流量是现代工业测量过程中的一个重要参数，目前应用广泛的流量计有很多种类，如压差式流量计、浮子流量计、容积式流量计、涡街流量计、涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计等。对封闭管道流量计按照测量对象来划分，分为推理式流量计和容积式流量计。流量计分类如图4－12所示。

图4－12 流量计分类

在直流输电换流阀冷却系统中，主要使用涡街流量计和涡轮流量计两种，它们属于推理式流量计，分别监测主循环和副循环回路的流量，调试期间一般使用超声波流量计。

1.涡街流量计

卡门涡街原理如图4－13所示，在流体中垂直于流向插入一根非流线型柱状物体（即旋涡发生体），当流速大于一定值时，在柱状物两侧将产生两排旋转方向相反、交替出现的非对称的旋涡列（即卡门涡街），通过检测涡街产生的频率，根据有关的关系式得到流体的流量。

涡街流量计是应用卡门涡街原理和现代电子技术设计而制造的一种流量计，测试原理如图4－14所示。旋涡的发生频率与流体的速度成正比，即

式中，f为旋涡发生频率；v为流速；d为三角柱宽度；St为斯特劳哈数。

图4－13 卡门涡街原理图

图4－14 涡街流量计测试原理图

HVDC换流阀冷却系统常用的涡街流量计适用口径为DN25～DN300。在内冷水主循环回路中，常用涡街流量计测量主循环的流量，精度可达±0.75％。

2.涡轮流量计

涡轮流量计的结构原理和测试原理分别如图4－15、图4－16所示。当流体流入涡轮流量计时，经由导流器的引导，从而可以保证流体对涡轮叶片的作用力矩有利于涡轮旋转，涡轮叶片旋转使得磁通发生变化而被传感器所接收。

(www.daowen.com)

图4－16 涡轮流量计测试原理图

在流量与黏度都符合要求的情况下，涡轮流量计输出的频率f与流经涡轮的流体体积流量qv的关系为

式中，K为涡轮流量计的仪表系数（1／L或l／m3）。

在直流输电换流阀冷却系统的内冷水副循环回路中，常用涡轮流量计测量副循环的流量，精度为±1％。

3.超声波流量计

超声波流量计是一种无阻碍流量计，按测量原理大致可分为两种：一种是利用超声波的传播速度随流速变化而发生变化的原理来测量的超声波时差法流量计；另一种是利用超声波在有悬浮颗粒或气泡的流体的传播过程中由于悬浮颗粒或气泡的反射使其发生频移的多普勒效应来测量的多普勒流量计。

流量计的准确度等级见表4－18，流量计检定／校准依据的技术文件见表4－19。

表4－18 流量计的准确度等级

表4－19 流量计检定／校准依据的技术文件

在阀冷系统调试期间，超声波流量计常用于比较涡街流量计的读数是否准确，从而准确地调节主循环冷却水流量。表4－20为阀冷系统常用几种流量计的性能比较。

表4－20 阀冷系统常用流量计的性能比较