渦街流量計的產品說明書/中偉測控

一、儀表簡介： 
渦街流量計是根據卡門（Karman）渦街原理研究生產的，主要用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質。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。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、理想的測量儀器。
二、工作原理： 
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。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、使用選擇及應用： 
1、為了使用方便，電池供電型采用微功耗技術，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。 
2、溫度補償一體型還帶有溫度傳感器，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。 
3、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。 
4、廣泛應用于石油、化工、冶金、機械、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節能管理。 
四、主要特點： 
1、可在很寬的流量范圍內測量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質的影響； 
2、不受溫度、壓力的影響，同時不易堵，不易卡，不易結垢，耐高溫，高壓； 
3、安全防爆，適用于惡劣環境； 
4、無可動部件、無孔洞縫隙設計，產品無磨損、耐臟污，無須機械維修，使用壽命長； 
5、采用微功耗技術,電池供電的現場顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上； 
6、溫壓補償一體化設計； 
7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力； 
8、同時顯示流量值與累計流量值,不必輪流切換； 
9、采用抗振動探頭，有效消除外界振動影響； 
10、采用分體式信號轉換器，電纜zui長100米； 
11、量程比寬達20：1； 
12、儀表整體結構設計合理，動態測量范圍寬，壓力損失小； 
13、表體采用不銹鋼材質，可適用于腐蝕性介質的測量； 
14、現場液晶顯示，脈沖、4～20mA輸出或485通迅，可與工業自動化系統連接。 
五、技術參數： 
1、公稱通徑（mm）：15，25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，（200～2000插入式） 非標產品可根據用戶要求特殊定做。 
2、公稱壓力（MPa）：DN15-DN200 4.0（>4.0協議供貨），DN250-DN300 1.6（>1.6協議供貨） 。 
3、介質溫度（℃）：壓電式：-40～260，-40～320；電容式： -40～300, -40～400，-40～450（協議訂貨）。 
4、本體材料：儀表外殼采用鋁合金,1Cr18Ni9Ti，（其它材料協議供貨）。 
5、允許振動加速度：壓電式:0.2g；電容式:1.0～2.0g。 
6、度：±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS。 
7、范圍度：1：6～1：30。 
8、供電電壓：傳感器：+12V DC，+24V DC；變送器：+12V DC ，+24V DC；電池供電型：3.6V電池。 
9、輸出信號：方波脈沖（不包括電池供電型）：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA。 
10、壓力損失系數：符合JB/T9249標準 Cd≤2.4。 
11、防護等級：普通型IP65 ；潛水型 IP68。 
12、環境條件：溫度-20℃～55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa。 
13、適用介質：氣體、液體、蒸汽 。 
14、傳輸距離：三線制 脈沖輸出型：≤300m，兩線制標準電流輸出型 （4～20mA）：負載電阻≤750Ω。 
15、信號線接口：內螺紋M20×1.5。 
16、現場液晶雙行顯示（溫度補償型）方式：可循環顯示溫度、壓力、瞬時流量、累積流量等參數。 
六、安裝要求說明： 
1、渦街只能單向測量，安裝時注意保證介質流量方向與流量計箭頭所示方向一致。 
2、安裝方式為豎直安裝，介質自下而上通過流計。即將流量計安裝在豎直管道上，流量方向為自下向上。 
3、水平安裝時，必須將流量計裝在整個系統的高壓區，并保證相應的出口壓力；不要安裝在管路的zui高點，因zui高點往往氣體積聚，管道非滿，出口不可直接放空。 
4、測高溫流體時，盡量采用豎直安裝方式；若不得不水平安裝，請將流量計的變送器部分豎直向下，或水平側裝，避免溫度過高；注意安裝位置處空氣流動或通風良好。 
5、直管段要求：至少保證流量計前15倍管徑，流量計后5倍管徑。如流量計前有彎頭，縮進，擴大等干擾源，則需保證流量計前30-40倍的管徑，流量計后6倍管徑。流量計應安裝于調節閥，壓力或溫度傳感器的上游。 
6、安裝時注意管道口徑應略大于或等于儀表的內徑。 
7、使用密封圈時，注意密封圈內徑應略大于或等于儀表的內徑，密封圈中心位于管道中心。 
8、電纜入口密封儀表電氣連接時，必須注意進線孔的密封。必須根據儀表電纜入口型號選擇相應的密封接口（M20Χ1.5;1/2'NPT;G1/2'），并正確、緊密地安裝。沒有密封接頭，或安裝馬虎，達不到密封效果。 

七、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。

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一致。
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：
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：
正確選型才能保證渦街流量計更好的使用。選用什么種類的渦街流量計應根據被測流體介質的物理性質和化學性質來決定?使渦街流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應被測流體的性質和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級，做到經濟合算。比如用于貿易結算、產品交接和能源計量的場合，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做控制和計量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時可以選用價格低廉的插入式渦街流量計。
2、可測量的介質
測量介質流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質時，渦街流量計的滿度 流量可以在測量介質流速0.5—12m/s范圍內 選用，范圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應視測量流量范圍是否 在流速范圍內確定，即當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內流速，得到滿意測量結果。
3、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，在實際應用中，一般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，而不能以現有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。
4、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、溫度及密度的對應關系，測量中只采用壓力補償即可，由于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。
5、顯示儀表選擇
顯示儀表智能流量顯示儀，具有穩壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。