基本簡介

　　渦街流量計主要用于工業(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)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械件，因此性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較、理想的流量儀表。

分類

　　LUCB系列式渦街流量計、LUCB系列渦街流量計

參數(shù)及要求

　　◆測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣

　　◆連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、式

　　◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,10

　　◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200

　　◆流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s

　　正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3

　　◆測量 1.0級 1.5級

　　◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃，高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃

　　◆輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V

　　◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m

　　◆脈沖電流遠傳信號 4～20 mA,傳輸距離為1000m

　　◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃

　　◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金

　　◆電源 DC24V或鋰電池3.6V

　　◆爆等級 本安型iaIIbT3-T6，護等級 IP65

原理

　　在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

　　渦街流量計是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中。

　　渦街流量計是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時，在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)，可用下式表示：

　　f=Stv/d

　　式中:f為旋渦的釋放頻率，Hz；v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度，m/s；d為旋渦發(fā)生體特征寬度，m；St為斯特羅哈數(shù)，無量綱，它的數(shù)值范圍為0.14－0.27。

　　St是雷諾數(shù)的函數(shù)，St=f（l/Re）。

　　當(dāng)雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi)，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102~105，旋渦頻率f=0.2v/d。

　　由此可知，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。

編輯本段主要功能

　　1、表體中同時集成溫壓補償補償功能，可測量流體的標(biāo)準(zhǔn)體積流量或標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量流量。

　　2、 全智能化、數(shù)字化電路設(shè)計，可自動補償被測流體密度或標(biāo)況體積計算。

　　3、 的數(shù)字濾波和修正功能使流量測量更加精準(zhǔn)。

　　4、 電池供電型無需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。

　　5、 點陣漢字液晶顯示，使用操作更方便。

編輯本段安裝方法

安裝條件

　　l 傳感器可安裝在室內(nèi)，也可安裝在室外。環(huán)境條件要合要求。

　　l 傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜（流體的流向自下而上）的與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。

　　l 傳感器應(yīng)避免安裝在械振動的管道上。當(dāng)振動不可避免時，應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上定支撐架。

　　l 傳感器應(yīng)避免安裝在有較強電磁場干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。

　　l 被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時，應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。

　　l 傳感器的上、下游應(yīng)配置長度的直管段，直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑，無明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。其長度應(yīng)合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi)，應(yīng)充滿被測液體。

　　l 直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑，誤差要≤3%并不過5mm。

安裝步驟要求

　　l 將配備的法蘭分別焊接到上下游直管段上，使法蘭和直管段的內(nèi)徑嚴(yán)格垂直與同心。

　　l 將傳感器夾在焊有法蘭的上下游直管段上，用螺栓緊固，使上下游直管段與傳感器保持同軸。

　　l 傳感器安裝方式：傳感器應(yīng)朝上或水平（放大器指向）安裝；介質(zhì)溫度過250℃，傳感器應(yīng)水平安裝。

　　l 傳感器及管道要時應(yīng)良好接地，接地電阻≤10Ω。

　　傳感器上、下游直管段長度的要求

安裝注意十要點

　　1、合理選擇安裝場所和環(huán)境。

　　避開強電力設(shè)備，高頻設(shè)備，強電源開關(guān)設(shè)備；避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊?，避開強烈震動場所和強腐蝕 環(huán)境等，同時要考慮安裝維修方便。

　　2、上下游須有的直管段。

　　若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90。彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。

　　若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90。彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。

　　調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處，若須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D，下游應(yīng)有不小于5D。

　　3、安裝點上下游的配管應(yīng)與傳感器同心，同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。

　　4、管道采取減振動措施。

　　傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，是橫向振動。若不得已要安裝時，須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加振墊。

　　5．在水平管道上安裝是流量傳感器常用的安裝方式。

　　測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。

　　測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。

　　6．傳感器在垂直管道的安裝。

　　測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應(yīng)由下向上。

　　測量液體流量時，液體流向應(yīng)由下向上：這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。

　　7、傳感器在水平管道的側(cè)裝。

　　無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側(cè)裝，是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許采用側(cè)裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。

