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   渦街流量計也稱之為旋渦流量計或卡門渦街流量計 [1]  。綜合吸收發達國家*技術和總結多年研究生產經驗的基礎上進行精心設計的產品，實現了產品智能化、標準化、系列化、通用化、生產模具化、確保產品質量的美觀性。該產品具有電路*、功耗微低、量程比寬、結構簡單、阻力損失小、堅固耐用、用途廣、使用壽命長、工作穩定、便于安裝調試等特點。 [2] 

原理

在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。

渦街流量計是根據卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應用于自動化控制系統中。

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

式中：

為旋渦的釋放頻率，單位為Hz；v為流過旋渦發生體的流體平均速度，單位為m/s；d為旋渦發生體特征寬度，單位為m；St為斯特勞哈爾數（Strouhal number），無量綱，它的數值范圍為0.14－0.27。

St是雷諾數的函數，

。

當雷諾數Re在

范圍內，St值約為0.2。在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數在

，此時旋渦頻率

。

由此，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度v，再由式

可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發生體的截面積。

技術指標

編輯

• 測量介質： 氣體、液體、蒸汽

• 連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式

• 口徑規格 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

• 儀表使用環境 溫度：-25℃～+55℃ 濕度：5～90% RH50℃

• 材質 不銹鋼，鋁合金

• 電源 DC24V或鋰電池3.6V

• 防爆等級 本安型iaIIbT3-T6，防護等級 IP65

特點

1. 結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，*運行十分可靠。

2. 安裝簡單，維護十分方便。

3. 檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩定，壽命長。

4. 輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高。

5. 測量范圍寬，量程比可達1：10。

6. 壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義。

在一定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組份變化的影響，儀表系數僅與旋渦發生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數。

應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。

檢定周期為二年。

• 渦街流量傳感器應用內徑范圍為25-300mm（滿管式）

• 插入式渦街流量傳感器應用內徑范圍為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償補償功能，可測量流體的標準體積流量或標準質量流量。

2. 全智能化、數字化電路設計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。

3. 全新的數字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠。

4. 電池供電型無需外接電源既可連續工作兩年以上。

5. 全新點陣漢字液晶顯示，使用操作更方便。

安裝

管道情況

渦街流量計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）：

安裝條件

1. 傳感器應安裝在水平、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游應配置一定長度的直管段，其長度應符合前直管段15～20D，后直管段5～1OD的要求。 [4] 

2. 安裝液體傳感器的附近管道內應充滿被測液體。

3. 傳感器應避免安裝在有強烈機械振動的管道上。

4. 直管段的內徑盡可能與傳感器通徑*，若不能*，應采用比傳感器通徑略大的管道，誤差 要≤3%，并不超過5mm。

傳感器應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。

安裝要求

1、合理選擇安裝場所和環境。

避開強電力設備，高頻設備，強電源開關設備；避開高溫熱源和輻射源的影響，避開強烈震動場所和強腐蝕 環境等，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 。

調節閥應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不小于50D，下游應有不小于5D。

3、安裝點上下游的配管應與傳感器同心，同軸偏差應不小于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，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較常用的安裝方式。

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，氣體流向應由下向上。

測量液體流量時，液體流向應由下向上：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裝。

無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側裝，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*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，保溫層多不能超過支架高度的三分之一。

10、測壓點和測溫點的選擇。

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

注意事項

1. 法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。

2. 安裝時應使傳感器的流向標志與管道內流體流向*。

3. 傳感器安裝前，法蘭凹槽內必須放好密封圈。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。

4. 測量高溫介質時，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，屏蔽電纜要盡量縮短，并且不得盤卷，以減少分布電感，大長度不應超過200米。

6. 安裝傳感器前，管道必須進行清洗。沖掉管內的雜質，避免通流后堵塞傳感器。測量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。安裝位置如圖五所示。高溫高壓下更換探頭體時，必須安全操作，做好高溫防護。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。

管道安裝(3張)

