插入式壓縮空氣流量計(jì)、溫壓補(bǔ)償一體化壓縮空氣流量計(jì)
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(duì)稱地排列。
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、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
◆測量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
◆高溫–25℃～150℃ -25℃～350℃
◆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 壓縮空氣流量計(jì)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(jì)。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。
該儀表采用的差動(dòng)技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號(hào)數(shù)據(jù)紊亂等問題，并采用了*的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施，保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種型式，基本型測量單量信號(hào)；復(fù)合型可同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。
壓縮空氣流量計(jì)的測量原理飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，但從流量儀表發(fā)展?fàn)顩r來看，孔板流量計(jì)盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣；人們對(duì)它的研究也*充分，試驗(yàn)數(shù)據(jù)*完善，但用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來測量飽和蒸汽流量，它仍存在一些不足之處：其一，壓力損失較大；其二，導(dǎo)壓管、三組間及連接接頭容易泄漏；其三，量程范圍小，一般為3比1，對(duì)流量波動(dòng)較大易造成測量值偏低。而壓縮空氣流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單，渦街變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現(xiàn)象。另外，壓縮空氣流量計(jì)的壓力損失較小，量程范圍寬，對(duì)飽和蒸汽測量量程比可達(dá)30比1。因此，隨著壓縮空氣流量計(jì)測量技術(shù)的成熟，壓縮空氣流量計(jì)的使用越來越受到人們的青睞。
壓縮空氣流量計(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(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）。
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(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。
壓縮空氣流量計(jì)的安裝
?。?）壓縮空氣流量計(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。
?。?）直管段的配置，前后直管段要滿足壓縮空氣流量計(jì)的要求，所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑一致。
3、壓縮空氣流量計(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)，不宜采用壓縮空氣流量計(jì)
壓縮空氣流量計(jì)常見故障
壓縮空氣流量計(jì)常見故障九、 一臺(tái)DN50壓縮空氣流量計(jì)，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[1]，使可用流量范圍變窄。所以，壓縮空氣流量計(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。
渦用流量計(jì)的選擇
（1）渦街流量變送器的選擇
我公司在飽和蒸汽測量中采用明通儀表有限公司生產(chǎn)的VA型壓電式渦街流量變送器，由于壓縮空氣流量計(jì)量程范圍寬，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于壓縮空氣流量計(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。
?。?）壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長，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。
?。?）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。
壓縮空氣流量計(jì)的多數(shù)設(shè)定
?。?）儀表系統(tǒng)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。
?。?）壓力補(bǔ)償壓力變送器的量程設(shè)定。
?。?）壓力、流量報(bào)警上限設(shè)定。
3、壓縮空氣流量計(jì)的安裝
?。?）壓縮空氣流量計(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。
?。?）直管段的配置，前后直管段要滿足壓縮空氣流量計(jì)的要求，所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑一致。
4、壓縮空氣流量計(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)，不宜采用壓縮空氣流量計(jì)
什么是符合現(xiàn)場需求的壓縮空氣流量計(jì)
1. 低維護(hù)量-市場上大多數(shù)的壓縮空氣流量計(jì)是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(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(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. 壓縮空氣流量計(jì)容易受到振動(dòng)的干擾，設(shè)計(jì)精良的壓縮空氣流量計(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. 壓縮空氣流量計(jì)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(jì)內(nèi)部縮徑的設(shè)計(jì)，大大降低了用戶專門維壓縮空氣流量計(jì)配備直管段的需求。
