渦街流量計工作原理

在流體中設置旋渦發生體(阻流體)，從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街。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，被測介質未流的平均速度為U，旋渦發生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據卡曼渦街原理，有如下關系式:

由于旋渦分離在柱體兩側產生壓力脈動，探頭體產生交變應力，埋設在探頭體內的壓電晶體元件受交變應力作用而產生交變電荷。檢測放大器將交變電荷進行變換處理后，輸出頻率與介質流速成正比脈沖信號，送至計算機進行處理和顯示或輸出4- 20 mA標準電流信號。

轉換器原理框圖

產品特點

●檢測元件不接觸被測介質，因此性能穩定，可靠性高。

●無可動部件，構造簡單而牢固，長期運行可靠。

●測量范圍廣，量程比可達10:1。

●準確度等級高。

●輸出脈沖信號或電流信號與被測流體的實際流量成正比。

●壓損小(約為孔板流量計的1/4-1/2)，屬于節能型產品。

●安裝、維護方便。

產品類型

我們有多種類型的渦街流量計，可以從各方面滿足您對流量計的需求

●安裝方式：法蘭式夾裝式

●顯示方式：一體型分體遠傳型溫壓一體型

●供電方式：就地3.6V電池24VDC 12VDC

●補償方式：設置工作密度 溫度補償 壓力補償 溫壓補償 溫壓補償一體型

不同的安裝方式

●不同的安裝方式：法蘭式夾裝式

不同的顯示方式

●不同的顯示方式： 一體型分體型

不同的補償模式

不同的補償模式：設置工作密度 溫度補償 壓力補償 溫壓補償

主要技術參數

關于技術服務和那些應該引起特別注意的

●對符合所規定條件的用戶可提供上門調試。

●交付時必須仔細閱讀使用說明書同時考慮儀表安裝的位置。

●對于操作、參數設置、維護、保養的人員必須閱讀全部或相關部分并且理解。特別指出，操作要求一定要符合儀表規定,如果違規造成的后果,我們不承擔任何責任。

●技術資料必須安放在擋案室里,讓使用儀表的人方便查到。如果丟失,從我們或其他任何代理商處索取。

●在正常使用情況下，我們確保每一產品無質量問題，自發貨之日起，保修期為一年。產品本身質量問題以外的情況如: 人為或其它不可抗力造成的,不在保修范圍內。

●此保修不適用于因錯誤選型、 錯誤使用、改裝、 疏忽、事故或非正常條件下操作和處理而導致損壞之產品。

●請用戶在使用儀表時至少每天定時記錄數據,并與相關單位或個人達成儀表出現故障或維修時處理數據的協議，我廠不承擔由此造成的任何損失。

●流量計一經安裝使用,即代表您接納以上條款。

如何正確使用儀表

●流量計是有一定使用范圍的,請在安裝前確認所購的流量計是否符合您的工作狀況(流量、壓力、溫度)。

●打開包裝后，請盡快安裝，以免影響放大器性能和金屬部件受到惡劣氣候條件影響或受到腐蝕等；已經使用過的流量計儲存時，必須將流量計清洗。

●流量計避免安裝在溫度變化很大及受到設備的熱輻射的場所，若必須安裝時,須有良好的隔熱通風措施。

●流量計的安裝點應避免受到機械振動和碰撞沖擊，若流量計安裝在振動較大的管道時，須在安裝流量計兩旁將管道固定。

●安裝流量計的管道要符合本手冊規定的前后直管段，否則會影響流量計的測量準確度，嚴重時會損壞流量計。

●安裝流量計時，在電焊法蘭或管道過程中，流量計須不在管道上, 以免損壞流量計的電子放大電路。

