二、渦街流量計的結(jié)構(gòu)與工作原理

一、渦街流量計的介紹

智能渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制的--種具有水平的新型流量計。由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點，自七十年代以來得到了迅速發(fā)展，據(jù)在關(guān)資料顯示，現(xiàn)在日本，歐美等發(fā)達(dá)國家使用智能渦街流量計的比例大幅度上升，已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。將在未來流量儀表中占產(chǎn)導(dǎo)地位，是孔板流量計的替代產(chǎn)品。智能渦街流量計適用于測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣一般氣體、水和液體的質(zhì)量流量和體積流量。
本公司生產(chǎn)的LUGB型智能渦街流量計，有遠(yuǎn)傳型，現(xiàn)場顯示型，溫壓自動補償型。可廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、輕工、環(huán)保、市政、電力等部門。
產(chǎn)品有以下特點:
1、結(jié)構(gòu)簡單牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠。
2、安裝簡單，維護(hù)十分方便。
3、檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì)，性能穩(wěn)定，壽命長。
4、測量的是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高。
5、測量范圍寬，量程比可達(dá)1: 10。
6、壓力損失較小，運行費用低，更具節(jié)能意義。
7、采用超低功耗技術(shù)，電池供電可運行兩年以上。
8、溫壓補償一體化設(shè)計，同時顯示流量值與累積流量值，溫度、壓力值，不必輪流切換。

二、渦街流量計的結(jié)構(gòu)與工作原理

1.渦街流量計的結(jié)構(gòu)

2、工作原理
介質(zhì)以一定流速流過三角柱體時，在三角柱體兩端后產(chǎn)生一個交替的旋渦帶，稱之為“卡門渦街”（圖2），于是在發(fā)生體兩端產(chǎn)生壓力脈動，從而使檢測體產(chǎn)生交變應(yīng)力，封裝在檢測探頭體內(nèi)的壓電元件在交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進(jìn)行放大、濾波、整形成方波送至積算儀進(jìn)行處理和顯示。在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2X104~7x106）旋渦的釋放頻率f與流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間的關(guān)系可用下式表示: f=Sr.v/d， 式中: Sr為斯特勞哈爾數(shù)，在曲線的Sr=0.16的平直部分只要測出旋渦頻率f就可測出流體流速。從而達(dá)到測量流體流量的目的。

三、智能渦街流量計技術(shù)參數(shù)
★測量介質(zhì)：液體、氣體、過熱/飽和蒸汽
★測量范圍：正常工作范圍，雷諾數(shù)為20,000~ 7, 000, 000；測量可能范圍雷諾數(shù)為8, 000 ~ 7, 000，
★準(zhǔn)確度：a.液體，指示值的+1.0%；
b.氣體，指示值的+1.5%；
c.蒸汽，指示值的土1.5%；
★重復(fù)性：準(zhǔn)確性的1/3；
★輸出信號：a. 三線制電壓脈動 低電平； 高電平：大于4V：占空比50%
b.二線制電流4mA ~ 20mA
c.三線制電流4mA ~ 20mA
d.RS-485通訊接口
★工作電源：外電源； +24VDC；內(nèi)電源3.6V鋰電池
★介質(zhì)溫度：普通型： -40℃~ +130℃；
高溫型： -40℃~ +250℃；
            特高溫型：-10℃~ +350℃可選；
防爆型： -40℃~ +80℃；
★工作壓力：2.5MPa（注: 應(yīng)用戶要求，可提供其它壓力等級的流量計，需定做）
★大力壓力： 86KPa ~ 106KPa；
★殼體材質(zhì)：a.碳鋼；b.不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）
★規(guī)格（管道內(nèi)徑）：20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300
★環(huán)境溫度： -30℃~ +60℃
★相對溫度： 5% ~ 95%
★保護(hù)等級： IP65
★防爆類型：隔爆型；防爆標(biāo)志：Exd I BT4
★工作狀況下流量范圍（單位: m3/h）
見表1（注:如果用戶要求下限低，請來電告之，可定做）



四、智能渦街流量計基本結(jié)構(gòu)和安裝尺寸
流量計由表體、支柱和放大顯示裝置組成。有兩種與管道連接的方式，即法蘭卡裝方式和法蘭連接方式。

五、智能渦街流量計的安裝
正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量精度，重者會影響流量計的使用壽命，甚至?xí)p壞流量計。
5.1對直管段的要求
流量計對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響測量精度。

若流量計安裝點的上游有漸縮管，流量計上游應(yīng)有不小于15D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若流量計安裝點的上游有漸擴管，流量計上游應(yīng)有不小于18D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若流量計安裝點的上游有90°彎頭或下形接頭，流量計上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若流量計安裝點的上游在同一平面上有二個90°彎頭，傳感器上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。，
流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在流量計的下游5D以遠(yuǎn)處，若必須安裝在流量計的上游，流量計上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
流量計上游有活塞式或柱塞式泵，活塞式或羅茨式風(fēng)機、壓縮機，流量計上游應(yīng)有不小于 25D等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
特別注意:流量計安裝點的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關(guān)閥門，對流量計的使用壽命影響極大，非常容易對流量計造成長久性損壞。流量計盡量避免在架空的非常長的管道上安裝，這樣時間一長后，由于流量計的下垂非常容易造成流量計與法蘭間的密封泄漏，若不得已安裝時，必須在流量計的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。