　　8．傳感器在水平管道的倒裝。

　　一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽?？捎糜跍y量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。

　　9．傳感器在有保溫層管道上的安裝。

　　測量高溫蒸汽時，保溫層多不能過支架高度的三分之一。

　　10．測壓點和測溫點的選擇。

　　根據(jù)測量的需要，需在傳感器附近測量壓力和溫度時，測壓點應(yīng)在傳感器下游的3-5D處，測溫點應(yīng)在傳感器下游的6-8D處。

注意事項

　　l 法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。

　　l 安裝時應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向一致。

　　l 傳感器安裝前，法蘭凹槽內(nèi)須放好密封圈。壓力和溫度測量點的位置，取壓點在傳感器下游3～5DN處，測溫點在下游5～8DN處。

　　l 測量高溫介質(zhì)時，切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。

　　l 連接傳感器的屏蔽電纜走向，應(yīng)盡可能遠離強電磁場的干擾場合。不允許與高壓電纜一起敷設(shè)，屏蔽電纜要盡量縮短，并且不得盤卷，以減少分布電感，長度不應(yīng)過200米。

　　l 安裝傳感器前，管道須進行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì)，避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道須充滿被測液體，氣泡的干擾。

　　測量氣體的管道為儲積液的干擾。安裝位置如圖五所示。高溫高壓下更換探頭體時，須操作，做好高溫護。降溫降壓后在條件下方可更換探頭。

編輯本段常見故障

　　渦街流量計常見故障九、 一臺DN50渦街流量計，從說明書查到，其液體用流量范圍是3-50m3/h。我們在油流標(biāo)準(zhǔn)裝置上標(biāo)定的結(jié)果是10-50 m3/h合要求，但10m3/h以下不合格，應(yīng)如何評價此臺流量計?

　　渦街流量汁說明書中，標(biāo)明的流量范圍是使用于特定參考介質(zhì)的流量范圍，如液體—般指常溫水。用于其他介質(zhì)時，可用流量范圍將隨介質(zhì)的粘度和密度不同而異。由于油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用粘度比水大，密度比水小的柴油做標(biāo)定介質(zhì)，流量計的下限流量—般都會相應(yīng)，使可用流量范圍變窄。所以，渦街流量計在油流量標(biāo)定裝置上標(biāo)定出現(xiàn)小流量性能變差是正常的。由此我們不難推斷，如果用液化石油氣(這種低粘度介質(zhì))標(biāo)定渦街流量汁，將會得到比水好的相反結(jié)果。

編輯本段應(yīng)用領(lǐng)域

選擇

　?。?）渦街流量變送器的選擇

　　在飽和蒸汽測量中采用VA型壓電式渦街流量變送器，由于渦街流量計量程范圍寬，因此，在實際應(yīng)用中，一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計的下限，也就是說須滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。

　?。?）壓力補償壓力變送器的選擇

　　由于飽和蒸汽管路長，壓力波動較大，須采用壓力補償，考慮到壓力、溫度及密度的對應(yīng)關(guān)系，測量中只采用壓力補償即可，由于明通公司管道飽和蒸汽壓力在0.3－0.7MPa范圍，壓力變送器的量程選擇1MPa即可。

　?。?）顯示儀表選擇

　　顯示儀表智能流量顯示儀，具有穩(wěn)壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。

設(shè)定

　?。?）儀表系數(shù)的設(shè)定，設(shè)定的儀表 系數(shù)K可用下式表示：

　　K= 1000/K0

　　式中：K0為渦街發(fā)生體在出廠時標(biāo)定的儀表常數(shù)，L/脈沖；k的單位為脈沖數(shù)/m3。

　?。?）壓力補償壓力變送器的量程設(shè)定。

　?。?）壓力、流量報警上限設(shè)定。

　　3、渦街流量計的安裝

　?。?）渦街流量計盡量安裝在遠離振動源和電磁干擾較強的地方，振動存在的地方須采用減振裝置，減少管道受振動的影響。

　?。?）直管段的配置，前后直管段要滿足渦街流量計的要求，所配管道內(nèi)徑也須和渦街流量變送器內(nèi)徑一致。

　　4、渦街流量計使用注意事項

　　盡量減少管道內(nèi)汽錘對渦街發(fā)生體的沖擊。振動較大而又無法消除時，不宜采用渦街流量計

現(xiàn)場需求

　　1. 低維護量-市場上大多數(shù)的渦街流量計是采用取壓孔或式檢測元件感應(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，則造成信號變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分，從而降低維護量。

