热式流量计和涡街流量计在气体测量的不同点？

热式流量计和涡街流量计是两种常用的气体流量测量仪表，其核心原理、适用场景和性能特点存在显著差异。以下是两者的详细对比：

1. 工作原理不同

热式流量计

原理：基于热传导或热扩散效应，通过测量气体流经加热传感器时的热量损失来计算流量。

质量流量测量：直接输出质量流量（与温度、压力无关）。

传感器结构：通常包含两个温度传感器（一个加热，一个参考），通过温差变化计算流速。

涡街流量计

原理：基于卡门涡街效应，流体流经漩涡发生体时产生交替涡旋，通过检测涡旋频率计算体积流量。

体积流量测量：输出为体积流量，需结合温度和压力数据转换为质量流量。

传感器结构：包含漩涡发生体和检测元件（如压电传感器或超声波探头）。

2. 核心性能对比

参数 热式流量计 涡街流量计

测量类型 直接测量质量流量 测量体积流量，需温压补偿转换为质量流量

适用流速范围 低流速（0.01~100 m/s） 中高流速（0.5~70 m/s）

精度 ±1%~±3% FS（高纯度气体下更优） ±1%~±2% FS（稳定工况下更优）

响应速度 较快（毫秒级） 较慢（受涡旋频率检测限制）

量程比 宽（通常100:1） 较窄（10:1~30:1）

3. 适用场景与限制

热式流量计

优势场景：

低流速或微小流量（如实验室、半导体行业）。

无需温压补偿：适合气体组分稳定或需直接获取质量流量的场景。

多组分气体：对气体导热系数敏感，需针对特定气体校准。

限制：

洁净气体要求：颗粒物或液滴会污染传感器，导致误差。

高压限制：通常适用于低压或中压气体（<10 MPa）。

涡街流量计

优势场景：

中高流速管道（如工业燃气、压缩空气）。

高压气体：耐压性能强，适用于高压管道（可达数十MPa）。

大管径测量：可通过结构设计适配更大管径。

限制：

直管段要求：需足够长的前后直管段（通常前10D后5D）保证流态稳定。

振动敏感：管道振动或流体脉动会干扰涡旋检测，导致误差。

4. 环境与流体适应性

因素 热式流量计 涡街流量计

温度影响 自身依赖加热，极端高温需特殊设计；低温适应性较好。 需温压补偿，低温气体密度增大可能提升信噪比。

气体成分 对导热系数敏感，需针对不同气体校准。 受密度和黏度影响，需校准（如气体组分变化大时需重新标定）。

含杂质气体 不适用（易堵塞或污染传感器）。 可耐受少量颗粒，但长期使用需过滤。

脉动流/振动 抗干扰能力强。 易受振动干扰，需安装减震装置。

5. 安装与维护成本

热式流量计：

安装简便：对直管段要求低，适合空间受限场景。

维护成本高：传感器需定期清洁，污染后可能需更换。

涡街流量计：

安装复杂：需长直管段和稳定流态，大管径安装成本高。

维护成本低：机械结构简单，但漩涡发生体损坏后维修费用较高。

6. 典型应用案例

热式流量计：

实验室高纯气体（如氦气、氮气）流量控制。

燃烧器燃气微小流量监测。

环境监测中的低流速废气排放计量。

涡街流量计：

工业压缩空气流量计量。

天然气输配管道（需搭配温压变送器）。

蒸汽流量测量（高温高压场景）。

7. 总结：如何选择？

选热式流量计：

需求直接质量流量、低流速、气体洁净、无需温压补偿。

典型场景：实验室、医疗气体、微小流量控制。

选涡街流量计：

中高流速、高压管道、成本敏感且能提供稳定工况。

典型场景：工业燃气、蒸汽、大管径气体输送。

注意：若气体含液滴、粉尘或流速波动大，需优先考虑抗污染能力更强的其他类型流量计（如差压式、超声波）。