基本簡介

　　渦街流量計主要用於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。機表參數能長期穩定。渦街流量計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、理想的流量機表。

分類

　　LUCB系列插入式渦街流量計、LUCB系列渦街流量計

參數及要求

　　◆測量介質： 氣體、液體、蒸氣

　　◆連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式

　　◆口徑規格 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

　　◆機表使用環境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃

　　◆材質 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

　　在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發生體下遊非對稱地排列。

　　渦街流量計是根據卡門（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計。並可作為流量變送器應用於自動化控制系統中。

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

　　f=Stv/d

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

　　St是雷諾數的函數，St=f（l/Re）。

　　當雷諾數Re在102~105范圍內，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數在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為流體流過旋渦發生體的截麵積。

編輯本段主要功能

　　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量流量。

　　2、 全智能化、數字化電路設計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。

　　3、 全新的數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工作兩年以上。

　　5、 全新點陣漢字液晶顯示，使用操作更方便。

編輯本段安裝方法

安裝條件

　　l 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。

　　l 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。

　　l 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後約2DN處的直管段上加固定支撐架。

　　l 傳感器應避免安裝在有較強電磁場乾擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。

　　l 被測介質含有較多雜質時，應在傳感器上遊直管段要求的長度以外加裝過濾器。

　　l 傳感器的上、下遊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。

　　l 直管段內徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應采用比傳感器通徑略大的管徑，誤差要≤3%並不超過5mm。

安裝步驟要求

　　l 將配備的專用法蘭分別焊接到上下遊直管段上，使專用法蘭和直管段的內徑嚴格垂直與同心。

　　l 將傳感器夾在焊有專用法蘭的上下遊直管段上，用螺栓緊固，使上下遊直管段與傳感器保持同軸。

　　l 傳感器安裝方式：傳感器應朝上或水平（放大器指向）安裝；介質溫度超過250℃，傳感器應水平安裝。

　　l 傳感器及管道必要時應良好接地，接地電阻≤10Ω。

　　傳感器上、下遊直管段長度的要求

安裝註意十要點

　　1、合理選擇安裝場所和環境。

　　避開強電力設備，高頻設備，強電源開關設備；避開高溫熱源和輻射源的影響，避開強烈震動場所和強腐蝕 環境等，同時要考慮安裝維修方便。

　　2、上下遊必須有足夠的直管段。

　　若傳感器安裝點的上遊在同一平麵上有二個90。彎頭，則：上遊直管段≥25D，下遊直管段≥5D 。

　　若傳感器安裝點的上遊在不同平麵上有二個90。彎頭，則：上遊直管段≥40D，下遊直管段≥5D 。

　　調節閥應安裝在傳感器的下遊5D以外處，若必須安裝在傳感器的上遊，傳感器上遊直管段應不小於50D，下遊應有不小於5D。

　　3、安裝點上下遊的配管應與傳感器同心，同軸偏差應不小於0.5DN。

　　4、管道采取減振動措施。

　　傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，特別是橫向振動。若不得已要安裝時，必須采取減振措施，在傳感器的上下遊2D處分別設置管道緊固裝置，並加防振墊。

　　5．在水平管道上安裝是流量傳感器最常用的安裝方式。

　　測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應安裝在管線的較高處。

　　測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應安裝在管線的較低處。

　　6．傳感器在垂直管道的安裝。

　　測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應由下向上。

　　測量液體流量時，液體流向應由下向上：這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。

　　7、傳感器在水平管道的側裝。

　　無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側裝，特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許最好采用側裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。

　　8．傳感器在水平管道的倒裝。

　　一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用於測量一般氣體、過熱蒸汽。可用於測量飽和蒸汽，適用於測量高溫液體或需經常清洗管道的情況。

　　9．傳感器在有保溫層管道上的安裝。

　　測量高溫蒸汽時，保溫層最多不能超過支架高度的三分之一。

　　10．測壓點和測溫點的選擇。

　　根據測量的需要，需在傳感器附近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下遊的3-5D處，測溫點應在傳感器下遊的6-8D處。

註意事項

　　l 專用法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。

　　l 安裝時應使傳感器的流向標志與管道內流體流向一致。

　　l 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，取壓點在傳感器下遊3～5DN處，測溫點在下遊5～8DN處。

　　l 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。

　　l 連接傳感器的屏蔽電纜走向，應盡可能遠離強電磁場的乾擾場合。絕對不允許與高壓電纜一起敷設，屏蔽電纜要盡量縮短，並且不得盤卷，以減少分佈電感，最大長度不應超過200米。

　　l 安裝傳感器前，管道必須進行清洗。沖掉管內的雜質，避免通流後堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿被測液體，防止氣泡的乾擾。

