渦街流量計工作原理
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體)，從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)未流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:
由于旋渦分離在柱體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動，探頭體產(chǎn)生交變應(yīng)力，埋設(shè)在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件受交變應(yīng)力作用而產(chǎn)生交變電荷。檢測放大器將交變電荷進(jìn)行變換處理后，輸出頻率與介質(zhì)流速成正比脈沖信號，送至計算機(jī)進(jìn)行處理和顯示或輸出4- 20 mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號。
轉(zhuǎn)換器原理框圖
產(chǎn)品特點(diǎn)
●檢測元件不接觸被測介質(zhì)，因此性能穩(wěn)定，可靠性高。
●無可動部件，構(gòu)造簡單而牢固，長期運(yùn)行可靠。
●測量范圍廣，量程比可達(dá)10:1。
●準(zhǔn)確度等級高。
●輸出脈沖信號或電流信號與被測流體的實(shí)際流量成正比。
●壓損小(約為孔板流量計的1/4-1/2)，屬于節(jié)能型產(chǎn)品。
●安裝、維護(hù)方便。
產(chǎn)品類型
我們有多種類型的渦街流量計，可以從各方面滿足您對流量計的需求
●安裝方式：法蘭式夾裝式
●顯示方式：一體型分體遠(yuǎn)傳型溫壓一體型
●供電方式：就地3.6V電池24VDC 12VDC
●補(bǔ)償方式：設(shè)置工作密度 溫度補(bǔ)償 壓力補(bǔ)償 溫壓補(bǔ)償 溫壓補(bǔ)償一體型
不同的安裝方式
●不同的安裝方式：法蘭式夾裝式
不同的顯示方式
●不同的顯示方式： 一體型分體型
不同的補(bǔ)償模式
不同的補(bǔ)償模式：設(shè)置工作密度 溫度補(bǔ)償 壓力補(bǔ)償 溫壓補(bǔ)償
主要技術(shù)參數(shù)
關(guān)于技術(shù)服務(wù)和那些應(yīng)該引起特別注意的
●對符合所規(guī)定條件的用戶可提供上門調(diào)試。
●交付時必須仔細(xì)閱讀使用說明書同時考慮儀表安裝的位置。
●對于操作、參數(shù)設(shè)置、維護(hù)、保養(yǎng)的人員必須閱讀全部或相關(guān)部分并且理解。特別指出，操作要求一定要符合儀表規(guī)定,如果違規(guī)造成的后果,我們不承擔(dān)任何責(zé)任。
●技術(shù)資料必須安放在擋案室里,讓使用儀表的人方便查到。如果丟失,從我們或其他任何代理商處索取。
●在正常使用情況下，我們確保每一產(chǎn)品無質(zhì)量問題，自發(fā)貨之日起，保修期為一年。產(chǎn)品本身質(zhì)量問題以外的情況如: 人為或其它不可抗力造成的,不在保修范圍內(nèi)。
●此保修不適用于因錯誤選型、 錯誤使用、改裝、 疏忽、事故或非正常條件下操作和處理而導(dǎo)致?lián)p壞之產(chǎn)品。
●請用戶在使用儀表時至少每天定時記錄數(shù)據(jù),并與相關(guān)單位或個人達(dá)成儀表出現(xiàn)故障或維修時處理數(shù)據(jù)的協(xié)議，我廠不承擔(dān)由此造成的任何損失。
●流量計一經(jīng)安裝使用,即代表您接納以上條款。
如何正確使用儀表
●流量計是有一定使用范圍的,請在安裝前確認(rèn)所購的流量計是否符合您的工作狀況(流量、壓力、溫度)。
●打開包裝后，請盡快安裝，以免影響放大器性能和金屬部件受到惡劣氣候條件影響或受到腐蝕等；已經(jīng)使用過的流量計儲存時，必須將流量計*清洗。
●流量計避免安裝在溫度變化很大及受到設(shè)備的熱輻射的場所，若必須安裝時,須有良好的隔熱通風(fēng)措施。
●流量計的安裝點(diǎn)應(yīng)避免受到機(jī)械振動和碰撞沖擊，若流量計安裝在振動較大的管道時，須在安裝流量計兩旁將管道固定。
●安裝流量計的管道要符合本手冊規(guī)定的前后直管段，否則會影響流量計的測量準(zhǔn)確度，嚴(yán)重時會損壞流量計。
●安裝流量計時，在電焊法蘭或管道過程中，流量計須不在管道上, 以免損壞流量計的電子放大電路。
●流量計運(yùn)行時，要非常緩慢地打開閥門，閥門開啟的時間不小于2分鐘。
