一體式渦街流量計
一、儀表概述：
一體化渦街流量計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(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)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。
二、測量原理：
一體化渦街流量計在測量管中垂直插入一個柱狀物時，流體通過柱狀物兩側(cè)就交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦列被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體速度及柱狀物的寬度有關(guān)，可用下式表示：
f＝St·v/d
式中：f－卡門渦街的釋放頻率
St－系數(shù)（稱為斯特羅哈數(shù)）
v－流速
d－柱狀物的寬度
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比，因此通過測量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時流量。
斯特羅哈數(shù)是渦街流量計的重要系數(shù)。在曲數(shù)的St≈0.17的平直部分，旋渦的釋放頻率與流速成正比，所以檢出頻率f就可求得流速v，由v求出體積流量。
渦街流量傳感器得旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測傳感器（探頭）上地應(yīng)力通過在它內(nèi)部地壓電元件來檢出地。
三、適用場合：
渦街流量計是一種具有**用途的流量儀表，用于絕大多數(shù)蒸汽、氣體和液體的流量計量、測量、控制，**應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、造紙、制藥、食品等工業(yè)部門和市政建設(shè)、環(huán)保工程等行業(yè)。
四、性能特點：
1、無可動部件，長期穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單便于安裝和維護。
2、傳感器輸出為脈沖頻率，其頻率與被測流體的實際流量成線性，零點無漂移，性能十分穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)形式多樣，有管道式、插入式流量傳感器形式。
3、精確度較高，通長氣體的測量精度為1.5%。
4、測量量程范圍寬。
5、壓損小，屬于節(jié)能流量儀表。
6、安裝方式靈活，根據(jù)現(xiàn)場工藝管道不同，可水平，垂直和不同角度傾斜安裝。
7、本儀器可**用壓縮空氣、飽和及過熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計量。
五、技術(shù)指標(biāo)：
1、測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽；
2、測量范圍：（見下表）；
3、公稱通徑：（見下表）非標(biāo)產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做；
4、溫度范圍：壓電式 -40℃ ~ 350℃ 電容式 -60℃ ~ 450℃；
5、壓力規(guī)格：PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa ,更高壓力規(guī)格可特殊定做；
6、范 圍 度：正常范圍1：10 擴展后范圍1：15；
7、壓力損失系數(shù)：Cd≤2.6；
8、系統(tǒng)測量精度：液體、氣體 示值的±1%；
蒸 汽 示值的±1.5%；
插入式 示值的±2.5%；
9、供電電壓：傳感器 +12VDC 、+24VDC（可選） 變送器 +24VDC；
現(xiàn)場顯示型 儀表自帶3.6V鋰電池；
10、輸出信號：傳感器 脈沖頻率信號0.1 ~ 3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V；
變送器 兩線制4 ~ 20mA.DC電流信號；
11、允許振動加速度：壓電式 ≤0.2g 電容式 ≤1.0g；
12、環(huán)境溫度：傳感器：-30℃ ~ 65℃ 變送器、現(xiàn)場顯示：-10℃ ~ 50℃；
13、環(huán)境濕度：相對濕度5 ~ 85%；
14、大氣壓力：86 ~ 106Kpa；
15、信號遠(yuǎn)傳距離：≤500m；
16、信號線接口：內(nèi)螺紋M20×1.5；
17、防爆等級：( ia )ⅡCT2 — T5；
18、 防護等級：普通型 IP65 潛水型IP68；
19、儀表材質(zhì)：儀表外殼采用鋁合金，表體部分采用不銹鋼304材質(zhì),也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。
六、安裝環(huán)境六大要求：
1、盡可能避開強電設(shè)備、高頻設(shè)備、強開關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。
2、避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊憽Ｈ舯仨毎惭b，須有隔熱通風(fēng)措施。
3、避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風(fēng)措施。
4、渦街流量儀表應(yīng)盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。
5、儀表需安裝在室內(nèi)，安裝在室外應(yīng)注意防水，特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內(nèi)。
6、儀表安裝點周圍應(yīng)該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。
七、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、渦街流量計安裝的一個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。
八、調(diào)試使用期間需要注意的問題：
1、流量計現(xiàn)場安裝、維護必須遵守“有防爆性氣體時勿開蓋"的警告語，并在開蓋前關(guān)掉外電源。
2、渦街流量計在室外使用時，建議加配防護罩。
3、不得隨意松開流量計固定部分。壓力傳感器的保護。用戶在使用流量計時，應(yīng)注意流量計的壓力過載值為壓力傳感器額定工作壓力的1.5倍（即介質(zhì)zui高壓力的1.5倍）。選型應(yīng)在規(guī)定的流量范圍內(nèi)，防止超速運行，以獲得理想的準(zhǔn)確度和保證正常使用壽命。（由于試壓、吹掃管道或排氣造成超速運轉(zhuǎn)，以及渦輪在反向流中運轉(zhuǎn)都可能導(dǎo)致流量計損壞）
4、渦街流量計投入運行時應(yīng)緩慢開啟閥門，防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。加潤滑油應(yīng)按告示牌操作，加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定，通常每年2~3次。
5、渦街流量計運行時不允許打開后蓋或更動內(nèi)部有關(guān)參數(shù)，否則將影響流量計的正常運行。
九、安裝使用中應(yīng)注意的事項：
渦街無機械可動部件，體積小，耐腐蝕，性能穩(wěn)定，可直接顯示介質(zhì)的工作壓力、溫度、流量以及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣量，量程范圍寬，計量誤差小等優(yōu)點，現(xiàn)已**用于油氣井的生產(chǎn)計量和天然氣的銷售計量中。在多年來的現(xiàn)場應(yīng)用中，我們認(rèn)為該流量計zui適合于較為干凈的干氣計量，漸成為中小用氣體計量儀表。要保證流量計計量準(zhǔn)確，減少計量誤差，請注意：
1、選型合理
勿使實際zui小流量QVmin低于所選通徑流量計流量范圍下限。
2、安裝正確
渦街流量計上游的應(yīng)有至少10D長度的計量直管段。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑、更不能有臺階，磨平連接法蘭的焊縫，法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。更不能把流量計的安裝方向裝反了。試驗證明：一切不合理的安裝，都將導(dǎo)致流量計計量值偏低。
3、遠(yuǎn)離震蕩源，或在流量計上、下游安裝支墩，以避免管線震動的影響。避免強磁場對流量計芯片的干擾。
4、氣質(zhì)相對干凈
尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流;氣質(zhì)較臟時，應(yīng)即時清洗流量計。
5、減少氣流脈動的影響
可在流量計前安裝緩沖罐，或者加長流量計上游的計量直管段長度。
6、及時對流量計進行計量檢定，確保量值準(zhǔn)確可靠。
十、選型要點：
1、流量計的選型盡可能不要使用流量工作在下限極限值，故流量計的口徑應(yīng)盡可能小，以獲得更大的流速和流量范圍。
2、流量計應(yīng)使用在介質(zhì)工作壓力和溫度范圍的技術(shù)參數(shù)內(nèi)。不要刻意選用高壓力等級和超高溫度的儀表，應(yīng)根據(jù)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(yīng)選用防爆型流量計。
4、渦街流量計的下限流量取決于介質(zhì)的工況密度和運動粘度，其上限流量一般不受介質(zhì)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(yīng)口徑。
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