一體式渦街流量計(jì)
一、儀表概述：
一體化渦街流量計(jì)輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
二、測(cè)量原理：
一體化渦街流量計(jì)在測(cè)量管中垂直插入一個(gè)柱狀物時(shí)，流體通過(guò)柱狀物兩側(cè)就交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦列被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體速度及柱狀物的寬度有關(guān)，可用下式表示：
f＝St·v/d
式中：f－卡門渦街的釋放頻率
St－系數(shù)（稱為斯特羅哈數(shù)）
v－流速
d－柱狀物的寬度
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比，因此通過(guò)測(cè)量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時(shí)流量。
斯特羅哈數(shù)是渦街流量計(jì)的重要系數(shù)。在曲數(shù)的St≈0.17的平直部分，旋渦的釋放頻率與流速成正比，所以檢出頻率f就可求得流速v，由v求出體積流量。
渦街流量傳感器得旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測(cè)傳感器（探頭）上地應(yīng)力通過(guò)在它內(nèi)部地壓電元件來(lái)檢出地。
三、適用場(chǎng)合：
渦街流量計(jì)是一種具有**用途的流量?jī)x表，用于絕大多數(shù)蒸汽、氣體和液體的流量計(jì)量、測(cè)量、控制，**應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、造紙、制藥、食品等工業(yè)部門和市政建設(shè)、環(huán)保工程等行業(yè)。
四、性能特點(diǎn)：
1、無(wú)可動(dòng)部件，長(zhǎng)期穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于安裝和維護(hù)。
2、傳感器輸出為脈沖頻率，其頻率與被測(cè)流體的實(shí)際流量成線性，零點(diǎn)無(wú)漂移，性能十分穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)形式多樣，有管道式、插入式流量傳感器形式。
3、精確度較高，通長(zhǎng)氣體的測(cè)量精度為1.5%。
4、測(cè)量量程范圍寬。
5、壓損小，屬于節(jié)能流量?jī)x表。
6、安裝方式靈活，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝管道不同，可水平，垂直和不同角度傾斜安裝。
7、本儀器可**用壓縮空氣、飽和及過(guò)熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。
五、技術(shù)指標(biāo)：
1、測(cè)量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽；
2、測(cè)量范圍：（見(jiàn)下表）；
3、公稱通徑：（見(jiàn)下表）非標(biāo)產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做；
4、溫度范圍：壓電式 -40℃ ~ 350℃ 電容式 -60℃ ~ 450℃；
5、壓力規(guī)格：PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa ,更高壓力規(guī)格可特殊定做；
6、范 圍 度：正常范圍1：10 擴(kuò)展后范圍1：15；
7、壓力損失系數(shù)：Cd≤2.6；
8、系統(tǒng)測(cè)量精度：液體、氣體 示值的±1%；
蒸 汽 示值的±1.5%；
插入式 示值的±2.5%；
9、供電電壓：傳感器 +12VDC 、+24VDC（可選） 變送器 +24VDC；
現(xiàn)場(chǎng)顯示型 儀表自帶3.6V鋰電池；
10、輸出信號(hào)：傳感器 脈沖頻率信號(hào)0.1 ~ 3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V；
變送器 兩線制4 ~ 20mA.DC電流信號(hào)；
11、允許振動(dòng)加速度：壓電式 ≤0.2g 電容式 ≤1.0g；
12、環(huán)境溫度：傳感器：-30℃ ~ 65℃ 變送器、現(xiàn)場(chǎng)顯示：-10℃ ~ 50℃；
13、環(huán)境濕度：相對(duì)濕度5 ~ 85%；
14、大氣壓力：86 ~ 106Kpa；
15、信號(hào)遠(yuǎn)傳距離：≤500m；
16、信號(hào)線接口：內(nèi)螺紋M20×1.5；
17、防爆等級(jí)：( ia )ⅡCT2 — T5；
18、 防護(hù)等級(jí)：普通型 IP65 潛水型IP68；
19、儀表材質(zhì)：儀表外殼采用鋁合金，表體部分采用不銹鋼304材質(zhì),也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。
六、安裝環(huán)境六大要求：
1、盡可能避開(kāi)強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。
2、避開(kāi)高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊憽Ｈ舯仨毎惭b，須有隔熱通風(fēng)措施。
3、避開(kāi)高濕環(huán)境和強(qiáng)腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風(fēng)措施。
4、渦街流量?jī)x表應(yīng)盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置，并加防振墊，加強(qiáng)抗振效果。
5、儀表需安裝在室內(nèi)，安裝在室外應(yīng)注意防水，特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進(jìn)入放大器殼內(nèi)。
6、儀表安裝點(diǎn)周圍應(yīng)該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護(hù)。
七、現(xiàn)場(chǎng)需求：
1、低維護(hù)量-市場(chǎng)上大多數(shù)的渦街流量計(jì)是采用取壓孔或插入式檢測(cè)元件感應(yīng)漩渦，一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙，則造成信號(hào)變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是沒(méi)有容易堵塞的部分，從而降低維護(hù)量。