　　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，看似簡單的設(shè)計卻給實際使用帶來不便。因為一旦感應(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)計應(yīng)該是將二者分開，這樣就可以單獨更換感應(yīng)部分，而無需將介質(zhì)排空。

　　3. 渦街流量計容易受到振動的干擾，設(shè)計精良的渦街流量計可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除，從而得到穩(wěn)定的信號。

　　4. 渦街流量計安裝的一煩事前后需要很長的直管段，有些廠家可以提供在流量計內(nèi)部縮徑的設(shè)計，大大降低了用戶專門維渦街流量計配備直管段的需求。

原理

　　在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

　　設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：

　　f=SrU1/d=SrU/md （1）

　　式中　U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；

　　Sr--斯特勞哈爾數(shù)；

　　m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

　　管道內(nèi)體積流量qv為

　　qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)

　　K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)

　　式中 K--流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。

　　K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時，VSF的流量計算式為圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線式中 qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；

　　Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；

　　Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；

　　Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。

　　由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在雷諾數(shù)范圍內(nèi)與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

　　渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。

　　為渦街流量計的及振動性能，我公司新近開發(fā)出了改進型渦街流量傳感器，因其的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強振動（≤1g）的惡劣工況下使用。

　　在實際應(yīng)用中，往往流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計作成一體，不不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝方便。

　　為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗高新技術(shù)，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。

　　◆測量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣

　　◆口徑規(guī)格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100

　　◆法蘭連接式口徑選擇100,150,200

　　◆流量測量范圍正常測量流速范圍?雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s;液體0.5～7m/s

　　正常測量流量范圍液體、氣體流量測量范圍見表2；蒸氣流量范圍見表3

　　◆測量1.0級? 1.5級

　　◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃

　　◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃

　　◆輸出信號脈沖電壓輸出信號高電平8～10V 低電平0.7～1.3V

　　◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m

　　◆脈沖電流遠傳信號4～20 mA,傳輸距離為1000m

　　◆儀表使用環(huán)境溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃

　　◆材質(zhì)不銹鋼, 鋁合金

　　◆電源DC24V或鋰電池3.6V

　　◆爆等級本安型iaIIbT3-T6

　　護等級IP65

LUG型式渦街流量計

編輯本段產(chǎn)品選型

　　選擇渦街流量計所需要的參數(shù)：

　　1、管道的口徑

　　2、被測介質(zhì)的名稱（蒸汽要注明是飽和蒸汽還是過熱蒸汽）

　　3、被測介質(zhì)的工作壓力

　　4、被測介質(zhì)的工作溫度

　　5、被測介質(zhì)的工作流量

　　飽和蒸汽密度、壓力、溫度一覽表

編輯本段常見問題

　　主要存在的問題主要有：

　?、僦甘鹃L期不準(zhǔn)；

　?、跓o指示；

　?、壑甘敬蠓秶▌?，無法讀數(shù)；

　?、苤甘静换?；

　?、菪×髁繒r無指示；

　?、啻罅髁繒r指示還可以，小流量時指示不準(zhǔn)；

　?、吡髁孔兓瘯r指示變化跟不上；

　?、鄡x表K系數(shù)無法確定，多處資料均不一致。

　　分析及解決方法：總結(jié)引起這些問題的主要原因，主要涉及到以下方面：

　　1、選型方面的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設(shè)計選型之后由于工藝條件變動，使得選擇大了―個規(guī)格，實際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑，以測量，這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關(guān)。比如，一條渦街管線設(shè)計上供幾個設(shè)備使用，由于工藝部分設(shè)備有時候不使用，造成目前實際使用流量減小，實際使用造成原設(shè)計選型口徑過大，相當(dāng)于了可測的流量下限，工藝管道小流量時指示無法，流量大時還可以使用，因為如果要重新改造有時候難度太大．工藝條件的變動只是臨時的?？山Y(jié)合參數(shù)的重新整定以指示準(zhǔn)確度。