規范管理

智能渦街流量計規范安裝，給使用部門在后續管理提供有力的技術保障，對施工單位提出以下幾點具體要求，通過多年的驗證效果很好。

1.智能渦街流量計帶4～20mA輸出，脈沖輸出。

2.智能渦街流量計GPRS遠傳設備需帶脈沖輸入，4～20mA輸入。

3.具有電源防雷和信號防雷（4～20mA）。

4.智能渦街流量計的儀表柜要求為：柜內帶UPS電源、配空開及插座、將GPRS通訊裝置、智能渦街流量計轉換器等集中安裝并帶鎖。

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

6.表井內需有一側留有足夠的直管段，便于智能渦街流量計檢測、比對和后續管理。

7.設計智能渦街流量計時前端須留有至少10倍公稱通經（10DN）的直管段，后端須留有大于5DN的直管段，確保計量準確。

8.智能渦街流量計應嚴格按說明書安裝，安裝完畢后需測量接地，接地電阻值應在10Ω以下。等電位連接線使用多股銅束導線，線纜需大于等于16mm2；儀表接地線使用多股銅束導線，線纜要求大于等于6mm2。接地標準詳見GB50343-2009《建筑物電子信息系統防雷技術規范》。

常見故障

渦街流量計常見故障： 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。我們在油流標準裝置上標定的結果是10-50 m3/h符合精度要求，但10m3/h以下精度不合格，應如何評價此臺流量計？

渦街流量汁說明書中，標明的流量范圍是使用于特定參考介質的流量范圍，如液體—般指常溫水。用于其他介質時，可用流量范圍將隨介質的粘度和密度不同而異。由于油流量標準裝置采用粘度比水大，密度比水小的柴油做標定介質，流量計的下限流量—般都會相應提高，使可用流量范圍變窄。所以，渦街流量計在油流量標定裝置上標定出現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)標定渦街流量汁，將會得到比水好的相反結果。

影響

輸出二線制（4~20）mA信號的與其它設備之間采用二線制傳輸，所需電源為24V±10%，輸出回路的大負載電阻為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場需使用二芯屏蔽線（RWP2×0.5mm），屏蔽層應可靠地接在放大器盒內的接地螺絲上。

渦街流量計的溫度對放大器的影響較小。當用于測量高溫液體或需經常清洗管道時，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，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。

渦街流量計應避免在架空非常長的管道上安裝，因為長時間使用后，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處分別設置管道緊固裝置。安裝管道應無強烈振動，否則應有必要的減震措施。在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防震墊。

渦街流量計的小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的良好工作段，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以上的直管段進行整流

產品選型

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

選型表

選型要點

渦街流量計正確選型才能保證渦街流量計更好的使用。選用什么種類的渦街流量計應根據被測流體介質的物理性質和化學性質來決定?使渦街流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等都能適應被測流體的性質和流量測量的要求。

1、精密功能檢查

精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精度等級，做到經濟合算。比如用于貿易結算、產品交接和能源計量的場合，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時可以選用價格低廉的插入式渦街流量計。

2、可測量的介質

測量介質流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質時，渦街流量計的滿度 流量可以在測量介質流速0.5—12m/s范圍內 選用，范圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應視測量流量范圍是否 在流速范圍內確定，即當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內流速，得到滿意測量結果。

3、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，也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s。根據用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。
　　4、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，必須采用壓力補償，考慮到壓力、溫度及密度的對應關系，測量中只采用壓力補償即可，由于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。
　　5、.顯示儀表選擇
　　顯示儀表智能流量顯示儀，具有穩壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。

問題分析

主要存在的問題主要有：

1. 指示*不準。

2. 始終無指示。

3. 指示大范圍波動，無法讀數。

4. 指示不回零。

5. 小流量時無指示；

6. 大流量時指示還可以，小流量時指示不準；

7. 流量變化時指示變化跟不上；

8. 儀表K系數無法確定，多處資料均不*。