　　測量氣體的管道為防止儲積液的乾擾。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。降溫降壓後在安全條件下方可更換探頭。

編輯本段常見故障

　　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果是10-50 m3/h符合精度要求，但10m3/h以下精度不合格，應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於特定參考介質的流量范圍，如液體—般指常溫水。用於其他介質時，可用流量范圍將隨介質的粘度和密度不同而異。由於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，流量計的下限流量—般都會相應提高，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)標定渦街流量汁，將會得到比水好的相反結果。

編輯本段應用領域

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，由於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於渦街流量計的下限，也就是說必須滿足流體流速不得低於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。

　　（2）壓力補償壓力變送器的選擇

　　由於飽和蒸汽管路長，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，測量中隻采用壓力補償即可，由於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）顯示機表選擇

　　顯示機表智能流量顯示機，具有穩壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。

設定

　　（1）機表系數的設定，設定的機表 系數K可用下式表示：

　　K= 1000/K0

　　式中：K0為渦街發生體在出廠時標定的機表常數，L/脈沖；k的單位為脈沖數/m3。

　　（2）壓力補償壓力變送器的量程設定。

　　（3）壓力、流量報警上限設定。

　　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乾擾較強的地方，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，前後直管段要滿足渦街流量計的要求，所配管道內徑也必須和渦街流量變送器內徑一致。

　　4、渦街流量計使用註意事項

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

現場需求

　　1. 低維護量-市場上大多數的渦街流量計是采用取壓孔或插入式檢測元件感應漩渦，一旦介質中雜質嵌入取壓孔或感應元件與表體間的縫隙，則造成信號變弱或不穩定。良好的設計應該是沒有容易堵塞的部分，從而降低維護量。

　　2. 感應元件在線更換-某些廠傢的感應元件與渦街發生體合二為一，看似簡單的設計卻給實際使用帶來不便。因為一旦感應部分失效，則需要將管道內介質排空泄壓後更換部件，影響生產。完善的設計應該是將二者分開，這樣就可以單獨更換感應部分，而無需將介質排空。

　　3. 渦街流量計容易受到振動的乾擾，設計精良的渦街流量計可以通過硬件和數字信號處理將乾擾排除，從而得到穩定的信號。

　　4. 渦街流量計安裝的一大麻煩事前後需要很長的直管段，有些廠傢可以提供在流量計內部縮徑的設計，大大降低瞭用戶專門維渦街流量計配備直管段的需求。

原理

　　在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發生體下遊非對稱地排列。

　　設旋渦的發生頻率為f，被測介質平均流速為 ，旋渦發生體迎流麵寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：

　　f=SrU1/d=SrU/md （1）

　　式中　U1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；

　　Sr--斯特勞哈爾數；

　　m--旋渦發生體兩側弓形麵積與管道橫截麵麵積之比

　　管道內體積流量qv為

　　qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)

　　K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)

　　式中 K--流量計的機表系數，脈沖數/m3（P/m3）。

　　K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，這是機表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線式中 qVn，qV--分別為標準狀態下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；

　　Pn，P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力，Pa；

　　Tn，T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度，K；

　　Zn，Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。

　　由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即機表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監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。

　　渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其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、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量，是節流式流量計的理想替代產品。

　　為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能，我公司新近開發出瞭改進型渦街流量傳感器，因其獨特的結構和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強振動（≤1g）的惡劣工況下使用。

　　在實際應用中，往往最大流量遠低於機表的上限值，隨著負荷的變化，最小流量又往往會低於機表的下限值，機表並非工作在它的最佳工作段，為瞭解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，並選用較小口徑的機表以利於機表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與機表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷麵形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分佈多重作用，其結構尺寸小，僅為工藝管內徑的1/3，與渦街流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。

　　為瞭使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗高新技術，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節省瞭電纜和顯示機表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度並計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用於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。

