一、概述 渦街流量計是根據(jù)卡門渦街理論，利用了流體的自然振動原理，以壓電晶體或差動電容作為檢測部件而制成的一種速度式流量儀表。該儀表采用獨特的差動技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題，并采用了獨特的檢測探頭封裝新技術(shù)和防護措施，保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有管道式和插入式兩種結(jié)構(gòu)型式，每種型式都有高溫、高壓、防腐、防爆、溫壓補償一體型等規(guī)格，又有整體和分體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的測量介質(zhì)和安裝環(huán)境。該儀表具有量程比寬，精度高，安裝維護方便和介質(zhì)適應(yīng)性廣等一系列優(yōu)點。可廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金機械、食品、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節(jié)能管理。二、工作原理 渦街流量計根據(jù)卡門渦街理論，在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體，當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時，它的兩側(cè)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(chǔ)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(guān)系式：f=St V/d式中: f渦街發(fā)生頻率(Hz)St斯特羅哈爾系數(shù)（常數(shù)）d旋渦發(fā)生體迎流面寬度V旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s) 圖1 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(chǎn)生一系列交變電信號，經(jīng)過檢測放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后，輸出脈沖頻率信號，或進一步轉(zhuǎn)換成與流量成正比的4~20mA.DC標(biāo)準(zhǔn)電流信號。三、基本特點●安裝簡便，維護十分方便?！駪?yīng)用范圍廣，壓力損失小，運行費用低?！窠Y(jié)構(gòu)簡單牢固，無可動部件，使用壽命長?！癫捎每箼C械振動，抗沖擊和抗臟污的結(jié)構(gòu)新設(shè)計?！駨臋z測探頭到運放電路實現(xiàn)了高度的互換性和通用性?！窨涩F(xiàn)場顯示，也可遠距離傳輸，還可與計算機控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)?！駲z測元件不直接接觸測量介質(zhì)，尤其適合惡劣環(huán)境下的流量測量?！癫僮骱唵?，全部參數(shù)設(shè)定和調(diào)試在出廠前已完成，一般通電后即可正常工作?！裨谝欢ɡ字Z數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號不受被測介質(zhì)物理性質(zhì)和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，調(diào)換配件后一般無須重新標(biāo)定儀表系數(shù)。四、技術(shù)參數(shù)● 測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽● 測量范圍：（見表1）● 公稱通徑：（見表1）非標(biāo)產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做公稱通徑（mm）工況流量范圍（m /h）液體氣體蒸汽150.8－85－506－60201.2－126－607－70251.8－189－9010－100322.2－2214－14016－160402.8－2820－20023－230503.8－3830－30035－350656.2－6250－50058－5808013－13080－80095－95010020－200100－1000120－120012530－300150－1500175－175015050－500200－2000230－2300200100－1000400－4000460－4600250150－1500600－6000700－7000300200－20001000－100001200－12000350300－30001500－150001750－17500400350－35001800－180002100－21000450420－42002100－210002500－25000500500－50002500－250003000－30000600700－70003200－320003800－38000700950－95004900－490005700－570008001200－120006400－640007500－750009001600－160008100－810009500－9500010002000－2000010000－10000012000－12000012002900－2900014000－14000016000－16000014004000－4000019000－19000022000－22000016005000－5000025000－25000029000－29000018006500－6500032000－32000037000－37000020008000－8000040000－40000047000－47000022009800－9800048000－48000056000－560000250012500－12500062000－62000072000－720000● 