●流量計可以安裝在水平或垂直管道上, 若安裝在垂直管道上,被測的流體是液體時須自下往上流動。
●流量計避免安裝在閥門出口較近處，否則閥門的開關(guān)會影響流量計壽命，嚴(yán)重時會損壞流量計。為方便維修，應(yīng)安裝旁通管道,特別是某些生產(chǎn)過程不能中間停止流體的場合。
●流量計安裝在室內(nèi),必須安裝在室外時，須有防淋和防曬措施。
●用戶必須遵循本使用手冊的指令和警告，以保證儀表的正確和安全使用。
型號說明
流量計的正確選型
●流量計的口徑選型很重要,要遵循一 些原則進(jìn)行選擇?？趶竭x擇步驟如下:被測介質(zhì)的流量、常用流量、最小流量;壓力常用壓力、最小壓力;溫度、常用溫度、最小溫度;流量測量范圍是否處于儀表的工作范圍(即上限流量的1/2~2/3 處)。見表:
渦街流量計選型方法
渦街流量計設(shè)計的測量范圍為：
·測量液體流量時，上限受壓損和氣蝕現(xiàn)象的限制一般流速選擇為0.7~5.5m/s
·測量氣體流量時,上限受介質(zhì)可壓縮性的限制，下限受雷諾數(shù)和流量計的靈敏度的限制，一般流速選擇為7~ 55m/s(口徑大于等于200時為7~50m/s)。
1 渦街流量計的通徑選型
儀表通徑及規(guī)格選擇很重要，要遵循一定的原則進(jìn)行選擇， 選擇測量流量計的通徑應(yīng)考慮以下三點(diǎn)，以便流量計保持良好的工作狀態(tài):
(1)選擇流量計,應(yīng)使它的公稱通徑適當(dāng)能縮小-一些，以取得較大的流速和合適的流量量程。
(2)測量液體的流量時要確認(rèn)管道的工藝管道的壓力對于較小的公稱通徑而言有足夠大(背壓)，避免氣穴產(chǎn)生。在液體、氣體和飽和蒸汽測量時渦街流量計產(chǎn)生的壓力損失對生產(chǎn)工藝影響最小。
(3)為了方便選型，可通過簡單的計算和查本手冊的相關(guān)數(shù)據(jù)表格結(jié)合的辦法進(jìn)行選型。
渦街流量計的通徑選型步驟如下:
首先必須明確以下工藝參數(shù)
(1)流體名稱、組分
(2)工作狀態(tài)的、常用及最小流量
(3)工作狀態(tài)下的、常用及壓力和溫度
(4)工作狀態(tài)下所測量介質(zhì)的粘度
氣體流量通徑選型
按工作狀態(tài)的、常用、最小流量選擇合適的通徑，并計算流體流動時的下限雷諾數(shù)，確保其雷諾數(shù)Re≥2x104;同時計算壓力損失。
渦街流量計的輸出信號是與工作狀態(tài)的體積流量成正比的，因此如已知?dú)怏w流量是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量或質(zhì)量流量時，應(yīng)把它換算成工作狀態(tài)下的體積流量。
工作狀態(tài)下介質(zhì)密度p和體積流量q,
式中: q,qn一一分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量，(單 位: m3/h)
P,Pn一分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力， (單位: Pa)
T,Tn一分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱力學(xué)溫度，(單位: K)
式中: ρ,p。一分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的介質(zhì)密度， (單位: kg/m3)
其他符號同上
式中：qv,qm——分別為體積流量和質(zhì)量流量
渦街流量計選型方法
2 雷諾數(shù)、壓力損失和背壓的計算
在渦街流量計選擇流量計通徑時，主要是對流量下限值進(jìn)行核算雷諾數(shù)，它應(yīng)該滿足兩個條件:最小雷諾數(shù)不應(yīng)低于下限雷諾數(shù);對于應(yīng)力式渦街流量計，在下限流量時旋渦強(qiáng)度應(yīng)不低于流量計旋渦強(qiáng)度的設(shè)計值(旋渦強(qiáng)度與升力PU2成比例關(guān)系，取決于旋渦發(fā)生體的設(shè)計)。在測量介質(zhì)為液體時，還應(yīng)檢查最小工作壓力是否高于工作溫度下的飽和蒸汽壓，即是否產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。
雷諾數(shù):雷諾數(shù)Re是一個表征流體慣性力與粘性力之比的無量綱量
式中: Q—體積流量(單位: m3/h)，D量計內(nèi)徑 (單位: mm),V-運(yùn)動粘度(單位: m2/s)
壓力損失:△P