　　2、安裝方面的問題。主要是傳感器前面的直管段長度不夠，影響測量，這方面的原因主要同問題①有關(guān)。比如：傳感器前面直管段明顯不足，由于FIC203不用于計量，用于控制，故目前的可以使用相當(dāng)于降級使用。

　　3、參數(shù)整定方向的原因。由于參數(shù)錯誤，導(dǎo)致儀表指示有誤．參數(shù)錯誤使得二次儀表滿度頻率計算錯誤，這方面的原因主要同問題①、③有關(guān)。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準(zhǔn)，實際滿度頻率大干計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動，無法讀數(shù)，而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的終確定，終通過重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù)，解決了這一問題。

　　4、二次儀表故障。這部分故障較多，包括：儀表電路板有斷線之處，量程設(shè)定有個別位顯示壞，K系數(shù)設(shè)定有個別位顯示壞，使得無法確定量程設(shè)定以及K系數(shù)設(shè)定，這部分原因主要向問題①、②有關(guān)。通過相應(yīng)的故障，問題得以解決。

　　5、四路線路連接問題。部分回路表面上看線路連接很好，仔細檢查，有的接頭實際已松動造成回路中斷，有的接頭雖連接很緊但由于副線問題緊固螺釘卻緊固在了線皮上，也使得回路中斷，這部分原因主要同問題②有關(guān)。

　　6、二次儀表與后續(xù)儀表的連接問題。由于后續(xù)儀表的問題或者由于后續(xù)儀表的檢修，使得二次儀表的mA輸出回路中斷，對于這類型的二次儀表來說，這部分原因主要同問題②有關(guān)。尤其是對于后續(xù)的記錄儀，在記錄儀長期損壞無法的情況下，要注意短接二次儀表的輸出。

　　7、由于二次儀表平軸電纜故障造成回路無指示。由于長期運行，再加上受到灰塵的影響，造成平軸電纜故障，通過清洗或者更換平軸電線，問題得以解決。

　　8、對于問題⑦主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松，造成表頭下沉，指針與表殼摩擦大，動作不靈，通過調(diào)整表頭并重新固定，問題相應(yīng)解決。

　　9、使用環(huán)境問題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分，由于環(huán)境濕度大，造成線路板受潮，這部分原因主要同問題②、②有關(guān)。通過相應(yīng)的技改措施，對部分環(huán)境濕度大的傳感器重新作了把探頭部分與轉(zhuǎn)換部分分離處理，改用了分離型傳感器，故善了工作環(huán)境，日前這部分儀表運行良好。

　　10、由于現(xiàn)場調(diào)校不好，或者由于調(diào)校之后的實際情況的再變動。由于現(xiàn)場振動噪聲平衡調(diào)整以及靈敏度調(diào)整不好．或者由于調(diào)整之后運行一段時間之后現(xiàn)場情況的再變動，造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關(guān)。使用示波器，加上結(jié)合工藝運行情況，重新調(diào)整。

　　渦街流量計安裝對直管段的要求：

　　正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是重要的環(huán)節(jié)，若安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量，重者會影響流量計的使用壽命，甚至?xí)p壞流量計。

　　渦街流量計安裝對直管段的要求是重要的。它的詳細要求如下：

　　流量計對安裝點上的上下游直管段的要求，否則會影響測量。

　　若流量計安裝點上的上游有漸縮管，流量計上游應(yīng)有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

　　若流量計安裝點上的上游有漸擴管，流量計上游應(yīng)有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段

　　若流量計安裝點上游有90°彎頭或下行接頭，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。

　　若流量計安裝點上游在同一平面上有90°彎頭，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。

　　流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在流量計下游5D以遠處，若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。

　　流量計上游若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的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