　　◆測量介質：氣體、液體、蒸氣

　　◆口徑規格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100

　　◆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

　　◆機表使用環境溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃

　　◆材質不銹鋼, 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

LUG型插入式渦街流量計

編輯本段產品選型

　　選擇渦街流量計所需要的參數：

　　1、管道的口徑

　　2、被測介質的名稱（蒸汽要註明是飽和蒸汽還是過熱蒸汽）

　　3、被測介質的工作壓力

　　4、被測介質的工作溫度

　　5、被測介質的工作流量

　　飽和蒸汽密度、壓力、溫度一覽表

編輯本段常見問題

　　主要存在的問題主要有：

　　①指示長期不準；

　　②始終無指示；

　　③指示大范圍波動，無法讀數；

　　④指示不回零；

　　⑤小流量時無指示；

　　⑧大流量時指示還可以，小流量時指示不準；

　　⑦流量變化時指示變化跟不上；

　　⑧機表K系數無法確定，多處資料均不一致。

　　分析及解決方法：總結引起這些問題的主要原因，主要涉及到以下方麵：

　　1、選型方麵的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設計選型之後由於工藝條件變動，使得選擇大瞭―個規格，實際選型應選擇盡可能小的口徑，以提高測量精度，這方麵的原因主要同問題①、③、⑥有關。比如，一條渦街管線設計上供幾個設備使用，由於工藝部分設備有時候不使用，造成目前實際使用流量減小，實際使用造成原設計選型口徑過大，相當於提高瞭可測的流量下限，工藝管道小流量時指示無法保證，流量大時還可以使用，因為如果要重新改造有時候難度太大．工藝條件的變動隻是臨時的。可結合參數的重新整定以提高指示準確度。

　　2、安裝方麵的問題。主要是傳感器前麵的直管段長度不夠，影響測量精度，這方麵的原因主要同問題①有關。比如：傳感器前麵直管段明顯不足，由於FIC203不用於計量，僅僅用於控制，故目前的精度可以使用相當於降級使用。

　　3、參數整定方向的原因。由於參數錯誤，導致機表指示有誤．參數錯誤使得二次機表滿度頻率計算錯誤，這方麵的原因主要同問題①、③有關。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準，實際滿度頻率大乾計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動，無法讀數，而資料上參數的不一致性又影響瞭參數的最終確定，最終通過重新標定結合相互比較確定瞭參數，解決瞭這一問題。

　　4、二次機表故障。這部分故障較多，包括：一次機表電路板有斷線之處，量程設定有個別位顯示壞，K系數設定有個別位顯示壞，使得無法確定量程設定以及K系數設定，這部分原因主要向問題①、②有關。通過修復相應的故障，問題得以解決。

　　5、四路線路連接問題。部分回路表麵上看線路連接很好，仔細檢查，有的接頭實際已松動造成回路中斷，有的接頭雖連接很緊但由於副線問題緊固螺釘卻緊固在瞭線皮上，也使得回路中斷，這部分原因主要同問題②有關。

　　6、二次機表與後續機表的連接問題。由於後續機表的問題或者由於後續機表的檢修，使得二次機表的mA輸出回路中斷，對於這類型的二次機表來說，這部分原因主要同問題②有關。尤其是對於後續的記錄機，在記錄機長期損壞無法修復的情況下，一定要註意短接二次機表的輸出。

　　7、由於二次機表平軸電纜故障造成回路始終無指示。由於長期運行，再加上受到灰塵的影響，造成平軸電纜故障，通過清洗或者更換平軸電線，問題得以解決。

　　8、對於問題⑦主要是由於二次機表顯示表頭線圈固定螺絲松，造成表頭下沉，指針與表殼摩擦大，動作不靈，通過調整表頭並重新固定，問題相應解決。

　　9、使用環境問題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分，由於環境濕度大，造成線路板受潮，這部分原因主要同問題②、②有關。通過相應的技改措施，對部分環境濕度大的傳感器重新作瞭把探頭部分與轉換部分分離處理，改用瞭分離型傳感器，故善瞭工作環境，日前這部分機表運行良好。

　　10、由於現場調校不好，或者由於調校之後的實際情況的再變動。由於現場振動噪聲平衡調整以及靈敏度調整不好．或者由於調整之後運行一段時間之後現場情況的再變動，造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關。使用示波器，加上結合工藝運行情況，重新調整。

　　渦街流量計安裝對直管段的要求：

　　正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環節，若安裝環節失誤輕者影響測量精度，重者會影響流量計的使用壽命，甚至會損壞流量計。

　　渦街流量計安裝對直管段的要求是非常重要的。它的詳細要求如下：

　　流量計對安裝點上的上下遊直管段一定的要求，否則會影響測量精度。

　　若流量計安裝點上的上遊有漸縮管，流量計上遊應有不小於15D(D為管道直徑)的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　若流量計安裝點上的上遊有漸擴管，流量計上遊應有不小於18D(D為管道直徑)的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段

