法蘭連接渦街流量計

一、儀表概述： 
法蘭連接渦街流量計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、液體的工況體積的流量，配備溫度、壓力傳感器可用于測量標況體積流量和質量流量。參數能長期穩定工作，采用壓電應力式傳感器可在-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，可以與計算機等數字系統配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。
二、測量原理： 
法蘭連接渦街流量計是由設計在流場中的旋渦發生體、檢測探頭及相應的電子線路等組成。當流體流經旋渦發生體時，它的兩側就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關系式： 
f = St × V/d 式中: 
f 渦街發生頻率 （Hz） 
V 旋渦發生體兩側的平均流速（m/s ） 
St 斯特羅哈爾系數（常數） 
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號（或標準信號）。 
三、應用場合： 
渦街流量計根據卡門(karman)渦街原理測量氣體、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。廣泛用于各種行業氣體、液體、蒸汽流量的計量，也可測量含有微小顆料、雜質的混濁液體，并可作為流量變送器用于自動化控制系統中。 
四、性能特點： 
1、可測量蒸汽、氣體、液體的體積流量和質量流量。 
2、可實現不斷流拆裝傳感器，可實現放大器與傳感器分離（分離距離15m）。 
3、采用消擾電路和抗振傳感頭，使儀表具有一定抗環境振動性能。 
4、壓力損失小，量程范圍寬，范圍度達10－40倍。 
5、無機械運動部件，長期穩定，結構簡單便于安裝和維護。 
6、可測介質溫度達+350℃（+450℃）。 
五、技術指標： 
測量介質：液體、一般氣體、天然氣、蒸汽（飽和蒸汽和過熱蒸汽）； 
測量可能范圍：雷諾數為5×103～7×106 
正常測量范圍：雷諾數為2×104～7×106 
測量流速范圍：液體0.5～7m/s 氣體4～35mm/s 蒸汽7～70m/s 
被測流體溫度：-40℃～+300℃ 
被測流體溫度：1.6、4、25MPa 
準確度：1級、1.5級、0.5級（通過非線性修整方可達到0.5級）； 
重復性：指示值的0.2%； 
表體材料：ICr18Ni9Ti； 
壓力損失：△=1.2×r×V2×10-6 式中：△P-壓力損失 r-被測的流體密度（Kg/m3） v-管內平均流速（m/s） 環境溫度：-20℃～+55℃（特殊要求定貨說明） 
環境濕度：≤90%RH 
大氣壓力：86-106KPa 
外供電源：3.6～224VDC 
內供電源：3～4.5VVDDC 
工作電源：80/A 
工作電壓：2.7～3.6v 
工作頻率：0.1～3000H 
信號遠傳距離：100mm 
信號輸出：脈沖輸出（外供電源）電流輸出4～20mADC（兩線制外供24VDC電源）脈沖輸出與電流輸出只能選一種方式。 
六、對管道要求：
1、對直管段的要求： 
為了確保儀表正常、準確運行，傳感器安裝點的上下游必須有一定的直管道，以調整流場，如圖所示。 

圖1：同心縮管； 
圖2：同心擴管； 
圖3：一個90度彎頭； 
圖4：同一平面兩個90度彎頭； 
圖5：不同平面兩個90度彎頭； 
圖6 ：調節閥應安裝在傳感器下游5D以 遠處，若必須安裝在傳感器上游， 則傳感器上游應有不小于50D的 等徑直管段，下游應有不小于5D 的等徑直管段。 
2、對管道的要求： 
a、上、下游配管內徑D和與傳感器內徑DN相同，其差異滿足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。 
b、配管應與傳感器同心，同軸度應小于0.05DN。 
c、密封墊不能凸入管道內，其內徑可比傳感器內徑略大。 
d、如需斷流檢查與清洗傳感器，應設置旁通管道，如下圖所示。  
3、對管道振動的要求： 
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，若不得已要安裝時，必須采取減震措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防振墊。 
特別注意：在空壓機出口處振動較強，不能安裝傳感器，應安裝在儲氣罐之后。
4、對氣流條件的要求：
a、被測氣體應為單相的、連續地流經管道的圓管流。
b、氣體流經流量計之前，其流速必須與管道軸線平行，不得有旋渦流。
c、氣流應是亞音速、非脈動的，其流量隨時間變化比較緩慢。
5、對流量計的安裝要求：
渦街流量計對工藝安裝及使用環境沒有太多的特殊要求，但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性，即盡可能避免振動及高溫環境隨離流態干擾元件(如壓縮機、分離器、調壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內壁光滑平直、保證被測介質為潔凈的單相流體等。
七、安裝條件：
1、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。
2、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。
3、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。
4、傳感器感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。
5、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。
6、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。
7、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。
八、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，zui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。
7、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。
九、安裝的規范管理：
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、帶4～20mA輸出，脈沖輸出。
2、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、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、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》。
十、選型要點如下說明： 
1、流量計的選型盡可能不要使用流量工作在下限***限值，故流量計的口徑應盡可能小，以獲得更大的流速和流量范圍。 
2、流量計應使用在介質工作壓力和溫度范圍的技術參數內。不要刻意選用高壓力等級和超高溫度的儀表，應根據實際工作壓力和溫度選用儀表，后者價格要高些。 
3、在爆炸危險場所，應選用防爆型流量計。 
4、渦街流量計的下限流量取決于介質的工況密度和運動粘度，其上限流量一般不受介質壓力和溫度的影響，因此確定流量范圍只要確定實際可用的下限流量即可。計算出下限流量后，查流量范圍表即可確定相應口徑。  

十一、參數對照表：

十二、標況流量范圍簡表：單位（m3/h）