應力式渦街流量計是速度式流量計的一種，它以卡門渦街理論為基礎，采用壓電晶體檢測流體通過管道內三角柱時所產生的旋渦頻率，從而測量出流體的流量。渦街流量計廣泛應用于石油、化工、輕工、動力供熱等行業。 渦街流量計具有以下特點： 測量精度高，量程寬； 測量介質廣泛，可測量液體、氣體和蒸汽； 工作溫度高，介質溫度可達 350℃； 無運動部件，無磨損，可靠性高； 表體采用不銹鋼材料，耐腐蝕。2. 測量原理 當管道中流體介質通過旋渦發生體三角柱時，由于局部流速加速而產生旋渦現象如圖一，此旋渦分成兩列交替地出現，這種旋渦列被稱為卡門渦街。 卡門渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動速度有關，而與介質的溫度、壓力等特性參數無關。可用下式表示： fStV/d ……………………（1） 式中： f—卡門渦街的釋放頻率 St—斯特羅哈爾（Strouhal）數 V—介質流速 d—三角柱的寬度 斯特羅哈爾數是渦街流量計的重要參數，它只與介質的雷諾數 Re 有關。只要管道內介質的雷諾數保持在 2×104至 7×106 范圍內，斯特羅哈爾數 St 便保持為一個常數，這樣，便可通過測量旋渦頻率信號檢測出流體介質的流速，再通過介質的流速計算出介質的流量。3. 技術參數 ◆ 公稱口徑：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500； ◆ 適用范圍：氣體（空氣、氧氣、氮氣、煤氣、天燃氣、化學氣體等）、液體（水、高溫水、油、食品液、化學液等） ； 、蒸汽（飽和蒸汽、過熱蒸汽） ◆ 可測介質溫度：-40℃～280℃，-40℃～350℃； ◆ 公稱壓力：≤1.6MPa ≤2.5MPa ≤4Mpa； ◆ 精度等級：液體 0.5 級、氣體、蒸汽 1.0 級； ◆ 流速范圍：液體 0.6-6 m/s，氣體：5-60m/s蒸汽：5-70m/s； ◆ 測量范圍：見表一、表二； ◆ 輸出信號： 電壓脈沖：低電平≤1V，高電平 ≥6V，脈沖寬 0.4ms，負載電阻＞150； 標準電流：4-20mA，轉換精度±0.5滿度值，負載電阻 24V-500現場液晶顯示：瞬時流量 5 位顯示（m3/h、kg/h、t/h），轉換精度±0.1；累積流量 9 位顯示（m3、kg、t），轉換精度±0.1；

