涡街流量计是一种基于卡门涡街原理测量流体流量的仪表，其具有结构简单、测量精度高、量程比宽、压力损失小等优点，*应用于石油、化工、冶金、电力、环保等领域。然而，在实际应用中，涡街流量计有时会出现输出信号不稳定、波动甚至无法测量的现象，这就是所谓的“自然振荡”。
自然振荡是指在没有外部激励的情况下，涡街流量计输出信号出现周期性或非周期性波动的现象。这种波动并非由实际流量变化引起，而是由流体流动、传感器结构、仪表参数等因素共同作用产生的。自然振荡会严重影响流量计的测量精度和稳定性，甚至导致测量失准。
涡街流量计自然振荡的产生是多种因素综合作用的结果，主要包括以下几个方面：
理想的卡门涡街是在雷诺数Re=2000~7000范围内，流体绕流钝体产生的规则、稳定的交替涡旋。然而实际流体并非理想流体，其流动状态受到管道几何形状、流速分布、流体粘度等因素的影响。当流体流动状态不佳时，例如出现偏流、旋转流、脉动流等，会导致涡街脱落不稳定、频率发生变化，从而引起流量计输出信号波动。
涡街流量计的传感器通常为圆柱形或矩形柱状结构，其几何尺寸、安装方式、与管道之间的距离等都会影响涡街的形成和脱落。例如，传感器直径过小或过大，与管道距离不合适，都会导致涡街脱落不稳定，从而产生自然振荡。
涡街流量计的测量原理是根据涡街脱落频率与流量成正比的关系进行流量计算的。仪表参数设置不当，例如低流量截止值设置过低、滤波时间常数设置不合理等，会导致流量计对微弱的信号波动过于敏感，从而放大自然振荡现象。
除了上述主要原因外，一些其他因素也可能导致或加剧自然振荡现象，例如管道振动、环境温度变化、电磁干扰等。这些因素会对传感器的敏感元件产生干扰，导致输出信号不稳定。
针对自然振荡产生的不同原因，可以采取以下措施来解决或减轻其影响：
这是解决自然振荡*根本的办法。可以通过以下措施改善流体流动状态：
在流量计上游安装直管段，长度应满足相关标准或规范的要求，以消除管道弯头、阀门等产生的流动扰动。 在流量计上游安装整流器，例如蜂窝整流器、多孔板整流器等，使流体流动更加均匀稳定。 选择合适的管道直径，避免管道过粗或过细，以保证流体在管道内的流速分布合理。可以通过以下措施优化传感器结构和安装：
根据实际工况选择合适的传感器类型和尺寸，确保传感器能够稳定地产生涡街。 按照规范要求安装传感器，确保传感器与管道之间的距离合适，避免产生安装误差。 采用弹性安装方式安装传感器，以减小管道振动对传感器产生的影响。可以通过以下措施合理设置仪表参数：
根据实际流量范围设置合理的低流量截止值，避免流量计对微弱信号过于敏感。 根据信号波动情况调整滤波时间常数，既要滤除干扰信号，又要保证流量测量的实时性。 选择合适的输出信号类型和频率，例如选择电流输出信号，以减少信号传输过程中的干扰。除了上述措施外，还可以采取以下措施来减少自然振荡：
采取措施减小管道振动，例如安装减振器、固定管道等。 采取措施稳定环境温度，例如安装保温层、隔离热源等。 采取措施屏蔽电磁干扰，例如使用屏蔽电缆、安装接地装置等。涡街流量计自然振荡是一个复杂的问题，其产生的原因往往是多种因素共同作用的结果。为了解决自然振荡问题，需要对具体情况进行分析，并采取相应的措施。通过改善流体流动状态、优化传感器结构和安装、合理设置仪表参数等措施，可以有效地解决或减轻自然振荡的影响，提高涡街流量计的测量精度和稳定性。
