必须配温压补偿液体建议优先选电磁或涡轮;②气体应用才能获得标况体积流量;③含尘气体需前置除尘,避免叶片磨损;④ 大管径(> DN200)需求请改用涡街或超声。

© 2026 流量计技术总结 · 旋进旋涡流量计(Swirl Vortex / Vortex Precession Flowmeter) · 共 6 章

  1. 01

    1 明确介质 气体(主) 或低粘度液体

  2. 02

    2 确定口径 DN15~DN200 按流量估算

  3. 03

    3 选定压力等级 PN16~PN64 依工况压力

  4. 04

    4 决定补偿方式 温压补偿型 或简易型

  5. 05

    5 选择输出 4-20mA RS485/脉冲

  1. 01

    选型提示

    ①旋进旋涡流量计的

  2. 02

    核心优势是气体计量 (特别是天然气、压缩空气、蒸汽),如测

选型指南 · 对比项 / 旋进旋涡流量计对照查阅
对比项旋进旋涡流量计涡街流量计(卡门涡街)
频率特征单频,频率较高(10~1000 Hz)双侧交替,频率受钝体宽度限制
气体计量精度±1.0%(高)±1.0%~±2.0%
适用管径DN15~DN200(较小)DN15~DN300+(更广)
内置温压补偿标配(气体工况换算)一般不标配,需外配计算
介质类型推荐型号关键考虑
压缩空气(洁净)标准型标况/工况双显示
过热蒸汽高温型 + 温压补偿必须配温度/压力变送器
选型指南 · 介质类型 / 推荐型号对照查阅
介质类型推荐型号关键考虑
高炉煤气(含粉尘)耐磨型 + 前置除尘粉尘冲刷叶片,定期检查
清洁水 / 轻质油液体专用型粘度 ≤ 5 cSt,无颗粒
公称压力适用工况口径范围
PN25中压空气、压缩空气、工业气体DN50 ~ DN200
PN64高压天然气、CNG、高压工艺气体DN15 ~ DN100
应用场景补偿需求推荐配置
工业过程监控工况体积流量即可基本型(无补偿)
天然气长输管线高精度温压补偿 + Z 因子高端主机 + 高精度温压变送器 + 流量计算机
选型指南 · 需求场景 / 推荐配置对照查阅
需求场景推荐配置
流量积算仪配套脉冲输出 + RS485
燃气公司远程抄表4G/GPRS 无线远传 + Modbus
选型指南 · 需求场景 / 推荐配置对照查阅
需求场景推荐配置
数据云平台接入Modbus TCP / MQTT / 4G DTU

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