一、前言
      自1910年美國(guó)申請(qǐng)*份旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的到現(xiàn)在已經(jīng)有九十多年了,，但一直處于半停滯狀態(tài),，至少在國(guó)內(nèi)是如此。直到上世紀(jì)八十年代出國(guó)內(nèi)的一些專(zhuān)業(yè)刊物上陸續(xù)發(fā)表了此類(lèi)相關(guān)文章,，它們多出自院校的專(zhuān)家和在企業(yè)一線(xiàn)工作的學(xué)者之手,，文章代表了以近年來(lái)快速發(fā)展的機(jī)械加工工藝和微電子軟硬件技術(shù)為基礎(chǔ)的旋進(jìn)旋渦流量測(cè)量的科研成果,，部分已進(jìn)入商品化實(shí)用階段,。我公司也在做這方面的工作,，并取得相當(dāng)?shù)某晒?br />二、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的基本原理
      標(biāo)準(zhǔn)旋進(jìn)旋渦傳感器的基本結(jié)構(gòu)：是一個(gè)具有一定幾何形狀和幾何尺寸的九十度彎頭。當(dāng)具有一定質(zhì)量（密度）和一定速度的介質(zhì)通過(guò)彎管時(shí)遵循強(qiáng)制漩流理論,，在傳感器的內(nèi)外兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)差壓值,。 該差壓值的大小與介質(zhì)的流速之間存在著一定的關(guān)系。
三,、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)基本計(jì)算公式
      根據(jù)物體作圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,，我們?nèi)澒苤腥我庖粋€(gè)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，基礎(chǔ)是流體的質(zhì)點(diǎn)作類(lèi)似圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)遵循這樣的基本公式：F =mv2/R,；為了求出整個(gè)截面上所產(chǎn)生的離心力之和,，可對(duì)該受力公式進(jìn)行積分處理，積分范圍確定在（R-r）～（R+r）之間,。如果我們將力F用彎管產(chǎn)生的差壓值ΔP來(lái)代表，質(zhì)量m用介質(zhì)的密度ρ來(lái)代表,，速度v認(rèn)為就是通過(guò)旋進(jìn)旋渦傳感器的平均速度值,，R是彎管的中心曲率半徑，r是彎管內(nèi)圓的半徑,，d是彎管內(nèi)圓的直徑,。我們就可以獲得如下的公式：v =α（R/d）0.5（ΔP/ρ）0.5。這個(gè)公式就是旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的基本計(jì)算公式,。其中α是綜合修正系數(shù),，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得。
      這里有一個(gè)十分重要的結(jié)論需要說(shuō)明一下,，我們研究旋進(jìn)旋渦傳感器中流體產(chǎn)生離心力時(shí)應(yīng)用的公式是一般的圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式,，F(xiàn) = mv2/R。其中R值是表示作圓周運(yùn)動(dòng)物體重心到旋轉(zhuǎn)中心的距離,。對(duì)于旋進(jìn)旋渦來(lái)說(shuō)R值似乎就是彎管的中心曲率半徑,。但是，我們推導(dǎo)得出的計(jì)算公式中并不是簡(jiǎn)單的R值,，而是R/d,，R/d被稱(chēng)為旋進(jìn)旋渦的彎徑比，它是描述旋進(jìn)旋渦彎曲程度的特征參數(shù),。
      在我們提供的旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)算公式中,，除了旋進(jìn)旋渦徑比是重要參數(shù)之外，我們還提出了綜合流量系數(shù)的概念,。也就是說(shuō),，我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證推導(dǎo)公式的準(zhǔn)確性時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果不引入所謂的綜合流量系數(shù)對(duì)流量測(cè)量結(jié)果進(jìn)行必要的修正,，則實(shí)際流量顯示值與理論值之間有一個(gè)明顯的差值,。是那些因素造成這個(gè)差別的呢？
1、管道粗糙度的影響
      管道的粗糙程度會(huì)影響介質(zhì)與管壁接觸部分邊界層的厚度,。隨著管道粗糙度的增加,，管道對(duì)于流體邊界層流動(dòng)狀態(tài)的影響會(huì)加強(qiáng)，造成實(shí)際流量與理論值之間的差別,。
2,、流體粘度的影響
      流體粘度對(duì)于測(cè)量值的影響主要通過(guò)雷諾數(shù)來(lái)體現(xiàn)的，當(dāng)流體的雷諾數(shù)達(dá)到或者超過(guò)某一個(gè)數(shù)值時(shí),，其流動(dòng)狀態(tài)就相對(duì)穩(wěn)定,，這時(shí)流體的粘度對(duì)于流量測(cè)量的影響也趨于穩(wěn)定，它對(duì)流量系數(shù)的修正屬于定值修正的范疇,。
3,、可壓縮性
