工作原理
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦
三. 主要技術(shù)指標(biāo) 表(一)
公稱通徑(mm) | 25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，(300～1000插入式) |
公稱壓力(MPa) | DN25-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨)，DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨) |
介質(zhì)溫度(℃) | 壓電式：-40～260，-40～320；電容式： -40～300, -40～400，-40～450（協(xié)議訂貨） |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti，(其它材料協(xié)議供貨) |
允許振動(dòng)加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0～2.0g |
精確度 | ±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS |
范圍度 | 1：6～1：30 |
供電電壓 | 傳感器：+12V DC，+24V DC；變送器：+12V DC ，+24V DC；電池供電型：3.6V電池 |
輸出信號(hào) | 方波脈沖(不包括電池供電型)：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA |
壓力損失系數(shù) | 符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4 |
防爆標(biāo)志 | 本安型：ExdⅡia CT2-CT5隔爆型：ExdⅡCT2-CT5 |
防護(hù)等級(jí) | 普通型IP65 潛水型 IP68 |
環(huán)境條件 | 溫度-20℃～55℃，相對(duì)濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa |
適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 |
傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型：≤300m，兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4～20mA)：負(fù)載電阻≤750Ω |
儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì) |
一．適用流量范圍和儀表口徑的確定
儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來(lái)確定。不同口徑渦街流量儀表的測(cè)量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時(shí)，它的測(cè)量范圍也是不一樣的。實(shí)際可測(cè)的流量范圍需要通過(guò)計(jì)算確定。
(一)參比條件下空氣及水的流量范圍，見(jiàn)表（二），參比條件如下：
1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。
2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。
（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：
1． 明確以下工作參數(shù)。
（1）被測(cè)介質(zhì)的名稱、組份
（2）工作狀態(tài)的小、常用、大流量
（3）介質(zhì)的低、常用、大壓力和溫度
（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2． 渦街流量?jī)x表測(cè)量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下：
（1）已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，可通過(guò)以下公
式求出工況體積流量
公式（3）
(2)已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ，可通過(guò)以下公
式求出工況密度
公式（4）
（3）已知質(zhì)量流量Qm換算為體積流量Qv
公式（5）
式中：
Qv： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)
（Qv=3600f/K K:儀表系數(shù) ）
Qo： 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)
Qm： 質(zhì)量流量 (t/h)
ρ： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m3)
ρo：介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度(kg/m3)，常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度，見(jiàn)表（三）
P： 工況狀態(tài)表壓(MPa)
t： 工況狀態(tài)溫度(℃)
3．儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計(jì)算，渦街流量?jī)x表口徑的選擇主要是對(duì)流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（Re=2×104）；對(duì)于應(yīng)力式渦街流量?jī)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值（旋渦強(qiáng)度與升力ρv2 成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：
由密度決定的工況可測(cè)下限流量：
由運(yùn)動(dòng)粘度決定的線性下限流量：
公式（7）
式中：
Qρ：滿足旋渦強(qiáng)度要求的小體積流量(m3/h)
ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度
Qυ:滿足小雷諾數(shù)要求的小線性體積流量(m3/h)
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度（kg/m3）
Q0: 參比條件下儀表的小體積流量
(m3/h)
υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度(m2/s)
υo:參比條件下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度(m2/s)
通過(guò)公式（6）、（7）計(jì)算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量?jī)x表可測(cè)下限流量和線性下限流量：
Qυ≥Qρ：可測(cè)流量范圍為Qρ～Qmax , 線性流量范圍為Qυ～Qmax
Qυ<Qρ：可測(cè)流量范圍和線性流量范圍為
Qρ～Qmax
Qmax：渦街流量?jī)x表的上限體積流量(m3/h)
4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準(zhǔn).氣體的上限流速應(yīng)該小于70m/s,液體的上限流速應(yīng)該小于7m/s
儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì) |
5．當(dāng)用戶測(cè)量的介質(zhì)為蒸汽時(shí)，常采用的計(jì)量單位是質(zhì)量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進(jìn)行計(jì)算得出
公式（8）
式中：
ρ： 蒸汽的密度（kg/m3）
ρ0：1.205kg/m3
Q蒸汽 ：蒸汽質(zhì)量流量（t/h）
6．計(jì)算壓力損失，檢測(cè)壓力損失對(duì)工藝管線是否有影響，公式(單位：Pa)：
Δp= CdρV2/2 公式（9）
式中：
ρ：工況介質(zhì)密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）
7．被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使管道壓力符合以下要求:
p≥2.7Δp+1.3p0 公式（10）
式中：
Δp: 壓力損失（Pa）
p0：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa絕壓）
Po:流體的蒸汽壓力 (Pa絕壓)
8．渦街流量計(jì)不適合測(cè)量高粘度液體。當(dāng)計(jì)算出的可測(cè)流量下限不滿足設(shè)計(jì)工藝要求時(shí)，應(yīng)該考慮選用其它類型流量計(jì)。
9．通過(guò)計(jì)算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測(cè)量效果、降低造價(jià)，應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2～2/3
Δp:壓力損失（Pa） Cd：壓力損失系數(shù)
表(二) 參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
儀表口徑 (mm) | 液體 | 氣體 | ||
測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | 測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | |
25 | 1～10 | 21～210
| 8.8～55 | 190～1140 |
32 | 1.5～15 | 15～150
| 15～140 | 150～1395 |
40 | 2.5～25 | 13～130 | 25～205 | 126～1036 |
50 | 3.5～45 | 9～119 | 35～350 | 93～930 |
80 | 8.5～110 | 5.3～68 | 80～800 | 53～530 |
100 | 16～180 | 5.2～58 | 130～1300 | 42～420 |
150 | 35～350 | 3.3～33 | 350～3500 | 33～330 |
200 | 65～650 | 2.6～26 | 550～5500 | 22～220 |
250 | 95～950 | 1.9～19 | 850～8500 | 18～180 |
300 | 150～1500 | 1.8～18 | 1350～13500 | 16～160 |
(300) | 150～1500 | 5.5～87
| 1560～15600 | 85～880 |
(400) | 180～3000 | 5.6～87 | 2750～27000 | 85～880 |
(500) | 300～4500 | 5.6～88 | 4300～43000 | 85～880 |
(600) | 450～6500 | 5.7～89 | 6100～61000 | 85～880 |
(800) | 750～10000 | 5.7～88 | 11000～110000 | 85～880 |
(1000) | 1200～17000 | 5.8～88 | 17000～170000 | 85～880 |
>(1000) | 協(xié)議 |
| 協(xié)議 |
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注：表中(300)～(1000)口徑為插入式
儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì) |
表(三) 常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）
氣體名稱 | 密度(kg/m3) | 氣體名稱 | 密度(kg/m3) |
空氣(干) | 1.2928 | 乙炔 | 1.1717 |
氮?dú)?/span> | 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 |
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
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