　　注意：渦街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 使用壽命影響大，容易對流量計造成性損壞。流量計盡量避免在架空的長的管道上安裝，這樣時間一長后，由于流量計的下垂容易造成流量計于法蘭的密封泄露，若不得已安裝時，須在流量計的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。

編輯本段原理

　　在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

　　渦街流量計是由設(shè)計在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時，它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關(guān)系式：

　　f = St × V/d

　　式中：f 渦街發(fā)生頻率 (Hz)

　　V旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s )

　　St 斯特羅哈爾系數(shù)（常數(shù)）

　　這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電信號，經(jīng)過前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標(biāo)準(zhǔn)信號。

編輯本段計算方法

　　設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：　f=SrU1/d=SrU/md （1）

　　式中　U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；

　　Sr--斯特勞哈爾數(shù)；

　　m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

　　管道內(nèi)體積流量qv為

　　qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)　

　　K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)

　　式中 K--流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。

　　式中 qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h； Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；　

　　Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；　

　　Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。

編輯本段檢定檢測

　　現(xiàn)如今能源正在逐步減少，所以了關(guān)于能源管理的相關(guān)條例，其中明確指出，渦街流量計在應(yīng)用于貿(mào)易結(jié)算中須要到相關(guān)的檢定部門做技術(shù)檢定，出具相應(yīng)的證書后才能投入使用。

　　現(xiàn)常用的渦街流量計檢定方法有兩種：

標(biāo)準(zhǔn)表法

　　用渦街流量計作標(biāo)準(zhǔn)器與被檢流量計串聯(lián)，可用靜態(tài)法或動態(tài)法檢定。通過比較兩臺流量計的讀數(shù)，求得被檢渦街流量計誤差。

　　標(biāo)準(zhǔn)表法流量計標(biāo)準(zhǔn)裝置的特點：

　　1、標(biāo)準(zhǔn)表法裝置適用于計量各種流體（包括液體和氣體），也適用于各種粘度的液體。

　　2、進行示值檢定時，作為標(biāo)準(zhǔn)表的流量計與被檢流量計串聯(lián)安裝于同一個封閉管道系統(tǒng)中，一般無時間測量誤差。

　　3、作為標(biāo)準(zhǔn)表的渦街流量計，可以與被檢流量計各類相同，也可以不同。

　　4、用標(biāo)準(zhǔn)表法檢定流量計時可以不切斷氣流或液流，故適宜于在線檢定，也適用于作密閉管路的計量標(biāo)準(zhǔn)器。5、標(biāo)準(zhǔn)表法容易實現(xiàn)自動化，密閉，不污染環(huán)境。

　　6、體積小，重量輕，裝置構(gòu)造簡單，操作方便，運輸安裝較易，成本較低。

　　7、標(biāo)準(zhǔn)表流量計準(zhǔn)確度偏低，穩(wěn)定性較差，常需要定期或不定期進行比對，以監(jiān)督其計量性能。標(biāo)準(zhǔn)表的檢定周期較短。

鐘罩法

　　由于形如鐘罩的開口容器，倒放入裝有密封液體（水或其它液體）的上開口圓筒形儲液槽內(nèi)。鐘罩是浮在密封液體中，鐘罩內(nèi)的容積已知，在測量時間間隔內(nèi)，測量鐘罩上升（或下降）時吸入（或排出）氣體體積量，可求得氣體流量。

　　鐘罩法裝置是一種容積法氣體流量計裝置。

　　用鐘罩法檢定渦街流量計時，可以采用進氣方式或排出方式兩種檢定方法。進氣方式工作壓力高于鐘罩余壓，流量較大。排氣方式工作壓力一般小于鐘罩余壓，流量較小。

　　鐘罩有水封和油封式，對水封式鐘罩，若用排氣方式檢定流量計，同學(xué)錄被檢流量計的溫度低于鐘罩內(nèi)的水溫時，要考慮空氣中的水蒸汽結(jié)露而產(chǎn)生的誤差。

　　鐘罩法只能用于計量接近大氣壓力的空氣流量計。煤氣表和濕式氣體流量計常用此法檢定，流量范圍較小，可以檢定上限流量為（3000-5000）m3/h的流量計。裝置準(zhǔn)確度達0.2%~0.5%。