●流量計運行時，要非常緩慢地打開閥門，閥門開啟的時間不小于2分鐘。

●流量計可以安裝在水平或垂直管道上, 若安裝在垂直管道上,被測的流體是液體時須自下往上流動。

●流量計避免安裝在閥門出口較近處，否則閥門的開關會影響流量計壽命，嚴重時會損壞流量計。為方便維修，應安裝旁通管道,特別是某些生產過程不能中間停止流體的場合。

●流量計安裝在室內,必須安裝在室外時，須有防淋和防曬措施。

●用戶必須遵循本使用手冊的指令和警告，以保證儀表的正確和安全使用。

型號說明

流量計的正確選型

●流量計的口徑選型很重要,要遵循一 些原則進行選擇。口徑選擇步驟如下:被測介質的流量、常用流量、最小流量;壓力常用壓力、最小壓力;溫度、常用溫度、最小溫度;流量測量范圍是否處于儀表的工作范圍(即上限流量的1/2~2/3 處)。見表:

渦街流量計選型方法

渦街流量計設計的測量范圍為：

·測量液體流量時，上限受壓損和氣蝕現象的限制一般流速選擇為0.7~5.5m/s

·測量氣體流量時,上限受介質可壓縮性的限制，下限受雷諾數和流量計的靈敏度的限制，一般流速選擇為7~ 55m/s(口徑大于等于200時為7~50m/s)。

1 渦街流量計的通徑選型

儀表通徑及規格選擇很重要，要遵循一定的原則進行選擇， 選擇測量流量計的通徑應考慮以下三點，以便流量計保持良好的工作狀態:

(1)選擇流量計,應使它的公稱通徑適當能縮小-一些，以取得較大的流速和合適的流量量程。

(2)測量液體的流量時要確認管道的工藝管道的壓力對于較小的公稱通徑而言有足夠大(背壓)，避免氣穴產生。在液體、氣體和飽和蒸汽測量時渦街流量計產生的壓力損失對生產工藝影響最小。

(3)為了方便選型，可通過簡單的計算和查本手冊的相關數據表格結合的辦法進行選型。

渦街流量計的通徑選型步驟如下:

首先必須明確以下工藝參數

(1)流體名稱、組分

(2)工作狀態的、常用及最小流量

(3)工作狀態下的、常用及壓力和溫度

(4)工作狀態下所測量介質的粘度

氣體流量通徑選型

按工作狀態的、常用、最小流量選擇合適的通徑，并計算流體流動時的下限雷諾數，確保其雷諾數Re≥2x104;同時計算壓力損失。

渦街流量計的輸出信號是與工作狀態的體積流量成正比的，因此如已知氣體流量是標準狀態下的體積流量或質量流量時，應把它換算成工作狀態下的體積流量。

工作狀態下介質密度p和體積流量q,

式中: q,qn一一分別為工作狀態和標準狀態下的體積流量，(單 位: m3/h)

P,Pn一分別為工作狀態和標準狀態下的壓力， (單位: Pa)

T,Tn一分別為工作狀態和標準狀態下的熱力學溫度，(單位: K)

式中: ρ,p。一分別為工作狀態和標準狀態下的介質密度， (單位: kg/m3)

其他符號同上

式中：q_v,q_m——分別為體積流量和質量流量

渦街流量計選型方法

2 雷諾數、壓力損失和背壓的計算

在渦街流量計選擇流量計通徑時，主要是對流量下限值進行核算雷諾數，它應該滿足兩個條件:最小雷諾數不應低于下限雷諾數;對于應力式渦街流量計，在下限流量時旋渦強度應不低于流量計旋渦強度的設計值(旋渦強度與升力PU2成比例關系，取決于旋渦發生體的設計)。在測量介質為液體時，還應檢查最小工作壓力是否高于工作溫度下的飽和蒸汽壓，即是否產生氣穴現象。

雷諾數:雷諾數Re是一個表征流體慣性力與粘性力之比的無量綱量

式中: Q—體積流量(單位: m3/h)，D量計內徑 (單位: mm),V-運動粘度(單位: m2/s)