溫度范圍：壓電式-10℃~350℃ 電容式-20℃~500℃● 壓力規(guī)格：PN1.6Mpa、2.5Mpa、4.0Mpa 更高壓力規(guī)格可特殊定做● 范圍度：正常范圍1：10 擴展后范圍1：15● 壓力損失系數(shù)：Cd 2.6● 系統(tǒng)測量精度：液體、氣體 示值的 1% 蒸汽 示值的 1.5% 插入式流量計 示值的 2.5%● 供電電壓：三線制脈沖輸出+12VDC、+24VDC（可選）兩線制電流輸出+24VDC現(xiàn)場顯示型儀表自帶3.6V鋰電池 ● 輸出信號：脈沖頻率信號0.1~3000Hz 低電平 1V高電平 6V兩線制4~20mA.DC電流信號三線制4~20mA.DC電流信號● 允許振動加速度：壓電式 0.2g 電容式 1.0g● 環(huán)境溫度：普通型-30℃~65℃ 防爆型-25℃~50℃現(xiàn)場顯示型-10℃~50℃● 環(huán)境濕度：相對濕度5~85%● 大氣壓力：86~106Kpa● 信號遠傳距離： 500m● 信號線接口：內(nèi)螺紋M20 1.5● 防爆等級：ExibⅡCT2-6● 防護等級：普通型IP65 潛水型IP68● 儀表材質(zhì)：儀表外殼采用鋁合金，表體部分采用不銹鋼材質(zhì),也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。五、結(jié)構(gòu)形式與外形尺寸公稱通徑DN表體長度L儀表高度H連接法蘭(GB/T9119-2000)連接螺栓(GB/T5780-2000)配用無縫鋼管規(guī)格法蘭外徑螺栓孔距法蘭厚度螺栓孔徑螺栓數(shù)量螺栓規(guī)格15130370956514148M12 60 18 1.5201303701057516148M12 60 25 2.5251503701158516148M12 60 32 3.53215037014010018188M16 70 38 34015037015011018188M16 70 45 2.55017037016512520188M16 70 57 3.56517038018514520188M16 70 76 580200390200160201816M16 70 89 4.5100220400220180221816M16 80 108 4125220410250210221816M16 80 133 4150270430285240242216M20 80 159 4.5200310450340295262224M20 90 219 9250370480405355282624M24 100 273 10300400500460410322624M24 100 325 12 法蘭卡裝式 法蘭連接式 DNL1L2DH配無縫鋼管15729095370 18 1.5207290105370 25 2.5257290110370 32 3.5327290114370 38 3407290150370 45 2.55080102165370 57 3.56580102185380 76 58084106200390 89 4.510084110220400 108 412594120250410 133 415094124285430 159 4.5200110144340450 219 9250122164405480 273 10300140186460500 325 12350154206520530 377 12400168226580550 426 12450182248640580 480 14500196270715600 530 14注：常用無縫鋼管直徑為公制鋼管直徑，如采用英制鋼管，需在定貨單上注明。六、型號與規(guī)格 表3LUGB（E）□□-□-□□□-□□壓電/電容式渦街流量計型譜表安裝方式2法蘭卡裝式3法蘭連接式4管道對焊式5固定插入式6球閥插入式測量介質(zhì)2液體3氣體4蒸汽公稱通徑-XXXX流量計公稱通徑用2-4位阿拉伯?dāng)?shù)字表示例如：DN200用200表示輸 出 類 型-2脈沖頻率信號無顯示-3脈沖頻率信號帶顯示-4電池供電現(xiàn)場顯示型-5兩線制4~20mA信號無顯示-6兩線制4~20mA信號帶顯示-7兩線制4~20mA信號帶HART通訊-8三線制4~20mA信號帶顯示-9三線制4~20mA信號帶RS485通訊溫 度 規(guī) 格2-20℃～50℃350℃～250℃4250℃～350℃5350℃～500℃（僅電容式）壓 力 規(guī) 格21.6Mpa32.5Mpa44.0Mpa5更高壓力規(guī)格補 償 類 型-P帶一體化壓力補償-T帶一體化溫度補償-PT帶一體化溫度、壓力補償特 殊 類 型F分體式Q潛水型N耐腐蝕型A本安防爆型D不斷流檢修型型譜舉例：65口徑電容式法蘭卡裝型兩線制渦街流量變送器，帶一體化溫度、壓力補償，測量介質(zhì)蒸汽，溫度200度，壓力0.8Mpa，分體式安裝，儀表型號為LUGE24-65-632-PTF七、選型流量計的選型是一項非常重要的工作，正確的選型是流量計能正常工作的前提條件，統(tǒng)計表明流量計70%的故障是由于選型錯誤或安裝不當(dāng)造成的。