　　若流量計安裝點上遊有90°彎頭或下行接頭，流量計上遊應有不小於20D的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　若流量計安裝點上遊在同一平麵上有90°彎頭，流量計上遊應有不小於25D的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　流量調節閥或壓力調節閥盡量安裝在流量計下遊5D以遠處，若必須安裝在流量計的上遊，流量計上遊應有不小於25D的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　流量計上遊若有活塞式或柱塞式泵，活塞式或羅茨式風機、壓縮機，流量計上遊應有不小於25D的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　特別註意：渦街流量計安裝點的上遊較近處若裝有閥門，不斷地開關閥門，對流量計的 使用壽命影響極大，非常容易對流量計造成永久性損壞。流量計盡量避免在架空的非常長的管道上安裝，這樣時間一長後，由於流量計的下垂非常容易造成流量計於法蘭的密封泄露，若不得已安裝時，必須在流量計的上下遊2D處分別設置管道緊固裝置。

編輯本段原理

　　在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發生體下遊非對稱地排列。

　　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，它的兩側就形成瞭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瞭卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，並給出瞭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瞭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、放大處理後，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標準信號。

編輯本段計算方法

　　設旋渦的發生頻率為f，被測介質平均流速為 ，旋渦發生體迎流麵寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：　f=SrU1/d=SrU/md （1）

　　式中　U1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；

　　Sr--斯特勞哈爾數；

　　m--旋渦發生體兩側弓形麵積與管道橫截麵麵積之比

　　管道內體積流量qv為

　　qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)　

　　K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)

　　式中 K--流量計的機表系數，脈沖數/m3（P/m3）。

　　式中 qVn，qV--分別為標準狀態下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h； Pn，P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力，Pa；　

　　Tn，T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度，K；　

　　Zn，Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。

編輯本段檢定檢測

　　現如今能源正在逐步減少，所以國傢出臺瞭關於能源管理的相關條例，其中明確指出，渦街流量計在應用於貿易結算中必須要到相關的檢定部門做技術檢定，出具相應的證書後才能投入使用。

　　現常用的渦街流量計檢定方法有兩種：

標準表法

　　用渦街流量計作標準器與被檢流量計串聯，可用靜態法或動態法檢定。通過比較兩臺流量計的讀數，求得被檢渦街流量計誤差。

　　標準表法流量計標準裝置的特點：

　　1、標準表法裝置適用於計量各種流體（包括液體和氣體），也適用於各種粘度的液體。

　　2、進行示值檢定時，作為標準表的流量計與被檢流量計串聯安裝於同一個封閉管道系統中，一般無時間測量誤差。

　　3、作為標準表的渦街流量計，可以與被檢流量計各類相同，也可以不同。

　　4、用標準表法檢定流量計時可以不切斷氣流或液流，故適宜於在線檢定，也適用於作密閉管路的計量標準器。5、標準表法容易實現自動化，密閉安全，不污染環境。

　　6、體積小，重量輕，裝置構造簡單，操作方便，運輸安裝較易，成本較低。

　　7、標準表流量計準確度偏低，穩定性較差，常需要定期或不定期進行比對，以監督其計量性能。標準表的檢定周期較短。

鐘罩法

　　由於形如鐘罩的開口容器，倒放入裝有密封液體（水或其它液體）的上開口圓筒形儲液槽內。鐘罩是浮在密封液體中，鐘罩內的容積已知，在測量時間間隔內，測量鐘罩上升（或下降）時吸入（或排出）氣體體積量，可求得氣體流量。

　　鐘罩法裝置是一種容積法氣體流量計裝置。

　　用鐘罩法檢定渦街流量計時，可以采用進氣方式或排出方式兩種檢定方法。進氣方式工作壓力高於鐘罩餘壓，流量較大。排氣方式工作壓力一般小於鐘罩餘壓，流量較小。

　　鐘罩有水封和油封式，對水封式鐘罩，若用排氣方式檢定流量計，同學錄被檢流量計的溫度低於鐘罩內的水溫時，要考慮空氣中的水蒸汽結露而產生的誤差。

　　鐘罩法隻能用於計量接近大氣壓力的空氣流量計。煤氣表和濕式氣體流量計常用此法檢定，流量范圍較小，可以檢定上限流量為（3000-5000）m3/h的流量計。裝置準確度達0.2%~0.5%。

