渦街氣體流量計概述
渦街流量計是采用壓電應力式傳感器，性能可靠性高，可在-20℃～+250℃的流體溫度范圍內工作。工作壓力損失較小，量程范圍寬，對空氣測量量程比可達30比1，渦街流量計測量技術(shù)成熟的產(chǎn)品。具備了模擬標準信號、數字脈沖信號輸出，可以與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進(jìn)、理想的測量?jì)x器。
渦街流量計廣泛用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)，精度高，在測量流體體積流量時(shí)不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響，可靠性高，維護量小，能長(cháng)期穩定。
渦街氣體流量計的工作原理
在流體中設置非流線(xiàn)型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱(chēng)為卡曼渦街，如圖所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱(chēng)地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來(lái)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)生體一側產(chǎn)生的卡門(mén)旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數（無(wú)量綱數）
V－流體的平均流速
d－旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見(jiàn)，通過(guò)測量卡門(mén)渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數（St）是無(wú)因次未知數，
圖表示斯特羅哈爾數（St）與雷諾數（Re）的關(guān)系。
在曲線(xiàn)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(chēng)為儀表常數（K），見(jiàn)式（2）
K＝N/Q（1/m3） 公式（2）
式中：K＝儀表常數（1/m3）。
N＝脈沖個(gè)數
Q＝體積流量（m3）
渦街氣體流量計產(chǎn)品特點(diǎn)
1、結構簡(jiǎn)單而牢固，無(wú)可動(dòng)部件，可靠性高，長(cháng)期運行十分可靠。
2、安裝簡(jiǎn)單，維護十分方便。
3、檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì)，性能穩定，壽命長(cháng)。
4、輸出是與流量成正比的脈沖信號，無(wú)零點(diǎn)漂移，精度高。
5、測量范圍寬，量程比可達1：10。
6、壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義。
7、在一定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組份變化的影響，儀表系數僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測量流體體積流量時(shí)無(wú)需補償，調換配件后一般無(wú)需重新標定儀表系數。
8、應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體流量計的流量均可測量。
9、檢定周期為二年。
10、應用內徑范圍為25-300mm（滿(mǎn)管式），插入式渦街流量計應用內徑范圍為350-1200mm)。
11、滿(mǎn)管式測量液體精度為1%，測量蒸汽和氣體精度為1.5%，插入式測量液體精度為2%，測量蒸汽和氣體精度為2.5%。
12、被測介質(zhì)溫度為-20～150℃、-40～250℃、+100～350℃（僅管式）。
13、輸出信號為三線(xiàn)制電壓脈沖，三線(xiàn)制4-20mA、二線(xiàn)制4-20mA。
渦街氣體流量計參數
1、口徑：DN15～DN3000mm
2、公稱(chēng)壓力：0.6～42MPa
3、工況溫度：-180～+500℃
4、精度：±1.5%FS
5、輸出信號：4～20mA二線(xiàn)制；脈沖0～1000HZ；RS232/RS485(或按用戶(hù)要求協(xié)商提供)
6、防護等級：IP65 IP67
7、防爆標志：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4
8、執行標準：企標Q/BET05-06
9、表頭顯示：累積流量；瞬時(shí)流量；工況溫度；工況壓力（溫壓補償式才有）；棒狀滿(mǎn)量程百分比；故障自檢
10、公稱(chēng)通徑：卡裝式：DN10～DN300； 插入式：DN350～DN1000； 法蘭式：DN10～DN3000
渦街氣體流量計流量范圍
常用氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）
|
氣體名稱(chēng) |
密度(kg/m3) |
氣體名稱(chēng) |
密度(kg/m3) |
|
空氣(干) |
1.2928 |
乙炔 |
1.1717 |
|
氮氣 |
1.2506 |
乙烯 |
1.2604 |
|
氧氣 |
1.4289 |
丙烯 |
1.9140 |
|
氬氣 |
1.7840 |
甲烷 |
0.7167 |
|
氖氣 |
0.9000 |
乙烷 |
1.3567 |
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氨氣 |
0.7710 |
丙烷 |
2.0050 |
|
氫氣 |
0.08988 |
丁烷 |
2.7030 |
|
一氧化碳 |
1.97704 |
天然氣 |
0.8280 |
|
二氧化碳 |
1.3401 |
煤制氣 |
0.8020 |
渦街氣體流量計產(chǎn)品型譜
渦街氣體流量計儀表的安裝設計
儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環(huán)節，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會(huì )影響儀表的使用壽命，甚至會(huì )損壞儀表。
（一） 安裝環(huán)境要求：
1．盡可能避開(kāi)強電設備、高頻設備、強開(kāi)關(guān)電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
2．避開(kāi)高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風(fēng)措施。
3．避開(kāi)高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風(fēng)措施。
