渦街流量計-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，如右圖所示，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發生頻率為f，被測介質平均流速為 ，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式： f=SrU1/d=SrU/md （1）
式中 U1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數；
m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr(2)
K=f/qv=【πD2md/4Sr】-1(3)
式中K--流量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。
K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為
斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線式中qVn，qV--分別為標準狀態下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標準狀態下和工況下的壓力，Pa；
Tn，T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度，K；
Zn，Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。 渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量，是節流式流量計的理想替代產品。
為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能，我公司新近開發出了HLUG改進型渦街流量傳感器，因其*的結構和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強振動（≤1g）的惡劣工況下使用。
在實際應用中，往往大流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的適合工作段，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，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結構尺寸小，僅為工藝管內徑的1/3，與渦街流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗*，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。

渦街流量計-技術參數

測量介質： 液體、氣體、蒸汽
介質粘度： 小于10cp
介質溫度： -50℃——+350℃
本體材料： 1Cr18Ni9Ti(其他材料協議供貨)
傳感器密封： 石墨墊片（特殊根據要求）
環境溫度： -30℃——+80℃（特殊根據要求）
公稱直徑：
管道式：DN15——DN300；
插入式：DN200-2000mm
測量精度：
液體：測量值的±1%（普通）
測量值的±0.5%（特殊）
氣體：測量值的±1%
量程比： 20：1
壓力等級： PN25，PN40（高壓可特殊制造）
連接方式：
夾持式DN15—DN300
法蘭式DN15--DN300。
插入式DN200-DN2200
防爆形式：
隔爆型 Ex dⅡBT4-T6
本安型 Ex iaⅡCT4-T6
防護等級： IP67
轉換器殼體： 壓鑄鋁,上漆
供電電壓： 12——36VDC ,3.6V鋰電池
輸出信號: 兩線制4--20mA電流輸出
現場顯示： 可編程設定顯示瞬時流量、累積流量
通訊方式： RS485通迅

渦街流量計安裝對直管段的要求

正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環節，若安裝環節失誤輕者影響測量精度，重者會影響流量計的使用壽命，甚至會損壞流量計。
渦街流量計安裝對直管段的要求是非常重要的。它的詳細要求如下：
流量計對安裝點上的上下游直管段一定的要求，否則會影響測量精度。
若流量計安裝點上的上游有漸縮管，流量計上游應有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
若流量計安裝點上的上游有漸擴管，流量計上游應有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段
若流量計安裝點上游有90°彎頭或下行接頭，流量計上游應有不小于20D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
若流量計安裝點上游在同一平面上有90°彎頭，流量計上游應有不小于25D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
流量調節閥或壓力調節閥盡量安裝在流量計下游5D以遠處，若必須安裝在流量計的上游，流量計上游應有不小于25D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
流量計上游若有活塞式或柱塞式泵，活塞式或羅茨式風機、壓縮機，流量計上游應有不小于25D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
特別注意：渦街流量計安裝點的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關閥門，對流量計的使用壽命影響*，非常容易對流量計造成*性損壞。流量計盡量避免在架空的非常長的管道上安裝，這樣時間一長后，由于流量計的下垂非常容易造成流量計于法蘭的密封泄露，若不得已安裝時，必須在流量計的上下游2D處分別設置管道緊固裝置。
渦街流量計使用時常見故障及處理方法
一、 通電時無指示、無輸出信號
可能存在的問題：（1）傳感器供電不正確；（2）管道內無流量或流量太小
相應的處理方法：（1）檢查接線，使供電正常；（2）通知工藝部門打開閥門
二、 無流量時，有輸出信號
可能存在的問題：（1）儀表屏蔽線或接地不良引入50Hz干擾；（2）管道振動較大；（3）傳感器增益過大
相應的處理方法：（1）加強屏蔽或重新接地；（2）在流量計上游2D處加裝固定支撐點，或者在滿足直管段要求的前提下加軟管過度；（3）調整增益定位器至適當的位置
三、 流量指示值波動大
可能存在的問題：（1）管道振動過大；（2）靈敏度調的過高；（3）傳感器發生體上有附著物；（4）壓電晶片損壞；（5）工況波動大
相應的處理方法：（1）振動處理方法同上；（2）降低靈敏度；（3）拆卸并清洗傳感器發生體；（4）更換；（5）檢查工況
四、 指示誤差大
可能存在的問題：（1）上游直管段長度不夠，有氣穴現象；（2）儀表常數設定有誤；（3）傳感器發生體上有附著物
相應的處理方法：（1）改變安裝地點，加整流器，保證上游直管段要求；（2）重新標定及設定儀表常數；（3）拆卸并清洗傳感器發生體。

渦街流量計的安裝
安裝條件 l傳感器可安裝在室內，也可安裝在室外。環境條件要符合要求。 l傳感器應安裝在水平、垂直或傾斜（流體的流向自下而上）的與其公稱通徑相應的管道上。 l傳感器應避免安裝在有機械振動的管道上。當振動不可避免時，應考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。 l傳感器應避免安裝在有較強電磁場干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。 l被測介質含有較多雜質時，應在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。 l傳感器的上、下游應配置一定長度的直管段，直管段的內壁應清潔、光滑，無明顯凸凹、積垢和起皮等現象。其長度應符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內，應充滿被測液體。 l直管段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徑，誤差要≤3%并不超過5mm。 安裝步驟要求 l將配備的法蘭分別焊接到上下游直管段上，使法蘭和直管段的內徑嚴格垂直與同心。 l將傳感器夾在焊有法蘭的上下游直管段上，用螺栓緊固，使上下游直管段與傳感器保持同軸。 l傳感器安裝方式：傳感器應朝上或水平（放大器指向）安裝；介質溫度超過250℃，傳感器應水平安裝。 l傳感器及管道必要時應良好接地，接地電阻≤10Ω。 傳感器上、下游直管段長度的要求 4.注意事項： l法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。 l安裝時應使傳感器的流向標志與管道內流體流向*。 l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。 l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。 l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。 l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。

渦街流量計-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。