安裝要求

管道情況

　　渦街流量計的安裝要求有一定的前後直管段，常見情況如下（D為管道的直徑）：

安裝條件

　　1.傳感器應安裝在水平、垂直、傾斜(液體流向自下而上)的與其通徑相同的管道上。傳感器的上遊 和下2遊應配置一定長度的直管段，其長度應符合前直管段15～20D，後直管段5～1OD的要求。

　　2.安裝液體傳感器的附近管道內應充滿被測液體。

　　3.傳感器應避免安裝在有強烈機械振動的管道上。

　　4.直管段的內徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應采用比傳感器通徑略大的管道，誤差 要≤3%，並不超過5mm。

　　5.被測介質含有較多雜質時，應在傳感器上遊直管段要求的長度以外加裝過濾器。

　　傳感器應避免安裝在有較強電磁場乾擾、空間小和維修不方便的場合。

管道現場安裝圖

工業應用

　　智能渦街流量計,主要用於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。機表參數能長期穩定。本機表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、理想的流量機表。

主要特點

　　測量介質：液體、氣體、蒸汽公稱通徑：DN15-DN300(非標產品可根據用戶要求特殊定做)溫度范圍：-40℃~350℃ 壓力規格：PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa,更高的壓力規格可特殊定做范圍度:正常范圍1:10 擴展范圍1:15壓力損失系數:Cd≤2.6系統測量精度:液體、氣體 示值±1%蒸汽 示值±1.5% 插入式流量計示值±2.5%供電電壓:傳感器+12VDC、+24VDC（可選）變送器+24VDC。

　　現場顯示型 機表自帶3.6鋰電池輸出信號: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4~20mADC電流信號充許振動加速度: 壓電式≤0.2g 環境溫度: -40℃~55℃(非防爆場所) -20℃~55℃(防爆場所)環境濕度:相對濕度5~85%信號遠傳距離: ≤500m信號線接口:內螺紋M20×1.5防爆等級:iaⅡCT2-T5防護等級：普通型IP65 潛水型IP68機表材質：轉換器外殼采用鋁合金，表體部分采用1Cr18Ni9Ti，也可根據用戶要求采用特殊材質。

作用范圍

　　渦街流量計流量測量技術與機表的應用大致有以下幾個領域。

　　工業生產過程

　　流量機表是過程自動化機表與裝置中的大類機表之一，它被廣泛適用於冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建築、輕紡、食品、醫藥、農業、環境保護及人民日常生活等國民經濟各個領域，是發展工農業生產，節約能源，改進產品質量，提高經濟效益和管理水平的重要工具在國民經濟中占有重要的地位。在過程自動化機表與裝置中，流量機表有兩大功用：作為過程自動化控制系統的檢測機表和測量物料數量的總量表。

　　能源計量

　　能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學管理能源，實現節能降耗，提高經濟效益的重要手段。流量機表是能源計量機表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經濟核算不可缺少的工具。

　　環境保護工程

　　煙氣，廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源，嚴重威脅人類生存環境。國傢把可持續發展列為國策，環境保護將是21世紀的最大課題。空氣和水的污染要得到控制，必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制。

　　我國是以煤為主要能源的國傢，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析機表和流量計，組成連櫝排放監視系統。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。

　　交通運輸

　　有五種方式：鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應用並不普遍。隨著環保問題的突出，管道運輸的特點引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調度的眼睛，亦是安全監沒和經濟核算的必備工具。

渦街流量計主要存在問題及其解決方法

　　主要存在的問題 主要有：①指示長期不準；②始終無指示；③指示大范圍波動，無法讀數；④指示不回零；⑤小流量時無指示；⑧大流量時指示還可以，小流量時指示不準；⑦流量變化時指示變化跟不上；⑧機表K系數無法確定，多處資料均不一致。

　　渦街流量計分析及解決方法

　　總結引起這些問題的主要原因，主要涉及到以下方麵：

　　1、選型方麵的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設計選型之後由於工藝條件變動，使得選擇大瞭―個規格，實際選型應選擇盡可能小的口徑，以提高測量精度，這方麵的原因主要同問題①、③、⑥有關。比如，一條渦街管線設計上供幾個設備使用，由於工藝部分設備有時候不使用，造成目前實際使用流量減小，實際使用造成原設計選型口徑過大，相當於提高瞭可測的流量下限，工藝管道小流量時指示無法保證，流量大時還可以使用，因為如果要重新改造有時候難度太大．工藝條件的變動隻是臨時的。可結合參數的重新整定以提高指示準確度。

