渦街流量計(jì)

天準(zhǔn)插入式天然氣壓縮空氣蒸汽渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理研究生產(chǎn)的測量氣體、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(jì)。主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。

其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，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(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器，可靠性高，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(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較、理想的測量儀器。

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，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)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(jì)。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(jì)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)

技術(shù)指標(biāo)

測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸汽

連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式

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； 蒸汽流量范圍見表3。

測量精度 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(yuǎn)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

防爆等級 本安型iaIIbT3-T6，防護(hù)等級 IP65。

特點(diǎn)

1.結(jié)構(gòu)簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運(yùn)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輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點(diǎn)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(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義。

在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),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(shù)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無需補(bǔ)償，調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。

應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。

檢定周期為二年。

渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為25-300mm（滿管式）

天準(zhǔn)插入式天然氣壓縮空氣蒸汽渦街流量計(jì)傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為350-1200mm(插入式)。

滿管式測量液體精度為1%

測量蒸汽和氣體精度為1.5% [3] 

插入式測量液體精度為2%

測量蒸汽和氣體精度為2.5%

被測介質(zhì)溫度為-20~150℃、-40~250℃、+100~350℃（僅管式）

輸出信號為三線制電壓脈沖，三線制4-20mA、二線制4-20mA。

功能

1.表體中同時集成溫壓補(bǔ)償補(bǔ)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(jì)，可自動補(bǔ)償被測流體密度或標(biāo)況體積計(jì)算。

3.全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測量更加精準(zhǔn)可靠。

4.電池供電型無需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。

5.全新點(diǎn)陣漢字液晶顯示，使用操作更方便。

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)配置一定長度的直管段，其長度應(yīng)符合前直管段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(qiáng)烈機(jī)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%，并不超過5mm。

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

安裝要求

1、合理選擇安裝場所和環(huán)境。

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

2、上下游必須有足夠的直管段。

若傳感器安裝點(diǎn)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(diǎn)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，若必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(diǎn)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(qiáng)的管道上，特別是橫向振動。若不得已要安裝時，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。

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，特別是測量過熱蒸汽，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，保溫層最多不能超過支架高度的三分之一。

10、測壓點(diǎn)和測溫點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處，測溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D處。

注意事項(xiàng)

1.專用法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。

2.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。

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

4.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。

5.連接傳感器的屏蔽電纜走向，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)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)超過200米。

6.安裝傳感器前，管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì)，避免通流后堵塞傳感器。測量

7.液體的管道必須充滿被測液體，防止氣泡的干擾。

測量氣體的管道為防止儲積液的干擾。高溫高壓下更換探頭體時，必須安全操作，做好高溫防護(hù)。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。

規(guī)范管理

智能渦街流量計(jì)規(guī)范安裝，給使用部門在后續(xù)管理提供有力的技術(shù)保障，對施工單位提出以下幾點(diǎn)具體要求，通過多年的驗(yàn)證效果很好。

1.智能渦街流量計(jì)帶4～20mA輸出，脈沖輸出。

2.智能渦街流量計(jì)GPRS遠(yuǎn)傳設(shè)備需帶脈沖輸入，4～20mA輸入。

3.具有電源防雷和信號防雷（4～20mA）。

4.智能渦街流量計(jì)的儀表柜要求為：柜內(nèi)帶UPS電源、配空開及插座、將GPRS通訊裝置、智能渦街流量計(jì)轉(zhuǎn)換器等集中安裝并帶鎖。

5.儀表柜的平穩(wěn)需水泥墩底座、儀表柜防護(hù)等級適用戶外、柜頂具有隔熱層防止陽光直射、柜具有防潑水功能。

6.表井內(nèi)需有一側(cè)留有足夠的直管段，便于智能渦街流量計(jì)檢測、比對和后續(xù)管理。

7.設(shè)計(jì)智能渦街流量計(jì)時前端須留有至少10倍公稱通經(jīng)（10DN）的直管段，后端須留有大于5DN的直管段，確保計(jì)量準(zhǔn)確。

8.智能渦街流量計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按說明書安裝，安裝完畢后需測量接地，接地電阻值應(yīng)在10Ω以下。等電位連接線使用多股銅束導(dǎo)線，線纜需大于等于16mm2；儀表接地線使用多股銅束導(dǎo)線，線纜要求大于等于6mm2。

影響

輸出二線制（4~20）mA信號的與其它設(shè)備之間采用二線制傳輸，所需電源為24V±10%，輸出回路的負(fù)載電阻為600Ω（包括電纜線的電阻）。一般情況下連接線用600VPVC絕緣電線或電纜；在易受電噪聲干擾的現(xiàn)場需使用二芯屏蔽線（RWP2×0.5mm），屏蔽層應(yīng)可靠地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。

渦街流量計(jì)的溫度對放大器的影響較小。當(dāng)用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道時，可將傳感器倒裝。在有保溫層的管道上，切勿用保溫材料將傳感器上連接放大器盒的連桿都包圍起來，最多不超過連桿高度的三分之一。傳感器殼體可以用保溫材料包裹。

渦街流量計(jì)應(yīng)避免在架空非常長的管道上安裝，因?yàn)殚L時間使用后，由于傳感器的下垂作用非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏，若不得已要安裝時，必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。安裝管道應(yīng)無強(qiáng)烈振動，否則應(yīng)有必要的減震措施。在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防震墊。

渦街流量計(jì)的最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提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流。