渦街氣體流量計概述

渦街氣體流量計產品特點
1、無機械可動部件，耐腐蝕，穩定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；
2、實現了機電一體化，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、系統的測量準確度能夠滿足目前的貿易計量要求(≤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量流量。
6、采用全智能化、數字化電路設計，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工作兩年以上。

渦街氣體流量計主要技術指標
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協議供貨)，DN250-DN300 1.6(>1.6協議供貨)
介質溫度(℃)：壓電式：-40～260，-40～320；電容式： -40～300, -40～400，-40～450（協議訂貨）
本體材料：1Cr18Ni9Ti，(其它材料協議供貨)
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：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
環境條件：溫度-20℃～55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa
適用介質：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生體（阻流體），則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。

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

f=StV/d   公式(1)

式中：

f－發生體一側產生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數（無量綱數）

V－流體的平均流速

d－旋渦發生體的寬度

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（St）是無因次未知數，圖（二）表示斯特羅哈爾數（St）與雷諾數（Re）的關系。

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 就可以求得管內流體的流速，由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比，稱為儀表常數（K），見式（2）

K＝N/Q（1/m3）   公式（2）

式中：K＝儀表常數（1/m3）。

N＝脈沖個數

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品時,請仔細閱讀本節資料,認真核對流體的工藝參數并**可與我公司的銷售或技術支持部門聯系，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。

（1）被測介質的名稱、組份

（2）工作狀態的*小、常用、*大流量

（3）介質的*低、常用、*高壓力和溫度

（4）工作狀態下介質的粘度

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場環境要求，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場環境要求，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成本質安全型防爆系統，產品防爆標志為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等關聯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，計算機等關聯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)傳感器的上游側和下游側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（DN）、安裝方式、介質溫度、輸出信號、介質種類
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、豎直安裝通常是優先選擇的，向上游動的流體能確保儀表總是滿管，且介質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象，水錘的強度導致傳感機構過分受力，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注的一個問題。我們認為選型應當遵循適當的規則，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、環境條件方面和經濟因素方面。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、磨損、腐蝕、結垢、臟污、氣體壓縮系數、等熵指數、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代電子技術而設計制造的一種具有高度可靠性、優良的技術性能指標、良好的介質適應性和通用性的新型流量儀表。