      流體的可壓縮性也會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，它的影響程度取決于流量測(cè)量裝置的工作原理和流量裝置對(duì)于流體流動(dòng)狀態(tài)干擾的程度,，但程度比孔板要小得多,，介質(zhì)可壓縮性的影響相對(duì)就比較小。
4,、二次流
      所謂二次流是指處于旋進(jìn)旋渦傳感器中的流體由于內(nèi)外側(cè)有差壓存在,，在差壓的作用下流體會(huì)產(chǎn)生與總流向的方向不一致的附加二次流，二次流的存在對(duì)于流量系數(shù)的確立當(dāng)然會(huì)產(chǎn)生影響,。不過(guò),，由于旋進(jìn)旋渦傳感器在一般條件下產(chǎn)生的差壓值并不大，由此產(chǎn)生的二次流與流體在旋進(jìn)旋渦傳感器中的流速比較是非常小的,，不足以對(duì)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的正常工作造成威脅,。
5、旋進(jìn)旋渦傳感器內(nèi)側(cè)壁附近流體流動(dòng)的不穩(wěn)定性擾流
      流體是由于旋進(jìn)旋渦的約束被迫作類(lèi)似的圓周運(yùn)動(dòng)的,，對(duì)于處于外側(cè)壁附近的流體而言,，它們直接與管壁接觸，管壁對(duì)它們施加的向心力可以均勻地分布在流體上,，內(nèi)側(cè)壁附近流體流動(dòng)的不穩(wěn)定性對(duì)于測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響,。（我們的相關(guān)實(shí)驗(yàn)*證實(shí)了這個(gè)結(jié)論。）這是影響旋進(jìn)旋渦流量計(jì)理論推導(dǎo)和實(shí)際測(cè)量之間產(chǎn)生誤差的主要原因,。
6,、旋進(jìn)旋渦傳感器還需要通過(guò)幾何放大和動(dòng)力相似學(xué)等方面的論證，這里因篇幅有限暫不做討論,。
四,、智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)簡(jiǎn)介
      1、本著科研服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐,、生產(chǎn)實(shí)踐促進(jìn)科研的原則,，在旋進(jìn)旋渦流量計(jì)推廣過(guò)程中,，我們發(fā)現(xiàn)單純的、一個(gè)類(lèi)似彎頭的旋進(jìn)旋渦傳感器（我們稱(chēng)之L型）如圖1-1,，并不能充分滿(mǎn)足企業(yè)的需要,，也不能克服其本身空間姿態(tài)所帶來(lái)的缺陷。我公司于2001年,，在原L型基礎(chǔ)上推出了一種適用更廣泛的新型產(chǎn)品----智能旋進(jìn)旋渦傳感器,， 它*打破了旋進(jìn)旋渦傳感器只能在現(xiàn)場(chǎng)隨彎就彎的安裝模式，直管段,、水平安裝的特點(diǎn)具備更大的市場(chǎng)前途,。
      公司和很多對(duì)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)感興趣的企業(yè)積極合作、相互支持,，并對(duì)智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的推廣做了大量工作,，使之廣泛使用，效果明顯,。
      如：本溪鋼鐵公司的Φ32―Φ509苯焦油,、高、焦?fàn)t煤氣,；
            石家莊鋼鐵公司的Φ108―Φ1420高、焦?fàn)t煤氣,；氧氣,、蒸汽；
            凌源鋼鐵公司Φ720―Φ920的高爐煤氣,；
            湖南湘潭鋼鐵公司Φ1120的熱風(fēng)爐助燃風(fēng),；
            蘭州石化的Φ32－273氮?dú)饩W(wǎng)計(jì)量共30臺(tái)套。
            通化鋼鐵公司的Φ89－108蒸汽供熱計(jì)量共21臺(tái)套等,。
      使旋進(jìn)旋渦流量計(jì)主要應(yīng)用范圍由原來(lái)的供熱蒸汽網(wǎng),、熱水網(wǎng)測(cè)量擴(kuò)大到冶金行業(yè)的高、焦?fàn)t煤氣,、氧氣,、風(fēng)等；化工行業(yè)的中溫中壓蒸汽,、污水,、液氨等。
2,、通過(guò)與用戶(hù)的的大量接觸,，公司還以研制開(kāi)發(fā)了方形傳感器（使用在方形測(cè)量管道上）以滿(mǎn)足各方面需求，目前正準(zhǔn)備投入市場(chǎng),。
五,、結(jié)束語(yǔ)
      旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)具有原理清楚,、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠,、運(yùn)行穩(wěn)定,、重復(fù)性精度高，耐磨損,、免維護(hù),、解決了跑冒滴漏的問(wèn)題，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)對(duì)直管段相對(duì)要求不嚴(yán)格,，對(duì)介質(zhì),、環(huán)境、管徑,、流速的適應(yīng)范圍廣等等優(yōu)點(diǎn),，越來(lái)越得到業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。公司認(rèn)為只有在原來(lái)理論研究基礎(chǔ)上進(jìn)行大量的適用性推廣,，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的前途才是光明的,，才能吸引更多的專(zhuān)家、學(xué)者和企業(yè)投入其中,，共同發(fā)展,，與時(shí)俱進(jìn)。