1概述

VFM渦街流量計是一種具有廣泛用途的流量儀表。它可用于絕大多數氣體、液體和蒸汽的流量計量、測量、控制，渦街流量計具有非常*的介質通用性，其儀表系數對不同介質是通用的渦街流量計結構簡單，無運動部件，具有很高的穩定性和可靠性。渦街流量計組成的流量測量系統簡單，便于維護，具有較好的經濟性。

  VFM渦街流量計是2008年推出的新一代數字化渦街流量計。該系列渦街流量計嚴格遵循可靠性原理進行設計，采用結構簡化的優化設計方案，全系列產品零部件實現高度通用性和互換性；電路組件采用數字信號處理技術和智能模式識別技術，具有更低的下限和更寬的量程比及抗振性，采用具有高可靠性指標的新型元器件，SMT表面貼裝工藝，整機可靠性指標指標顯著提高。

                                                                                   1.1工作原理

 圖1.1交錯排列的旋渦

流量計是根據“ 卡門渦街” 原理制成的一種流體振蕩型流量儀表。在流動的流體中插入一個斷面為非流線型的柱體時，在柱體后部兩側會產生兩列交錯排列的旋渦(圖1.1)。

旋渦分離的頻率f 與柱側流速v 成正比，與柱體寬度d 成反比：

f=St×v/d 公式 (1)              

v=fd/St 公式 (2)

式中：St—斯特勞哈爾數, 是與柱斷面幾何形狀有關的無量綱常數，數值由試驗確定。由于d 和St 是常數，而流速v 與管內平均流速v0 有固定關系(v0=v/(1-1.25d/D))，測得旋渦分離頻率f 就測得管內平均流速v0，從而測得體積流量。一段時間內分離旋渦的個數N 與流過流體的體積V 之比(單位體積對應的旋渦數) 稱為儀表系數K：  

K=N/V 公式(3)

VFM渦街流量計采用具有基于譜分析的多頻段梳狀濾波器，能夠提供超過80dB的動態范圍，在很寬的量程范圍內都能夠保持良好的線性度和重復性，保證了終渦街產品的優異性能。電路采用基于二次浮地技術的uV級信號放大器和隔離電源的一體化設計，有效的保障了系統的抗*力和穩定性。高效的電源設計使得電路功耗極低，大大延長電池的使用壽命。

表1.1 VFM濾波器頻段

VFM提供靈活多樣的輸入輸出接口，滿足不同用戶的各種復雜需求。采用模塊化配置方案，每種功能都能夠方便增設和刪除。提供靈活多樣的輸入輸出接口，滿足不同用戶的各種復雜需求。采用模塊化配置方案，每種功能都能夠方便增設和刪除。

2 流量計選型

渦街流量計的選型正確與否，將直接影響到儀表能否正常運行，因此設計單位和用戶應首先做好以下準備工作，以保證選型合理、正確：

1. 確認儀表用途，一般分為流量控制、一般計量或用于貿易結算；

2. 確定在管道上的具體安裝位置，找出可能影響儀表正常工作的環境因素；

3. 認真核對測量流體的工藝參數如：壓力、溫度、粘度、流量 范圍等。

渦街流量計有兩種不同的系統構成：采用渦街流量傳感器的流量測量系統和采用渦街流量變送器的流量測量系統。

2.1選型建議

一般情況下，*采用法蘭卡裝式流量計。它比法蘭連接流量計結構更緊湊，價格也較低。

渦街流量變送器與計算機或控制系統組成流量測量系統采用輸出與流量成比例的4-20mA 標準電流信號或HART數字信號送到測量控制系統或計算機，組成流量測量控制系統。

口徑范圍：DN10-DN400

連接方式：法蘭卡裝，法蘭連接

結構類型：一體型，分體型

防爆形式：非防爆型，本安型，隔爆型

供電電源：DC12V～45V 或3.6V電池供電 

現場顯示：LCD碼段，LCD點陣漢顯

在爆炸危險現場，應采用防爆型流量計。由于隔爆型儀表不準用于0 類危險場所，同時隔爆型儀表不允許在現場帶電打開外殼進行電路調整，所以，強烈建議用戶盡量采用本安型防爆渦街流量計。只有在特殊的不得已情況下才考慮選用隔爆型流量計。

選型提示：

1) 一般情況下，*采用法蘭卡裝式流量計。它比法蘭連接式流量計結構更緊湊，價格更低。

2) 要慎重選用DIN/ANSI 標準的流量計。DIN/ANSI 儀表的實際口徑與GB 國標管道內徑不*，當被測管道是GB 國標管道時，如果采用按DIN/ANSI 標準制造的流量計，將會遇到安裝和使用上的問題。只有已經確認現場管道是DIN/ANSI管道的情況下，才選用DIN/ANSI 標準的流量計。

