基本簡介

渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,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(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能*穩(wěn)定。采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。

分類

FLVJ系列插入式渦街流量計、FLVJ系列渦街流量計

參數(shù)及要求

◆測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣

◆連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式

◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,10

◆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(shù)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； 蒸氣流量范圍見表3

◆測量精度 1.0級 1.5級

◆被測介質(zhì)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(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃

◆材質(zhì) 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

原理

在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)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(fā)生體下游非對稱地排列。

渦街流量計是根據(jù)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(zhì)量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中。

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

f=Stv/d

式中:f為旋渦的釋放頻率，Hz；v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度，m/s；d為旋渦發(fā)生體特征寬度，m；St為斯特羅哈數(shù)，無量綱，它的數(shù)值范圍為0.14－0.27。

St是雷諾數(shù)的函數(shù)，St=f（l/Re）。

要求

1. 對外部環(huán)境的要求渦街流量計避免安裝在溫度變化很大的場所和收到設(shè)備熱輻射，若必須安裝時，須有隔熱通風的措施。
2. 傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，若必須安裝時，須有通風措施。
3. 傳感器安裝在室內(nèi)，必須安裝在室外時，須有防潮和防曬措施，注意水是否會順著電纜線流入放大器盒內(nèi)，接線時，在電氣接口外部將電纜線彎成U型。
4. 安裝傳感器的周圍須有充裕的空間，應(yīng)有照明燈和電源插座，以便安裝接線和定期維護。
5. 傳感器的接線位置要遠離電噪聲，如大功率變壓器、電動機和電源等。
6. 傳感器安裝點附近不能有無線電收發(fā)機存在，否則高頻噪聲會干擾傳感器的正常使用。 

當雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi)，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102~105，旋渦頻率f=0.2v/d。

由此可知，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。

主要功能

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(zhì)量流量。

2、 全智能化、數(shù)字化電路設(shè)計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。

3、 全新的數(shù)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(xù)工作兩年以上。

5、 全新點陣漢字液晶顯示，使用操作更方便。

常見故障

渦街流量計常見故障九、 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(jié)果是10-50 m3/h符合精度要求，但10m3/h以下精度不合格，應(yīng)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(zhì)的流量范圍，如液體—般指常溫水。用于其他介質(zhì)時，可用流量范圍將隨介質(zhì)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(zhì)，流量計的下限流量—般都會相應(yīng)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(xiàn)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(zhì))標定渦街流量汁，將會得到比水好的相反結(jié)果。

流量計組合

1、渦街流量計的測量范圍較大，一般10∶1，但測量下限受許多因素限制：Re>10000是渦街流量計工作的zui基本條件，除此之外，它還受旋渦產(chǎn)生響應(yīng)信號，旋渦頻率f也小，還會使信號處理發(fā)生困難。測量上限則傳感器的頻率響應(yīng)和電路的頻率限制，因此設(shè)計時一定要對流速范圍進行計算、核算，根據(jù)流體的流速進行選擇。使用現(xiàn)場環(huán)境條件復(fù)雜，選型時除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外，還要考慮電磁干擾。

2、振動也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時應(yīng)注意避免機械振動，尤其是管道的橫向振動(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動)，這種影響在流量計結(jié)構(gòu)設(shè)計上是無法抑制和消除的。由于渦街信號對流場影響同樣敏感，故直管段長度不能保證穩(wěn)定渦街所必要的流動條件時，是不宜選用的。即使是抗振性較強的電容式、超聲波式，保證流體為充分發(fā)展的單向流，也是不可忽略的。

3、介質(zhì)溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應(yīng)力式渦街流量計不能*使用在300°C狀態(tài)，因其絕緣阻抗會由常溫下的10-100MΩ急降至1-101Ω，輸出信號也變小，導(dǎo)致測量特性惡化。在測量系統(tǒng)中，傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式，以免*高溫影響儀表可靠性和使用壽命。渦街流量計是一種比較新型的流量計，處于發(fā)展階段，還不很成熟，如果選擇不當，性能也不能很好發(fā)揮。只有經(jīng)過合理選型、正確安裝后，還需要在使用過程中認真定期維護，不斷積累經(jīng)驗，提高對系統(tǒng)故障的預(yù)見性以及判斷、處理問題的能力，從而達到令人滿意的效果。

應(yīng)用領(lǐng)域

選擇

（1）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(yīng)用中，一般插入式渦街流量計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(jù)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(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。

（2）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(yīng)關(guān)系，測量中只采用壓力補償即可，由于明通公司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。

（3）顯示儀表選擇

顯示儀表智能流量顯示儀，具有穩(wěn)壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。

設(shè)定

（1）儀表系數(shù)的設(shè)定，設(shè)定的儀表 系數(shù)K可用下式表示：

K= 1000/K0

式中：K0為渦街發(fā)生體在出廠時標定的儀表常數(shù)，L/脈沖；k的單位為脈沖數(shù)/m3。

（2）壓力補償壓力變送器的量程設(shè)定。

（3）壓力、流量報警上限設(shè)定。

3、渦街流量計的安裝

（1）渦街流量計盡量安裝在遠離振動源和電磁干擾較強的地方，振動存在的地方必須采用減振裝置，減少管道受振動的影響。

（2）直管段的配置，前后直管段要滿足渦街流量計的要求，所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑*。

4、渦街流量計使用注意事項

盡量減少管道內(nèi)汽錘對渦街發(fā)生體的沖擊。振動較大而又無法消除時，不宜采用渦街流量計

現(xiàn)場需求

1. 低維護量-市場上大多數(shù)的渦街流量計是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(yīng)漩渦，一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙，則造成信號變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分，從而降低維護量。

2. 感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一，看似簡單的設(shè)計卻給實際使用帶來不便。因為一旦感應(yīng)部分失效，則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件，影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計應(yīng)該是將二者分開，這樣就可以單獨更換感應(yīng)部分，而無需將介質(zhì)排空。

3. 渦街流量計容易受到振動的干擾，設(shè)計精良的渦街流量計可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除，從而得到穩(wěn)定的信號。

4. 渦街流量計安裝的麻煩事前后需要很長的直管段，有些廠家可以提供在流量計內(nèi)部縮徑的設(shè)計，大大降低了用戶專門維渦街流量計配備直管段的需求。

安裝要求

折疊管道情況

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）：

折疊安裝條件

1.傳感器應(yīng)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(yīng)配置一定長度的直管段，其長度應(yīng)符合前直管段15～20D，后直管段5～1OD的要求。

2.安裝液體傳感器的附近管道內(nèi)應(yīng)充滿被測液體。

3.傳感器應(yīng)避免安裝在有強烈機械振動的管道上。

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

5.被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時，應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。

傳感器應(yīng)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。

產(chǎn)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(jīng)（DN）、安裝方式、介質(zhì)溫度、輸出信號、介質(zhì)種類。

例如：DN200用200表示