　　2、安裝方麵的問題。主要是傳感器前麵的直管段長度不夠，影響測量精度，這方麵的原因主要同問題①有關。比如：傳感器前麵直管段明顯不足，由於FIC203不用於計量，僅僅用於控制，故目前的精度可以使用相當於降級使用。

　　3、參數整定方向的原因。由於參數錯誤，導致機表指示有誤．參數錯誤使得二次機表滿度頻率計算錯誤，這方麵的原因主要同問題①、③有關。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準，實際滿度頻率大乾計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動，無法讀數，而資料上參數的不一致性又影響瞭參數的最終確定，最終通過重新標定結合相互比較確定瞭參數，解決瞭這一問題。

　　4、二次機表故障。這部分故障較多，包括：一次機表電路板有斷線之處，量程設定有個別位顯示壞，K系數設定有個別位顯示壞，使得無法確定量程設定以及K系數設定，這部分原因主要向問題①、②有關。通過修復相應的故障，問題得以解決。

　　5、四路線路連接問題。部分回路表麵上看線路連接很好，仔細檢查，有的接頭實際已松動造成回路中斷，有的接頭雖連接很緊但由於副線問題緊固螺釘卻緊固在瞭線皮上，也使得回路中斷，這部分原因主要同問題②有關。

　　6、二次機表與後續機表的連接問題。由於後續機表的問題或者由於後續機表的檢修，使得二次機表的mA輸出回路中斷，對於這類型的二次機表來說，這部分原因主要同問題②有關。尤其是對於後續的記錄機，在記錄機長期損壞無法修復的情況下，一定要註意短接二次機表的輸出。

　　7、由於二次機表平軸電纜故障造成回路始終無指示。由於長期運行，再加上受到灰塵的影響，造成平軸電纜故障，通過清洗或者更換平軸電線，問題得以解決。

　　8、對於問題⑦主要是由於二次機表顯示表頭線圈固定螺絲松，造成表頭下沉，指針與表殼摩擦大，動作不靈，通過調整表頭並重新固定，問題相應解決。

　　9、使用環境問題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分，由於環境濕度大，造成線路板受潮，這部分原因主要同問題②、②有關。通過相應的技改措施，對部分環境濕度大的傳感器重新作瞭把探頭部分與轉換部分分離處理，改用瞭分離型傳感器，故善瞭工作環境，日前這部分機表運行良好。

　　10、由於現場調校不好，或者由於調校之後的實際情況的再變動。由於現場振動噪聲平衡調整以及靈敏度調整不好．或者由於調整之後運行一段時間之後現場情況的再變動，造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關。使用示波器，加上結合工藝運行情況，重新調整。

　　渦街流量計[3]安裝對直管段的要求：

　　正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環節，若安裝環節失誤輕者影響測量精度，重者會影響流量計的使用壽命，甚至會損壞流量計。

　　渦街流量計安裝對直管段的要求是非常重要的。它的詳細要求如下：

　　流量計對安裝點上的上下遊直管段一定的要求，否則會影響測量精度。

　　若流量計安裝點上的上遊有漸縮管，流量計上遊應有不小於15D(D為管道直徑)的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　若流量計安裝點上的上遊有漸擴管，流量計上遊應有不小於18D(D為管道直徑)的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段

　　若流量計安裝點上遊有90°彎頭或下行接頭，流量計上遊應有不小於20D的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　若流量計安裝點上遊在同一平麵上有90°彎頭，流量計上遊應有不小於25D的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　流量調節閥或壓力調節閥盡量安裝在流量計下遊5D以遠處，若必須安裝在流量計的上遊，流量計上遊應有不小於25D的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　流量計上遊若有活塞式或柱塞式泵，活塞式或羅茨式風機、壓縮機，流量計上遊應有不小於25D的等徑直管段，下遊應有不小於5D的等徑直管段。

　　特別註意：渦街流量計安裝點的上遊較近處若裝有閥門，不斷地開關閥門，對流量計的 使用壽命影響極大，非常容易對流量計造成永久性損壞。流量計盡量避免在架空的非常長的管道上安裝，這樣時間一長後，由於流量計的下垂非常容易造成流量計於法蘭的密封泄露，若不得已安裝時，必須在流量計的上下遊2D處分別設置管道緊固裝置。

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