基本簡(jiǎn)介

渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能*穩(wěn)定。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(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)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*、理想的流量?jī)x表。

分類

FLVJ系列插入式渦街流量計(jì)、FLVJ系列渦街流量計(jì)

參數(shù)及要求

◆測(cè)量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣

◆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 25,32,50,80,10

◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200

◆流量測(cè)量范圍 正常測(cè)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(cè)量流量范圍 液體、氣體流量測(cè)量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3

◆測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)

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

◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 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(hào) 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(jí) 本安型iaIIbT3-T6，防護(hù)等級(jí) 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(duì)稱地排列。

渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理測(cè)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(dòng)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(cè)量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時(shí)，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）。

要求

1. 對(duì)外部環(huán)境的要求渦街流量計(jì)避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和收到設(shè)備熱輻射，若必須安裝時(shí)，須有隔熱通風(fēng)的措施。
2. 傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，若必須安裝時(shí)，須有通風(fēng)措施。
3. 傳感器安裝在室內(nèi)，必須安裝在室外時(shí)，須有防潮和防曬措施，注意水是否會(huì)順著電纜線流入放大器盒內(nèi)，接線時(shí)，在電氣接口外部將電纜線彎成U型。
4. 安裝傳感器的周圍須有充裕的空間，應(yīng)有照明燈和電源插座，以便安裝接線和定期維護(hù)。
5. 傳感器的接線位置要遠(yuǎn)離電噪聲，如大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和電源等。
6. 傳感器安裝點(diǎn)附近不能有無線電收發(fā)機(jī)存在，否則高頻噪聲會(huì)干擾傳感器的正常使用。 

當(dāng)雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi)，St值約為0.2，因此，在測(cè)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(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)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。

主要功能

1、表體中同時(shí)集成溫壓補(bǔ)償補(bǔ)償功能，可測(cè)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(dòng)補(bǔ)償被測(cè)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(cè)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。

常見故障

渦街流量計(jì)常見故障九、 一臺(tái)DN50渦街流量計(jì)，從說明書查到，其液體用流量范圍是3-50m3/h。我們?cè)谟土鳂?biāo)準(zhǔn)裝置上標(biāo)定的結(jié)果是10-50 m3/h符合精度要求，但10m3/h以下精度不合格，應(yīng)如何評(píng)價(jià)此臺(tái)流量計(jì)?

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(shí)，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(jì)的下限流量—般都會(huì)相應(yīng)提高，使可用流量范圍變窄。所以，渦街流量計(jì)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(huì)得到比水好的相反結(jié)果。

流量計(jì)組合

1、渦街流量計(jì)的測(cè)量范圍較大，一般10∶1，但測(cè)量下限受許多因素限制：Re>10000是渦街流量計(jì)工作的zui基本條件，除此之外，它還受旋渦產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào)，旋渦頻率f也小，還會(huì)使信號(hào)處理發(fā)生困難。測(cè)量上限則傳感器的頻率響應(yīng)和電路的頻率限制，因此設(shè)計(jì)時(shí)一定要對(duì)流速范圍進(jìn)行計(jì)算、核算，根據(jù)流體的流速進(jìn)行選擇。使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件復(fù)雜，選型時(shí)除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外，還要考慮電磁干擾。

2、振動(dòng)也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時(shí)應(yīng)注意避免機(jī)械振動(dòng)，尤其是管道的橫向振動(dòng)(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動(dòng))，這種影響在流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是無法抑制和消除的。由于渦街信號(hào)對(duì)流場(chǎng)影響同樣敏感，故直管段長(zhǎng)度不能保證穩(wěn)定渦街所必要的流動(dòng)條件時(shí)，是不宜選用的。即使是抗振性較強(qiáng)的電容式、超聲波式，保證流體為充分發(fā)展的單向流，也是不可忽略的。

3、介質(zhì)溫度對(duì)渦街流量計(jì)的使用性能也有很大的影響。如壓力應(yīng)力式渦街流量計(jì)不能*使用在300°C狀態(tài)，因其絕緣阻抗會(huì)由常溫下的10-100MΩ急降至1-101Ω，輸出信號(hào)也變小，導(dǎo)致測(cè)量特性惡化。在測(cè)量系統(tǒng)中，傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式，以免*高溫影響儀表可靠性和使用壽命。渦街流量計(jì)是一種比較新型的流量計(jì)，處于發(fā)展階段，還不很成熟，如果選擇不當(dāng)，性能也不能很好發(fā)揮。只有經(jīng)過合理選型、正確安裝后，還需要在使用過程中認(rèn)真定期維護(hù)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高對(duì)系統(tǒng)故障的預(yù)見性以及判斷、處理問題的能力，從而達(dá)到令人滿意的效果。

應(yīng)用領(lǐng)域

選擇

（1）渦街流量變送器的選擇

在飽和蒸汽測(cè)量中采用VA型壓電式渦街流量變送器，由于渦街流量計(jì)量程范圍寬，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，一般插入式渦街流量計(jì)主要考慮測(cè)量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計(jì)的下限，也就是說必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。

（2）壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇

由于飽和蒸汽管路長(zhǎng)，壓力波動(dòng)較大，必須采用壓力補(bǔ)償，考慮到壓力、溫度及密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，測(cè)量中只采用壓力補(bǔ)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。

（3）顯示儀表選擇

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

設(shè)定

（1）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(shí)標(biāo)定的儀表常數(shù)，L/脈沖；k的單位為脈沖數(shù)/m3。

（2）壓力補(bǔ)償壓力變送器的量程設(shè)定。

（3）壓力、流量報(bào)警上限設(shè)定。

3、渦街流量計(jì)的安裝

（1）渦街流量計(jì)盡量安裝在遠(yuǎn)離振動(dòng)源和電磁干擾較強(qiáng)的地方，振動(dòng)存在的地方必須采用減振裝置，減少管道受振動(dòng)的影響。

（2）直管段的配置，前后直管段要滿足渦街流量計(jì)的要求，所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑*。

4、渦街流量計(jì)使用注意事項(xiàng)

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

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，這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分，而無需將介質(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。

安裝要求

折疊管道情況

渦街流量計(jì)的安裝要求有一定的前后直管段，常見情況如下（D為管道的直徑）：

折疊安裝條件

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(zhǎng)度的直管段，其長(zhǎng)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(cè)液體。

3.傳感器應(yīng)避免安裝在有強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)的管道上。

4.直管段的內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑*，若不能*，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.被測(cè)介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長(zhǎng)度以外加裝過濾器。

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

產(chǎn)品選型

正確的選用渦街流量計(jì)是保證用好渦街流量計(jì)的前提條件，需要考慮的重要因素：通經(jīng)（DN）、安裝方式、介質(zhì)溫度、輸出信號(hào)、介質(zhì)種類。

例如：DN200用200表示