式中:△P-壓力損失(單位: kg/cm2)，ρ-流體密度(單位: kg/m3)，V-流速(單位: m/s)
背壓:流量計下游的管道壓力
式中: P量計下游3.5~7.5D的最小管道壓力，(單位: kg/cm-abs)
P。一液體的飽和蒸汽壓力，(單位: kg/cm2abs)
△P一壓力損失，(單位: kg/cm2 )
3 耐壓、耐溫等級的選型
流量計耐壓等級根據(jù)工藝條件下操作壓力的I .2倍或以上進(jìn)行選擇;
應(yīng)力式渦街流量計采用壓電晶體作為檢測元件，受溫度限制，長期工作溫度普通型為- 40~250°C (插入式-40~120C)、高溫型為100~350C。
4 防護(hù)等級選型
根據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)工藝防護(hù)要求進(jìn)行選擇。
5 防爆等級選型
根據(jù)工藝現(xiàn)場的生產(chǎn)工藝防爆要求進(jìn)行選擇，防爆型式有無防爆、隔爆型、本安型三種供選擇。
6 輸出信號的選型
根據(jù)計量和控制的要求可選4~20mA、脈沖、RS485,MODBUS。
渦街流量計選型步驟
詳細(xì)了解流量計測量介質(zhì)及相關(guān)工藝參數(shù)
渦街流量計的正確選型需要詳細(xì)了解以下工藝參數(shù)
流量計的外形尺寸
●流量計外形尺寸如下圖所示
流量計的安裝尺寸
安裝使用注意事項(xiàng)
安裝前應(yīng)先看清流量計上的流向指示，實(shí)際被測介質(zhì)流向應(yīng)和流向指示一致。
流量計在水平管道上的安裝
在水平管道上安裝是流量計的安裝方式。
測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，流量計應(yīng)安裝在高于管線的軸線。
測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，流量計應(yīng)安裝在管線低于管線的軸線。
流量計在垂直管道的安裝
測量氣體流量時，流量計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(yīng)由下向上。
測量液體流量時，液體流向應(yīng)由下向上。
流量計和顯示儀運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作
●仔細(xì)檢查流量計的安裝, 接線等是否正確無誤;
●接通顯示儀電源，觀察顯示儀是否有流量顯示;
●緩慢打開閥門，到一個較小壓力時停止，觀察傳感器周圍是否有泄漏現(xiàn)象，并觀察顯示儀是否有流量顯示；
●若情況正常，開大閥門，穩(wěn)定一段時間后，觀察儀表顯示的流量是否正常。
如何正確選擇測壓力點(diǎn)和測溫度點(diǎn)
根據(jù)測量的需要須在流量計附件測量壓力和溫度時
測壓力點(diǎn)應(yīng)在流量下游的35D處，
測溫度點(diǎn)應(yīng)在流量計下游的6-8D處。
*D為儀表工稱口徑
就地顯示型和線制4 ~ 20mA輸出的接線圖
●一般情況下，流量計與流量積算儀的連接線采用三芯屏線(RVVP3x0.5mm) 屏蔽層應(yīng)可靠地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。
●連接線不能與電力線平行排放在一起， 至少間隔在20cm以上,單獨(dú)穿行在金屬管子中。連接線要固定好,不能晃動。
實(shí)物接線圖
實(shí)物安裝圖
就地顯示
●運(yùn)行狀態(tài)下顯示畫面和按鍵說明
●設(shè)定狀態(tài)下顯示畫面和按鍵說明
計算公式
●流量的計算公式
流量計與流量積算儀的接線圖
●一般情況下，流量計與流量積算儀的連接線采用三芯屏線(RVVP3x0.5mm)屏蔽層應(yīng)可靠地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。
●連接線不能與電力線平行排放在一起,至少間隔在20cm以上,單獨(dú)穿行在金屬管子中。連接線要固定好,不能晃動。
實(shí)物安裝圖
流量計帶壓力溫度補(bǔ)償和流量積算儀的接線圖
●一般情況下，流量計與流量積算儀的連接線采用三芯屏蔽線(RVVP3x0.5mm)屏蔽層應(yīng)可靠地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。
●連接線不能與電力線平行排放在一起，至少間隔在20cm以上，單獨(dú)穿孔機(jī)行在金屬子中。連接線要固定好，能晃動。
實(shí)物接線圖
附表一
●飽和水蒸汽密度及鉑電阻-溫度對照表
附表二
●過熱蒸汽密度表