4．渦街流量?jì)x表應盡量避免安裝在振動(dòng)較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游 2D 處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。
5．儀表最好安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線(xiàn)彎成 U 形，避免水順著(zhù)電纜線(xiàn)進(jìn)入放大器殼內。
6．儀表安裝點(diǎn)周?chē)鷳摿粲休^充裕的空間，以便安裝接線(xiàn)和定期維護。
（二） 儀表管道安裝要求：
1．渦街流量?jì)x表對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì )影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng)，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長(cháng)度要求見(jiàn)圖(三)
注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量?jì)x表的上游,而應安裝在渦街流量?jì)x表的下游 10D 處。
2．上、下游配管內徑應相同。如有差異，則配管內徑 Dp 與渦街儀表表體內徑 Db,應滿(mǎn)足以下關(guān)系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管應與流量?jì)x表表體內徑同心，它們之間的不同軸度應小于 0.05Db
3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時(shí)不能凸入管內，其內徑應比表體內徑大 1-2mm
4．測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí)，測壓孔應設置在下游 3-5D處，測溫孔應設置在下游 6-8D 處，見(jiàn)圖（七）。D 為儀表工稱(chēng)口徑，單位：mm
5．儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
6．測量氣體時(shí)，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內含少量液體，為了防止液體進(jìn)入儀表測量管，氣流應自下而上流動(dòng)，如圖（四）a 所示
7．測量液體時(shí)，為了保證管內充滿(mǎn)液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí)，應該保證液體流動(dòng)方向從下而上。若管道內含少量氣體，為了防止氣體進(jìn)入儀表測量管，儀表應安裝在管線(xiàn)的較低處如圖（四）b 所示
8．測量高溫、低溫介質(zhì)時(shí)，應注意保溫措施。轉換器內部（表頭殼體內）高溫一般不應超過(guò) 70℃；低溫易使轉換器內部出現凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。
（三） 儀表的安裝外形尺寸：見(jiàn)圖（五）、圖（六）
（四）插入式渦街流量?jì)x表安裝步驟：
1．在管道上用氣焊開(kāi)一個(gè)略小于φ100mm 的圓孔，并把圓孔周?chē)糖宄蓛?，以保證測頭旋轉流利
2．在管道圓孔處焊上廠(chǎng)家提供的法蘭，要求法蘭軸線(xiàn)與管道軸線(xiàn)垂直。
3．將球閥及傳感器安裝在焊接好的發(fā)蘭上。
4．調節絲杠，使插入深度符合要求（保證測頭中心軸線(xiàn)和管道中心軸線(xiàn)重合），流體流向必須與方向標上的指示箭頭保持一致。
5．均勻擰緊壓蓋上的螺絲。(注：壓蓋的松緊程度決定儀表的密封程度和絲杠能否旋動(dòng))
6．檢查各環(huán)節是否完成好，慢慢打開(kāi)閥門(mén)觀(guān)察是否有泄漏（需特別注意人身安全）若有泄露請重復步驟 5、6。
(五)壓力變送器和 Pt100 安裝示意圖
渦街氣體流量計配線(xiàn)設計
一. 輸出頻率信號的三線(xiàn)制渦街流量?jì)x表配線(xiàn)設計
輸出頻率信號的三線(xiàn)制流量傳感器采用 DC24V 或 DC12V 電源供電，一般通過(guò)三芯屏蔽電纜線(xiàn)(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(xiàn)的選擇應適合現場(chǎng)環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線(xiàn)要與其它強功率電力線(xiàn)分離，不能平行走線(xiàn)。傳感器端子接線(xiàn)見(jiàn)圖（八）
二．輸出標準 4~20mA 電流信號的兩線(xiàn)制渦街流量?jì)x表配線(xiàn)設計
輸出標準 4~20mA 電流信號的兩線(xiàn)制變送器采用 DC24V 電源供電，一般通過(guò)兩芯屏蔽電纜線(xiàn)(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(xiàn)的選擇應適合現場(chǎng)環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線(xiàn)要與其它強功率電力線(xiàn)分離，不能平行走線(xiàn)。變送器端子接線(xiàn)見(jiàn)圖（九）
三．帶 RS-485 通訊接口功能的渦街流量?jì)x表配線(xiàn)設計
帶 RS-485 通訊功能的渦街流量?jì)x表采用 DC24V 電源供電，與其它設備之間采用四線(xiàn)制傳輸方式。儀表端子接線(xiàn)見(jiàn)圖（十）
四．防暴型渦街流量?jì)x表配線(xiàn)設計
LUGB/E 三線(xiàn)制脈沖輸出型渦街流量?jì)x表與 LB978 齊納安全柵相連、LUGB/E 兩線(xiàn)制標準 4~20mA 電流輸出型渦街流量?jì)x表與 LB987S 齊納安全柵相連可構成本質(zhì)安全型防爆系統，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等關(guān)聯(lián)設備的接線(xiàn)性請參看防爆安全柵廠(chǎng)家提供的接線(xiàn)說(shuō)明和以下所示圖（十一），圖（十二）。
注意事項：
（1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險場(chǎng)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(chǎng)所。
（2）傳感器和變送器應有可靠接地，防爆地線(xiàn)不得與強電系統保護接地共用。
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