壓力損失:△P

式中:△P-壓力損失(單位: kg/cm2)，ρ-流體密度(單位: kg/m3)，V-流速(單位: m/s)

背壓:流量計下游的管道壓力

式中: P量計下游3.5~7.5D的最小管道壓力，(單位: kg/cm-abs)

P。一液體的飽和蒸汽壓力，(單位: kg/cm2abs)

△P一壓力損失，(單位: kg/cm2 )

3 耐壓、耐溫等級的選型

流量計耐壓等級根據工藝條件下操作壓力的I .2倍或以上進行選擇;

應力式渦街流量計采用壓電晶體作為檢測元件，受溫度限制，長期工作溫度普通型為- 40~250°C (插入式-40~120C)、高溫型為100~350C。

4 防護等級選型

根據現場的生產工藝防護要求進行選擇。

5 防爆等級選型

根據工藝現場的生產工藝防爆要求進行選擇，防爆型式有無防爆、隔爆型、本安型三種供選擇。

6 輸出信號的選型

根據計量和控制的要求可選4~20mA、脈沖、RS485,MODBUS。

渦街流量計選型步驟
詳細了解流量計測量介質及相關工藝參數
渦街流量計的正確選型需要詳細了解以下工藝參數

流量計的外形尺寸

●流量計外形尺寸如下圖所示

流量計的安裝尺寸

安裝使用注意事項

安裝前應先看清流量計上的流向指示，實際被測介質流向應和流向指示一致。
流量計在水平管道上的安裝

在水平管道上安裝是流量計的安裝方式。

測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，流量計應安裝在高于管線的軸線。

測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，流量計應安裝在管線低于管線的軸線。

流量計在垂直管道的安裝

測量氣體流量時，流量計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。

流量計和顯示儀運行前的準備工作

●仔細檢查流量計的安裝, 接線等是否正確無誤;

●接通顯示儀電源，觀察顯示儀是否有流量顯示;

●緩慢打開閥門，到一個較小壓力時停止，觀察傳感器周圍是否有泄漏現象，并觀察顯示儀是否有流量顯示；

●若情況正常，開大閥門，穩定一段時間后，觀察儀表顯示的流量是否正常。

如何正確選擇測壓力點和測溫度點

根據測量的需要須在流量計附件測量壓力和溫度時
測壓力點應在流量下游的35D處，
測溫度點應在流量計下游的6-8D處。
*D為儀表工稱口徑

就地顯示型和線制4 ~ 20mA輸出的接線圖

●一般情況下，流量計與流量積算儀的連接線采用三芯屏線(RVVP3x0.5mm) 屏蔽層應可靠地接在放大器盒內的接地螺絲上。

●連接線不能與電力線平行排放在一起， 至少間隔在20cm以上,單獨穿行在金屬管子中。連接線要固定好,不能晃動。

實物接線圖

實物安裝圖

就地顯示

●運行狀態下顯示畫面和按鍵說明

●設定狀態下顯示畫面和按鍵說明

計算公式

●流量的計算公式

流量計與流量積算儀的接線圖

●一般情況下，流量計與流量積算儀的連接線采用三芯屏線(RVVP3x0.5mm)屏蔽層應可靠地接在放大器盒內的接地螺絲上。

●連接線不能與電力線平行排放在一起,至少間隔在20cm以上,單獨穿行在金屬管子中。連接線要固定好,不能晃動。

實物安裝圖

流量計帶壓力溫度補償和流量積算儀的接線圖

●一般情況下，流量計與流量積算儀的連接線采用三芯屏蔽線(RVVP3x0.5mm)屏蔽層應可靠地接在放大器盒內的接地螺絲上。

●連接線不能與電力線平行排放在一起，至少間隔在20cm以上，單獨穿孔機行在金屬子中。連接線要固定好，能晃動。

實物接線圖

附表一

●飽和水蒸汽密度及鉑電阻-溫度對照表

附表二

●過熱蒸汽密度表