因此，必須正確對流量計進行選型，具體的選型方法可參照以下幾條：流量計的選型可以對照型譜表（表？？？）來進行，通過確定安裝方式、測量介質(zhì)、公稱通徑、溫度規(guī)格、壓力規(guī)格、輸出類型等參數(shù)來完成對儀表的選型，下面主要介紹一下公稱通徑的選擇方法。公稱通徑的選擇主要是根據(jù)測量介質(zhì)在工作狀況下的流量范圍從表1中查表選擇的，測量介質(zhì)的流量范圍必須在參比介質(zhì)的流量范圍之內(nèi)，否則不能使用，最佳是處于參比介質(zhì)流量范圍的1/2-2/3處。如果選擇的通徑與管道內(nèi)徑不一致，則需要采用縮管或擴管變徑，切不可認(rèn)為流量計的公稱通徑與管道內(nèi)徑一致就一定合適。表1所提供的參比介質(zhì)的流量范圍是指工作狀況下的體積流量范圍，如果僅知道測量介質(zhì)的質(zhì)量流量或者標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量，則應(yīng)先換算成工況下的體積流量，再與表1給定的流量范圍相對照。 由質(zhì)量流量換算工況下的體積流量按下式計算：Q=M/ 式中：Q 工況下的體積流量（m /h） M 工況下的質(zhì)量流量(Kg/h) 工況下的介質(zhì)密度(Kg/m ) 由標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量換算工況下的體積流量按下式計算： 式中：Qv 工況下的體積流量（m /h） Qb 標(biāo)況下的體積流量（m /h） P 介質(zhì)的工作壓力(表壓MPa) T 介質(zhì)的工作溫度（℃）如果測量介質(zhì)的工況密度與參比介質(zhì)的工況密度差別較大時，則需要重新計算該介質(zhì)的工況流量范圍，再與表1給定的流量范圍相對照。 式中：Q 測量介質(zhì)的工況體積流量（m /h） Q0表1給定的工況下的體積流量（m /h） 0 參比介質(zhì)的工況密度(Kg/m ) 測量介質(zhì)的工況密度(Kg/m )表1給定的參比介質(zhì)是三種典型介質(zhì)在特定條件下適應(yīng)的數(shù)據(jù)：●液體介質(zhì)為水： T=20℃ =1000Kg/m ●氣體介質(zhì)為空氣：T=20℃ P=0.10MPa（絕壓） =1.205Kg/m ●蒸汽為過熱蒸汽：T=188℃ P=0.38MPa（絕壓） =2.2769Kg/m 當(dāng)測量介質(zhì)為液體時，為了防止氣蝕，應(yīng)使通過流量計的介質(zhì)壓力符合下式要求：P 2.6△P+1.25Ps(Pa)式中：△P介質(zhì)的壓力損失（Pa)，以下式計算：△P=1.2 V (Pa) P流量計下游3.5-7.5D處最小壓力（Pa）V介質(zhì)的平均流速（m/s） Ps工作溫度下液體的飽和蒸汽絕對壓力(Pa)選型舉例某車間蒸汽管道直徑為150mm，每小時用3-8噸飽和蒸汽，壓力表顯示工作壓力為0.8MPa，現(xiàn)選用渦街流量計對該車間進行蒸汽計量，試選擇合適的流量計型號。計算：a.查飽和蒸汽密度表得該工作壓力對應(yīng)的蒸汽密度為4.66Kg/m b.管道最大工況體積流量為：Qv=M/ =8000/4.66=1717（m /h） 同理：最小流量為643m /hc.查表1，150口徑流量計工況下蒸汽的流量范圍為230-2300m /h。顯然，計算出的體積流量范圍滿足150mm口徑流量計的流量范圍，因此，選用與管道公稱通徑相同口徑的流量計是合適的。d.查飽和蒸汽密度表得該工作壓力對應(yīng)的蒸汽溫度為175℃，小于250℃，所以選用渦街流量計型號為LUGB24-150-232。八、安裝1、安裝的要求1、1對環(huán)境的要求● 流量計的周圍需有充裕的空間，以便安裝接線和日常維護。● 流量計最好裝在室內(nèi)，必須安裝在室外時應(yīng)有防潮和防曬措施。 ● 流量計應(yīng)避免安裝在有強電磁干擾的場合，接線的位置要遠離電噪聲。● 流量計應(yīng)避免安裝在環(huán)境溫度較高、受設(shè)備熱輻射或含有腐蝕性氣體的場所，若必須安裝時，須有隔熱通風(fēng)措施。1、2對直管段的要求為了保證準(zhǔn)確的測量，流量計的上游側(cè)和下游側(cè)必須有足夠長的直管段，上游流動分布盡可能不受干擾，如果有控制和節(jié)流裝置最好裝在下游。直管段長度用流量計口徑D的倍數(shù)來表示，上游側(cè)和下游側(cè)最小的直管段要求如下：●上游側(cè)：10D （10倍口徑）●下游側(cè)：5D （5倍口徑）流量計的上游如有彎頭、縮徑、擴徑、閥門等情形，則需要更長的直管段，具體情況如表？？？和圖？？？？所示。