◆ 供電電源： 電壓脈沖輸出時：12VDC，4-20mA 輸出時：24VDC； 現場液晶顯示：3.6V 1 號 1 節鋰電池供電，使用壽命大于 2 年；

◆ 環境溫度：電壓脈沖輸出：-30℃—65℃；4-20mA 輸出：-10℃—55℃；現場液晶顯示：-25℃—55℃； 。

◆ 表體材料：1Cr18Ni9Ti（其他材料協議供貨）4. 選型指南 4.1 口徑的確定 傳感器口徑的不同，其測量范圍也不同，而每一種口徑其測量范圍又隨著被測介質的種類和工況溫度、壓力的變化而變化。 對于氣體和液體而言，首先確定介質的大致流量范圍，通過查表法（表一）確定傳感器的口徑；對于飽和蒸汽而言，確定工況溫度與壓力二者之一和大致流量范圍，便可通過查表法（表二）確定傳感器的口徑；對于過熱蒸汽而言，確定工況溫度和壓力，通過查表法（表三）確定其密度，通過此密度和大致流量范圍，利用查表法（表二）確定傳感器口徑。（注：表二中壓力均為壓力，壓力管道壓力大氣壓力。） 質量流量計算： QG3.6Frρ/K………………………………………………………（2） 式中：QG——質量流量（K 為銘牌所示值時，單位是 t/h；k 值縮小 1000 倍時，單位是 kg/h） Fr——脈沖頻率（Hz） ρ——密度（kg/m3） K——儀表系數（脈沖個數／m3） 常用換算公式： A：工況狀態下的體積流量換算成標準狀態下的體積流量： QＮ＝2695（P＋0.1013）QＶ／（273＋t）……………………3 B：工況狀態下的密度換算成標準狀態下的密度： ρＮ＝273＋tρ0/2695P0.1013……………………………………4 C：質量流量換算成體積流量： QＶ＝QＧ／ρ……………………………………………………………5 式中：QＶ——工況狀態下的體積流量（m3/h） QＮ——標準狀態下的體積流量（m3/h） ρ０——工況狀態下的密度（kg/m3） ρN——標準狀態下的密度（kg/m3） t——工況狀態下的溫度（℃） P——工況狀態下的壓力（MPa） QG——質量流量（kg/h） 表一 液體、氣體測量范圍 單位：m3/h口徑 液體（常溫水） 氣體（工況） 口徑 液體（常溫水） 氣體（工況）mm 可測范圍 檢定范圍 可測范圍 檢定范圍 mm 可測范圍 檢定范圍 可測范圍 檢定范圍15 0.4～5 0.5～4 4～35 5～25 125 24～350 30～240 150～2200 200～160020 0.75～8 0.8～6.5 5～60 8～40 150 38～450 45～360 250～3800 300～240025 1～11 1.2～10 6～90 10～60 200 75～850 90～720 400～6000 500～400032 1.5～20 1.8～14.5 12～180 16～100 250 130～1300 140～1100 600～9000 700～560040 2.5～30 3～24 16～240 20～160 300 180～2000 200～1600 800～12000 1000～800050 3.5～50 4.5～36 30～450 35～280 350 250～2800 280～2300 1200～18000 1500～1200065 6～70 7.5～60 40～700 50～400 400 320～3300 350～2800 1500～22000 2000～1600080 10～140 12～100 70～1000 80～640 450 360～4000 400～3200 2000～30000 2500～20000100 16～220 20～160 120～1800 150～1200 500 420～5000 500～4000 2500～38000 3100～25000 4.２確定合適的配置： A. 確定使用遠傳型還是現場顯示型； B. 選用遠傳型，如果是飽和蒸汽，應選擇溫度自動補償密度或壓力自動補償密度；如果是過熱蒸汽，應選擇溫度、壓力同時補償密度；其他介質根據實際情況確定是否需要補償； C. 選擇智能流量積算儀時，如果只要求顯示流量、壓力、溫度等參數，可選擇數碼管顯示或液晶顯示的智能流量積算儀；如果需要追溯歷史數據，帶有記憶功能，則應選用智能流量積算無紙記錄儀； D. 無論選擇哪種智能流量積算儀，都應考慮是否需要帶有 RS485 或 RS232 通訊接口； E.無論選擇哪種智能流量積算儀，都應考慮是否需要配置后備電源，以便突然停電時儀表能夠正常計量（配置不同，工作時間不同，一般在 24-48 小時以上。） F. 選擇智能流量積算儀時，應考慮是否需要提供儀表箱，將智能流量積算儀放置其中，掛在墻壁上，并防止設定參數隨意調整； G. 選用遠傳型，應考慮是否需要無線無程流量監測系統，實現對各管路流量的實時監測和管理； H. 如果被測介質是易燃易爆物質或測量環境存在易燃易爆氣體，應選用防暴型傳感器及防暴型測量系統。 4．3 傳感器壓力損失的計算： 傳感器口徑確定以后，可計算該傳感器的壓力損失，以便確定該傳感器是否對工藝管線有影響。 計算公式為： △ P≤1.2ρV2………………………………………………………（6） 其中：△ P——傳感器的壓力損失（Pa） ρ——流體的密度（kg/m3） V——管道內流體的平均流速（m/s） zui大流量時的流速可根據下列公式計算： Vmax353.7Qmax/D2………………………………………………（7） 其中：Vmax——zui大流量對應的流速（m/s） Q——zui大流量（m3/h） D——傳感器口徑（mm） 4．4 選型舉列： 例一：工藝管道內徑為 DN100，介質為飽和蒸汽，用汽量大約為 0.5t/h-3t/h，表壓為 0.4Mpa，請選擇儀表口徑。 解：根據表壓 0.4Mpa 得知壓力為 0.5Mpa，由表二中查得溫度為 152℃，DN100 的流量范圍是 0.4-3.5t/h，完夠滿足使用要求，故選擇口徑為 DN100 的渦街流量傳感器。如果用汽量大約為 0.3t/h-2t/h，則應選擇口徑為 DN80 的渦街流量傳感器，這時工藝管道應由 DN100 縮徑至 DN80。 例二：工藝管道內徑為 DN100，介質為過熱蒸汽，用汽量大約為 0.5t/h-2.8t/h，表壓為 0.5Mpa，溫度為 220℃，請選擇儀表口徑。 解：根據壓力和溫度由表三中查得：表壓為 0.5Mpa、溫度為 220℃時的密度是 2.66，查表二得知：密度是 2.66 時，DN100的流量范圍是 0.40-3.50t/h，完夠滿足使用要求，故選擇口徑為 DN100 的渦街流量傳感器。如果用汽量大約為 0.3-2.0t/h，則應選擇口徑為 DN80 的渦街流量傳感器，這時工藝管道應進行縮管處理。5. 安裝方法和步驟： 5.1 選擇安裝位置： 在選擇安裝位置時，應注意以下幾點： A. 安裝位置盡量選在無管道振動或振動小的位置，振動加速度不能大于 2g，如振動大則需采取減振措施； B. 傳感器的上游和下游必須有足夠的直管段（見圖二） C. 檢修閥安裝在傳感器上游，流量調節閥安裝在傳感器下游； D. 盡量選擇便于安裝和檢修的位置； E. 應選擇環境干燥的位置； F. 傳感器可以安裝在水平管道上，也可以安裝在垂直管道上。但在垂直管道上安裝時，介質必須自下而上流動。 G. 傳感器盡量安裝在室內，必須安裝在室外時應注意防水，在放大器盒外電纜應彎成 U 型； H. 傳感器應遠離電噪聲，如大功率變頻器、大功率變壓器、電動機和大功率無線收發設備等。 5.2 安裝要求： A.焊接時，要保證法蘭端面與管道中心線垂直； B.安裝孔孔距較大處為表桿安裝位置，而且兩法蘭安裝孔的方向應一致； C.法蘭焊接完畢后，管道內要清理干凈不得存有焊渣等雜物。 5.3 安裝步驟： 方法一：（如圖三所示）： A. 選定安裝位置，將按圖二選取合適長度的前后直管段和長度為 L1（圖五、表五所示）的管段一并切割下來； B. 在前后直管段上各焊接上一個法蘭，在傳感器兩端加上密封墊后，用雙頭螺栓將傳感器與法蘭聯接好（注意表體箭頭方向要與流體流動方向一致）； C. 將傳感器的前后直管段焊接在原管道上。

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