渦街氣體流量計概述

渦街氣體流量計產(chǎn)品特點
1、無機械可動部件，耐腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；
2、實現(xiàn)了機電一體化，日常的計量過程不需人工值守；
3、工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管段可較孔板和渦街流量計大大縮短；
4、系統(tǒng)的測量準確度能夠滿足目前的貿(mào)易計量要求(≤1.5%)；
5、表體中同時集成溫壓補償補償功能，可測量流體的標準體積流量或標準質(zhì)量流量。
6、采用全智能化、數(shù)字化電路設計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。
7、全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠。
8、采用鋰電池供電型無需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。

渦街氣體流量計主要技術(shù)指標
公稱通徑(mm)：25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，(300～1000插入式)
公稱壓力(MPa)：DN25-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨)，DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨)
介質(zhì)溫度(℃)：壓電式：-40～260，-40～320；電容式： -40～300, -40～400，-40～450（協(xié)議訂貨）
本體材料：1Cr18Ni9Ti，(其它材料協(xié)議供貨)
允許振動加速度：壓電式:0.2g，電容式:1.0～2.0g
精確度：±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS
范圍度：1：6～1：30
供電電壓：傳感器：+12V DC，+24V DC；變送器：+12V DC ，+24V DC；電池供電型：3.6V電池
輸出信號：方波脈沖(不包括電池供電型)：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA
壓力損失系數(shù)：符合JB/T9249標準　Cd≤2.4
防爆標志：本安型：ExdⅡia CT2-CT5隔爆型：ExdⅡCT2-CT5      
防護等級：普通型IP65，潛水型 IP68
環(huán)境條件：溫度-20℃～55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa
適用介質(zhì)：氣體、液體、蒸汽
傳輸距離：三線制脈沖輸出型：≤300m，兩線制標準電流輸出型 (4～20mA)：負載電阻≤750Ω

渦街氣體流量計工作原理

在流體中設置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。

旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為 f，被測介質(zhì)來流的平均速度為 V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為 d，表體通徑為 D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:

f=StV/d   公式(1)

式中：

f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

V－流體的平均流速

d－旋渦發(fā)生體的寬度

由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。

在曲線表中 St＝0.17 的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）

K＝N/Q（1/m3）   公式（2）

式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。

N＝脈沖個數(shù)

Q＝體積流量（m3）

渦街氣體流量計儀表口徑的確定

儀表選型是儀表應用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶和設計單位在選用本公司產(chǎn)品時,請仔細閱讀本節(jié)資料,認真核對流體的工藝參數(shù)并**可與我公司的銷售或技術(shù)支持部門聯(lián)系，以確保選型正確。

一．適用流量范圍和儀表口徑的確定

儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來確定。不同口徑渦街流量儀表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時，它的測量范圍也是不一樣的。實際可測的流量范圍需要通過計算確定。

（一）參比條件下空氣及水的流量范圍，見表（二），參比條件如下：

1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ =1.205 kg/m3，υ =15×10-6 m2/s。

2．液體：常溫水 ， t=20℃ ， ρ =998.2kg/m3 ， υ =1.006×10-6m2/s。

（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：

1．明確以下工作參數(shù)。

（1）被測介質(zhì)的名稱、組份

（2）工作狀態(tài)的*小、常用、*大流量

（3）介質(zhì)的*低、常用、*高壓力和溫度

（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度

渦街氣體流量計儀表的安裝外形尺寸

渦街氣體流量計的配線設計
一. 輸出頻率信號的三線制配線設計
輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用DC24V或DC12V電源供電，一般通過三芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖

二.輸出標準4~20mA電流信號的兩線制配線設計
輸出標準4~20mA電流信號的兩線制變送器采用DC24V電源供電，一般通過兩芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。變送器端子接線見圖

三．帶RS-485通訊接口功能的配線設計
帶RS-485通訊功能的渦街流量計采用DC24V電源供電，與其它設備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖

四．防暴型渦街流量儀表配線設計
LUGB/E三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與LB978齊納安全柵相連、LUGB/E兩線制標準4~20mA電流輸出型渦街流量儀表與LB987S齊納安全柵相連可構(gòu)成本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)，產(chǎn)品防爆標志為Ex ia Ⅱ CT2-T5。本安防爆型渦街流量傳感器/變送器與防爆安全柵和積算系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)設備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖


注意事項：
（1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險場所，安全柵、顯示儀表、供電電源，計算機等關(guān)聯(lián)設備必須安裝在安全場所。
（2）傳感器和變送器應有可靠接地，防爆地線不得與強電系統(tǒng)保護接地共用。

渦街氣體流量計的安裝
a)傳感器安裝在管道上的位置一定要選振動小的地方，振動加速度不能大于0.2g，如大于需要采取減震措施。
b)傳感器的上游側(cè)和下游側(cè)必須有足夠的直管段見示意圖。
c)對于卡裝連接儀表，法蘭焊后必須保證法蘭的端面與管道垂直，內(nèi)表面光滑，見圖。
d)傳感器可水平、垂直或傾斜安裝在直管上，當垂直安裝測液體時，液體必須由下而上流動。
e)當在渦街流量傳感器同壓力傳感器和溫度傳感器組成測量系統(tǒng)時，其壓力、溫度測量點的位置如圖。
f)渦街流量傳感器安裝步驟可參考方法A或方法B（以法蘭卡裝型為例）：
方法A：
Ⅰ選定安裝位置，并取前15DN，后5DN直管段割下。
Ⅱ在選表位置焊上兩片法蘭，并將傳感器裝好。
Ⅲ去掉原管多出的直管（即表體寬度）。
Ⅳ將傳感器的前后直管段焊到原工藝管道上。
方法B：
Ⅰ考慮前15DN，后5DN選定裝表位置。
Ⅱ取下表體寬度的一段管，焊上兩片法蘭連接孔同心，將傳感器螺栓緊固好。

渦街氣體流量計選型說明
正確的選用是保證用好的前提條件，需要考慮重要因素：通經(jīng)（DN）、安裝方式、介質(zhì)溫度、輸出信號、介質(zhì)種類
注意事項
1、在流量計上下游提供足夠的直管段并確保非彎曲的對稱外形。盡可能在儀表下游安裝閥門。
2、豎直安裝通常是優(yōu)先選擇的，向上游動的流體能確保儀表總是滿管，且介質(zhì)中的成分能夠均勻分布。
3、在易于振動的長管路中進行安裝時，應在流量計的上下游安裝消除器。
4、對于氣的應用，儀表安裝應避免安裝在U形彎底部，避免因吸收冷凝而在開車時導致的水錘現(xiàn)象，水錘的強度導致傳感機構(gòu)過分受力，致使傳感器永久損壞。
5、面對如此眾多品種的渦街流量計，對于一般用戶選型成了一個難題。如何科學地、客觀地選出*好的渦街流量計是需要關(guān)注的一個問題。我們認為選型應當遵循適當?shù)囊?guī)則，盡量避免廠商的誤導宣傳，為自己找到一種恰到好處的渦街流量計，它就是自己的理想流量計。
選型可按五個方面進行：渦街流量計性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環(huán)境條件方面和經(jīng)濟因素方面。各方面的考慮因素如下：
1．流量計性能方面：精確度、重復性、線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號輸出特性、響應時間等；
2．流量計流體特性方面：流體壓力、溫度、密度、粘度、潤滑性、化學性質(zhì)、磨損、腐蝕、結(jié)垢、臟污、氣體壓縮系數(shù)、等熵指數(shù)、比熱容、電導率、聲速、混相流、脈動流等；
3．流量計安裝條件方面：管道布置方向、流動方向、上下游管道長度、管道口徑、維護空間、管道振動、接地、電源、輔屬設備（過濾、排污）、防爆等；
4．流量計經(jīng)濟因素方面：購置費、安裝費、維修費、校驗費、使用壽命、運行費（能耗）、備品備件等。
1、具有精度高、抗振動、抗干擾、維護方便的特點,適合于各種使用蒸汽、氣體工況下的流量計量。
2、傳感器和流量顯示儀及補償方式合稱為, 則為渦街流量計的典型代表。
3、傳感器是利用卡門渦街原理和現(xiàn)代電子技術(shù)而設計制造的一種具有高度可靠性、優(yōu)良的技術(shù)性能指標、良好的介質(zhì)適應性和通用性的新型流量儀表。