安裝要求

管道情況

　　渦街流量計的安裝要求有的前后直管段，常見情況如下（D為管道的直徑）：

安裝條件

　　1.傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直、傾斜(液體流向自下而上)的與其通徑相同的管道上。傳感器的上游 和下2游應(yīng)配置長度的直管段，其長度應(yīng)合前直管段15～20D，后直管段5～1OD的要求。

　　2.安裝液體傳感器的附近管道內(nèi)應(yīng)充滿被測液體。

　　3.傳感器應(yīng)避免安裝在有強烈機械振動的管道上。

　　4.直管段的內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管道，誤差 要≤3%，并不過5mm。

　　5.被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時，應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。

　　傳感器應(yīng)避免安裝在有較強電磁場干擾、空間小和維修不方便的場合。

管道現(xiàn)場安裝圖

工業(yè)應(yīng)用

　　智能渦街流量計,主要用于工業(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)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械件，因此性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。本儀表采用壓電應(yīng)力式傳感器,性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較、理想的流量儀表。

主要特點

　　測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽公稱通徑：DN15-DN300(非標(biāo)產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做)溫度范圍：-40℃~350℃ 壓力規(guī)格：PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa,更高的壓力規(guī)格可特殊定做范圍度:正常范圍1:10 擴展范圍1:15壓力損失系數(shù):Cd≤2.6系統(tǒng)測量:液體、氣體 示值±1%蒸汽 示值±1.5% 式流量計示值±2.5%供電電壓:傳感器+12VDC、+24VDC（可選）變送器+24VDC。

　　現(xiàn)場顯示型 儀表自帶3.6鋰電池輸出信號:傳感器 脈沖頻率信號0.1~3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V。

　　變送器 兩線制4~20mADC電流信號充許振動加速度: 壓電式≤0.2g 環(huán)境溫度: -40℃~55℃(非爆場所) -20℃~55℃(爆場所)環(huán)境濕度:相對濕度5~85%信號遠傳距離: ≤500m信號線接口:內(nèi)螺紋M20×1.5爆等級:iaⅡCT2-T5護等級：普通型IP65 潛水型IP68儀表材質(zhì)：轉(zhuǎn)換器外殼采用鋁合金，表體部分采用1Cr18Ni9Ti，也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。

作用范圍

　　渦街流量計流量測量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個領(lǐng)域。

　　工業(yè)生產(chǎn)過程

　　流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護及人民日常生活等國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。

　　能源計量

　　能源分為能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學(xué)管理能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗，經(jīng)濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量其龐大的流量計，它們是能源管理和經(jīng)濟核算不可缺少的工具。

　　環(huán)境保護工程

　　煙氣，廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護將是21世紀(jì)的課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?，須加強管理，而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。

　　我國是以煤為主要能源的，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項目，每個煙囪須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。

　　交通運輸

　　有五種方式：鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運輸?shù)奶攸c引起人們的重視。管道運輸須裝備流量計，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是監(jiān)沒和經(jīng)濟核算的備工具。

渦街流量計主要存在問題及其解決方法

　　主要存在的問題 主要有：①指示長期不準(zhǔn)；②無指示；③指示大范圍波動，無法讀數(shù)；④指示不回；⑤小流量時無指示；⑧大流量時指示還可以，小流量時指示不準(zhǔn)；⑦流量變化時指示變化跟不上；⑧儀表K系數(shù)無法確定，多處資料均不一致。

　　渦街流量計分析及解決方法

　　總結(jié)引起這些問題的主要原因，主要涉及到以下方面：

　　1、選型方面的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設(shè)計選型之后由于工藝條件變動，使得選擇大了―個規(guī)格，實際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑，以測量，這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關(guān)。比如，一條渦街管線設(shè)計上供幾個設(shè)備使用，由于工藝部分設(shè)備有時候不使用，造成目前實際使用流量減小，實際使用造成原設(shè)計選型口徑過大，相當(dāng)于了可測的流量下限，工藝管道小流量時指示無法，流量大時還可以使用，因為如果要重新改造有時候難度太大．工藝條件的變動只是臨時的?？山Y(jié)合參數(shù)的重新整定以指示準(zhǔn)確度。