5.2、對配管的要求
流量計對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響測量精度。
流量計安裝點的上下游配管的內(nèi)徑應(yīng)與流量計內(nèi)徑相同，其應(yīng)滿足下式的要求。
0.98DN≤D≤1.05DN式中:DN-流量計內(nèi)徑
D-配管內(nèi)徑
配管應(yīng)與流量計同心.同軸偏差應(yīng)不大于1.05DN。
流量計與法蘭間的密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比流量計內(nèi)徑略大

5.3、對方管道的要求
為方便檢修流量計，選為流量計安裝旁通管。另外，在需清洗的管道上: 或所安裝流量計的管道內(nèi)的流體不能為檢修流量計而停供的情況下，必須安裝旁通管。

5. 4、對管道振動的要求
流量計盡量避免安裝在振動較強的管道上,若不得已要安裝時，必須采取減振措施，在流量計上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。

六、智能渦街流量計的選型
6.1儀表的正確選型是儀表正常應(yīng)用的關(guān)鍵，實際應(yīng)用中，大多的故障是由于儀表的選型不合理造成的。詳細(xì)了解現(xiàn)場應(yīng)用的工況條件及介質(zhì)參數(shù)，選擇合適的壓力、溫度、防護(hù)、防爆等級及材質(zhì)、結(jié)構(gòu)方式、以保證儀表能運行在狀態(tài)。
6.2儀表使用的zui大流量應(yīng)盡可能小于0.5Qgmax（儀表上限流量）
6.3儀表公稱口徑按工況zui大流量選擇，如果被測流量是以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20℃，101.3kPa）流量，則需進(jìn)行工況流量換算，在根據(jù)表1選擇適當(dāng)?shù)目趶健?/span>
（1）智能渦街流量計出廠前已按國家標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)了流量范圍，一般情況下，用戶不用核算；必要時，用戶可按下式核算出工況下介質(zhì)流量下限值。
Qgmin=QgminX
式中: Qgmin工況條件下，擁護(hù)流量下限值：
Qgmin表1參考條件下zui小流量:
ρ tab參比條件下介質(zhì)密度[液體(水)ρtab=1000 (kg/m3)，氣體(空氣) ]ρtab= (1.205 (kg/ m3)，干飽和蒸汽ρtab=2.129[ (kg/ m3) ]；ρg工況條件下介質(zhì)密度(kg/ m3)。
（2）氣體將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(101. 3kPa,20C)密度轉(zhuǎn)算成工況狀態(tài)下密度的計算；
ρg= pn.[(101.3+Pg)/ 101.3].[(273+20)/(273+T)]式中：pg工況條件下介質(zhì)的密度(kg/ m3)
Ρn：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(101. 3kPa，20C)介質(zhì)密度(kg/ m3) ；
Pg工況壓力(kPa)；T工況溫度(℃)；
（3）計算工況流量(Qg)；
a)由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量計算工況狀態(tài)下的體積流量：Qg=Qg (pn/ pg)
Qg=Qn.[101 .3/(101. 3+Pg)].[(273+T)/<273+20)]
式中：Qg工況流量(m3/h)；
      Qn標(biāo)況流量(m3/h)；
      ρg工況條件下介質(zhì)的密度(kg/ m3)
ρn標(biāo)況下介質(zhì)的密度(kg/ m3) ；Pg工況壓力(kPa)；
      T工況溫度(℃)
      b)由質(zhì)量流量計算工況的流量(Qg) ；
      Qg=Qm/g
式中：Qg工況流量(m3/h)；
Qm質(zhì)量流量(m3/h) ；
ρg工況條件下介質(zhì)的密度(kg/ m3)；
(4) 當(dāng)測量液體時，為防止生氣穴和氣蝕，管道內(nèi)的實際工作壓力應(yīng)符合下式要求；
P≥2.7△P+1.3P1
式中：P所允許的zui小管道壓力(優(yōu)良壓力MPa)；
△P壓力損失(MPa)；
P1該液休工作溫度下對應(yīng)的飽和蒸氣壓力(MPa 優(yōu)良壓力)；
△P可由下式計算：△P=1.079X 106p.v2
式中： p被測液體的密度(kg/ m3)；
V被測液休的流速(m/s)；
注:氣體指常溫常壓下的空氣(t=20C ,P=0. IMPa)；蒸氣指干飽和蒸氣(t=143C ,P=0.4MPa)
七、智能渦街流量計訂貨須知
1、用戶訂購本產(chǎn)品時要注意根據(jù)管道公稱直徑、流量范圍、公稱壓力、介質(zhì)zui大壓力、介質(zhì)溫度范圍、環(huán)境條件選擇合適的規(guī)格，在危險場所使用的必須注明防爆等級要求。
2、流量計一般為基本型，帶工況脈沖輸出，若需其它附件及輸出功能，請在訂貨時注明。3.用戶在訂貨時，請按照下列格式，詳細(xì)正確地填寫。

LUGB/E系列渦街流量計選型表