2、感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一，看似簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)卻給實(shí)際使用帶來(lái)不便。因?yàn)橐坏└袘?yīng)部分失效，則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件，影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將二者分開(kāi)，這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分，而無(wú)需將介質(zhì)排空。
3、渦街流量計(jì)容易受到振動(dòng)的干擾，設(shè)計(jì)精良的渦街流量計(jì)可以通過(guò)硬件和數(shù)字信號(hào)處理將干擾排除，從而得到穩(wěn)定的信號(hào)。
4、渦街流量計(jì)安裝的一個(gè)麻煩事前后需要很長(zhǎng)的直管段，有些廠家可以提供在流量計(jì)內(nèi)部縮徑的設(shè)計(jì)，大大降低了用戶專門維渦街流量計(jì)配備直管段的需求。
八、調(diào)試使用期間需要注意的問(wèn)題：
1、流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)安裝、維護(hù)必須遵守“有防爆性氣體時(shí)勿開(kāi)蓋"的警告語(yǔ)，并在開(kāi)蓋前關(guān)掉外電源。
2、渦街流量計(jì)在室外使用時(shí)，建議加配防護(hù)罩。
3、不得隨意松開(kāi)流量計(jì)固定部分。壓力傳感器的保護(hù)。用戶在使用流量計(jì)時(shí)，應(yīng)注意流量計(jì)的壓力過(guò)載值為壓力傳感器額定工作壓力的1.5倍（即介質(zhì)zui高壓力的1.5倍）。選型應(yīng)在規(guī)定的流量范圍內(nèi)，防止超速運(yùn)行，以獲得理想的準(zhǔn)確度和保證正常使用壽命。（由于試壓、吹掃管道或排氣造成超速運(yùn)轉(zhuǎn)，以及渦輪在反向流中運(yùn)轉(zhuǎn)都可能導(dǎo)致流量計(jì)損壞）
4、渦街流量計(jì)投入運(yùn)行時(shí)應(yīng)緩慢開(kāi)啟閥門，防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。加潤(rùn)滑油應(yīng)按告示牌操作，加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定，通常每年2~3次。
5、渦街流量計(jì)運(yùn)行時(shí)不允許打開(kāi)后蓋或更動(dòng)內(nèi)部有關(guān)參數(shù)，否則將影響流量計(jì)的正常運(yùn)行。
九、安裝使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)：
渦街無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件，體積小，耐腐蝕，性能穩(wěn)定，可直接顯示介質(zhì)的工作壓力、溫度、流量以及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣量，量程范圍寬，計(jì)量誤差小等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已**用于油氣井的生產(chǎn)計(jì)量和天然氣的銷售計(jì)量中。在多年來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，我們認(rèn)為該流量計(jì)zui適合于較為干凈的干氣計(jì)量，漸成為中小用氣體計(jì)量?jī)x表。要保證流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確，減少計(jì)量誤差，請(qǐng)注意：
1、選型合理
勿使實(shí)際zui小流量QVmin低于所選通徑流量計(jì)流量范圍下限。
2、安裝正確
渦街流量計(jì)上游的應(yīng)有至少10D長(zhǎng)度的計(jì)量直管段。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑、更不能有臺(tái)階，磨平連接法蘭的焊縫，法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。更不能把流量計(jì)的安裝方向裝反了。試驗(yàn)證明：一切不合理的安裝，都將導(dǎo)致流量計(jì)計(jì)量值偏低。
3、遠(yuǎn)離震蕩源，或在流量計(jì)上、下游安裝支墩，以避免管線震動(dòng)的影響。避免強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)流量計(jì)芯片的干擾。
4、氣質(zhì)相對(duì)干凈
尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流;氣質(zhì)較臟時(shí)，應(yīng)即時(shí)清洗流量計(jì)。
5、減少氣流脈動(dòng)的影響
可在流量計(jì)前安裝緩沖罐，或者加長(zhǎng)流量計(jì)上游的計(jì)量直管段長(zhǎng)度。
6、及時(shí)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量檢定，確保量值準(zhǔn)確可靠。
十、選型要點(diǎn)：
1、流量計(jì)的選型盡可能不要使用流量工作在下限極限值，故流量計(jì)的口徑應(yīng)盡可能小，以獲得更大的流速和流量范圍。
2、流量計(jì)應(yīng)使用在介質(zhì)工作壓力和溫度范圍的技術(shù)參數(shù)內(nèi)。不要刻意選用高壓力等級(jí)和超高溫度的儀表，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作壓力和溫度選用儀表，后者價(jià)格要高些。
3、在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，應(yīng)選用防爆型流量計(jì)。
4、渦街流量計(jì)的下限流量取決于介質(zhì)的工況密度和運(yùn)動(dòng)粘度，其上限流量一般不受介質(zhì)壓力和溫度的影響，因此確定流量范圍只要確定實(shí)際可用的下限流量即可。計(jì)算出下限流量后，查流量范圍表即可確定相應(yīng)口徑。