　　2、安裝方面的問題。主要是傳感器前面的直管段長度不夠，影響測量，這方面的原因主要同問題①有關(guān)。比如：傳感器前面直管段明顯不足，由于FIC203不用于計量，用于控制，故目前的可以使用相當(dāng)于降級使用。

　　3、參數(shù)整定方向的原因。由于參數(shù)錯誤，導(dǎo)致儀表指示有誤．參數(shù)錯誤使得二次儀表滿度頻率計算錯誤，這方面的原因主要同問題①、③有關(guān)。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準(zhǔn)，實際滿度頻率大干計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動，無法讀數(shù)，而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的終確定，終通過重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù)，解決了這一問題。

　　4、二次儀表故障。這部分故障較多，包括：儀表電路板有斷線之處，量程設(shè)定有個別位顯示壞，K系數(shù)設(shè)定有個別位顯示壞，使得無法確定量程設(shè)定以及K系數(shù)設(shè)定，這部分原因主要向問題①、②有關(guān)。通過相應(yīng)的故障，問題得以解決。

　　5、四路線路連接問題。部分回路表面上看線路連接很好，仔細檢查，有的接頭實際已松動造成回路中斷，有的接頭雖連接很緊但由于副線問題緊固螺釘卻緊固在了線皮上，也使得回路中斷，這部分原因主要同問題②有關(guān)。

　　6、二次儀表與后續(xù)儀表的連接問題。由于后續(xù)儀表的問題或者由于后續(xù)儀表的檢修，使得二次儀表的mA輸出回路中斷，對于這類型的二次儀表來說，這部分原因主要同問題②有關(guān)。尤其是對于后續(xù)的記錄儀，在記錄儀長期損壞無法的情況下，要注意短接二次儀表的輸出。

　　7、由于二次儀表平軸電纜故障造成回路無指示。由于長期運行，再加上受到灰塵的影響，造成平軸電纜故障，通過清洗或者更換平軸電線，問題得以解決。

　　8、對于問題⑦主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松，造成表頭下沉，指針與表殼摩擦大，動作不靈，通過調(diào)整表頭并重新固定，問題相應(yīng)解決。

　　9、使用環(huán)境問題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分，由于環(huán)境濕度大，造成線路板受潮，這部分原因主要同問題②、②有關(guān)。通過相應(yīng)的技改措施，對部分環(huán)境濕度大的傳感器重新作了把探頭部分與轉(zhuǎn)換部分分離處理，改用了分離型傳感器，故善了工作環(huán)境，日前這部分儀表運行良好。

　　10、由于現(xiàn)場調(diào)校不好，或者由于調(diào)校之后的實際情況的再變動。由于現(xiàn)場振動噪聲平衡調(diào)整以及靈敏度調(diào)整不好．或者由于調(diào)整之后運行一段時間之后現(xiàn)場情況的再變動，造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關(guān)。使用示波器，加上結(jié)合工藝運行情況，重新調(diào)整。

　　渦街流量計[3]安裝對直管段的要求：

　　正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是重要的環(huán)節(jié)，若安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量，重者會影響流量計的使用壽命，甚至?xí)p壞流量計。

　　渦街流量計安裝對直管段的要求是重要的。它的詳細要求如下：

　　流量計對安裝點上的上下游直管段的要求，否則會影響測量。

　　若流量計安裝點上的上游有漸縮管，流量計上游應(yīng)有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

　　若流量計安裝點上的上游有漸擴管，流量計上游應(yīng)有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段

　　若流量計安裝點上游有90°彎頭或下行接頭，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。

　　若流量計安裝點上游在同一平面上有90°彎頭，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。

　　流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在流量計下游5D以遠處，若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。

　　流量計上游若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的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

　　注意：渦街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 使用壽命影響大，容易對流量計造成性損壞。流量計盡量避免在架空的長的管道上安裝，這樣時間一長后，由于流量計的下垂容易造成流量計于法蘭的密封泄露，若不得已安裝時，須在流量計的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。