一、HT一體化渦街流量計工作原理

HT一體化渦街流量計是以卡門和斯特羅哈爾有關旋渦的產生和流量關系的理論為依據來測量蒸汽，氣體及低粘度液體的流量。如圖-所示，在表體中垂直插入一根三角柱即旋渦的發生體，當表體中有介質流過時，在三角柱的后面交替產生方向相反有規律的卡門旋渦，其旋渦的分離頻率F與介質的流動速度V成正比。恒通渦街流量計（法蘭夾裝渦街流量計、卡箍式渦街流量計、衛生型渦街流量計、溫壓補償渦街流量計、一體化渦街流量計、分體式渦街流量計、智能型渦街流量計、蒸汽渦街流量計）通過傳感頭檢測出旋渦的個數，就可以測算出流體流速，再根據表體口徑計算出被測介質的體積流量。

計算公式如下：

F=Sr*V/(1-1.27*d/D)……………………………公式1
Q=3600*F/K……………………………………………公式2
M=Q*p…………………………………………公式3
F…..液體流過渦街三角柱產生的渦旋頻率（單位：Hz）
Sr…斯特羅哈爾數（單位：無量綱）
V…….管道內流體流速（單位：m/s）
d…….渦街表體內三角柱寬度（單位：m）
D…….渦街表體內徑（單位：m）
Q……..瞬時體積流量（單位：m3/h）
K………渦街的儀表系數（單位：脈沖個數/立方米）
M………瞬時質量流量（單位: kg/h）
p………流體密度（單位：kg/ m3）

不同口徑的渦街流量傳感器，儀表系數K值是不同的，其具體數值是通過流量標定裝置實際標定得到的。意義為每立方米產生的脈沖數。即流過一立方米流體三角柱一側所產生的旋渦個數。

二、HT一體化渦街流量計產品概述

      LUGB系列智能渦街流量計主要用于工業管道中介質流體的流量測量,渦街流量計特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。

三、HT一體化渦街流量計安裝要求
(1)渦街流量計節流件前后的直管段必須是直的?不得有肉眼可見的彎曲。
(2)渦街流量計安裝節流件用得直管段應該是光滑的?如不光滑?流量系數應乘以粗糙度修正稀疏。
(3)渦街流量計為保證流體的流動在節流件前1D出形成充分發展的紊流速度分布?而且使這種分布成均勻的軸對稱形?所以 1)直管段必須是圓的?而且對節流件前2D范圍?其圓度要求其甚為嚴格?并且有一定的圓度指標。具體衡量方法：(A)節流件前OD?D/2?D?2D4個垂直管截面上?以大至相等的角距離至少分別測量4個管道內徑單測值?取平均值D。任意內徑單測量值與平均值之差不得超過±0.3% (B)在節流件后?在OD和2D位置用上述方法測得8個內徑單測值?任意單測值與D比較?其Z大偏差不得超過±2% 2)節流件前后要求一段足夠長的直管段?這段足夠長的直管段和節流件前的局部阻力件形式有關和直徑比β有關。[1]
(4)節流件上游側*阻力件和第二阻力件之間的直管段長度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不論實際β值是多少)取所列數值的1/2 (5)節流件上游側為敞開空間或直徑≥2D大容器時?則敞開空間或大容器與節流件之間的直管長不得小于30D(15D)。若節流件和敞開空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時?則除在節流件與局部阻力件之間設有附合規定的Z小直管段長1外從敞開空間到節流件之間的直管段總長也不得小于30D(15D)。
渦街流量計適用于飽和渦街、過熱渦街、壓縮空氣、混和非易燃易爆氣體和熱水的工業計量?對上述流體的流量測量、顯示、計量及生產過程的在線自動控制等用途均可采用。
四、HT一體化渦街流量計 計算公式
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
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
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
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，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。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(4)
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。
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濟寧恒通儀表測控技術有限公司
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