2.2 VFM渦接流量傳感器選型表

2.2.1儀表結構

1一體型 — 傳感器電路部件與傳感器本體結合成一個整體。適用于絕大多數應用場合。結構簡單合理，價格較低，為一般用戶首先。

2 分體型 — 電路部件與表體分離。電路部件可離開管道，單獨安裝。適用以下場合：

1)管內介質溫度高

2)環境溫度/濕度高

3)帶顯示表頭時為方便讀數，安裝在便于觀察的位置。

2.2.2功能類型

電壓脈沖 — 與常規顯示儀配套, 高電平≥ 5V 低電平<1V，寬度250us脈沖。

電池供電 — 使用一節1號鋰電池

溫壓補償 — 配PT100和壓變測量壓縮空氣標方或水蒸汽質量流量

現場顯示 － LCD現場顯示瞬時流量、累計流量。

4～20mA  — 輸出電流模擬量

HART     — 帶有HART接口, 符合Hart specification規范

RS485    — 帶有RS485電平Modbus接口, 符合ModBus規范

Profibus — 帶有Profibus現場總線接口, 符合Profibus V1規范

2.2.3連接方式

1卡裝式 — 傳感器用法蘭和螺栓卡裝在管道上。出廠時帶卡裝法蘭、密封墊和螺栓。

價格較低，*手選。可定制符合DIN 和ABSI 標準的卡裝傳感器。

2 國標法蘭連接 — 表體有國標法蘭，與用戶管道上的國標法蘭連接。

3 DIN 法蘭連接 — 表體上為DIN 標準法蘭。(加價)

4 ANSI 法蘭連接 — 表體上為ANSI 標準法蘭。(加價)

選型提示：

1) 一般情況下，*采用法蘭卡裝式流量計。它比法蘭連接式流量計結構更緊湊，價格更低。

2) 要慎重選用DIN/ANSI 標準的流量計。DIN/ANSI 儀表的實際口徑與GB 國標管道內徑不*，當被測管道是GB 國標管道時，如果采用按DIN/ANSI 標準制造的流量計，將會遇到安裝和使用上的問題。只有已經確認現場管道是DIN/ANSI管道的情況下，才選用DIN/ANSI 標準的流量計。

2.2.4測量介質

1 液體 — 冷水、熱水、各種油品、液化石油氣、各種化工液體(高粘度的油類需加熱，使粘度降低)。

2 氣體 — 壓縮空氣、氧氣、天然氣、石油氣以及各種化工氣體。

3 飽和蒸汽和溫度低于300℃的過熱蒸汽(允許短時超過300℃)。

4 溫度長時間高于300℃的過熱蒸汽。

2.2.5本體材質

A 304 用于常規低腐蝕介質 (標準供貨)

B 316 用于常規腐蝕介質

C 316L 用于食品等介質

選型提示：

標準材質304/316 可應用于絕大多數常規介質，包括一些腐蝕性介質和飽和蒸汽、過熱蒸汽。非特殊高腐蝕介質不必采用特殊材料，因后者價格昂貴，加工期也長。

公稱口徑：

每一個數字對應一個公稱口徑。儀表的實際內徑與公稱口徑相同。

X 表示特殊口徑，具體管道內徑的數值加注在流量計型號后面。

公稱壓力：

PN25 是DN150 以下標準供貨流量計的公稱壓力。

PN16，B — PN20 是DN200 以上標準供貨流量計的公稱壓力。

PN40 協議供貨，供貨期4 周。

其它特殊供貨，PN≤ 100MPa，供貨期8 周。

根據使用介質的實際zui高工作壓力選定儀表壓力等級即可，不必刻意選用高壓等級的儀表。

探頭類型：

1 — 標準供貨，材質304。

2 — 協議供貨，材質根據介質特殊要求確定，可選316、316L、哈氏C 合金。

標準材質304探頭可應用于絕大多數常規介質，包括一些腐蝕性介質和飽和蒸汽、過熱蒸汽。非特殊高腐蝕介質不必采用特殊材料，因后者價格較高，加工期也長。

探頭密封：

1 — 加強型石墨墊，標準供貨，適用于絕大多數介質。

2 — 其它材質根據介質特殊要求確定，如PTFE 用于食品工業。

防爆設計：

A — 非防爆型

B — 本安防爆型，防爆標志：ExibIIBT4

G — 隔爆型，防爆標志：ExdIIBT4

在爆炸危險現場，應采用防爆型流量計。由于隔爆型儀表不準用于0 類危險場所，同時隔爆型儀表不允許在現場帶電打開外殼進行電路調整，所以，用戶盡量采用本安防爆渦街流量計。只有在特殊的不得已情況下才考慮選用隔爆型流量計。當用戶自備顯示儀時，應根據顯示儀輸出電壓確定。

標定方式：

1 — 標準出廠標定，用本公司經國家技術*認證的氣體標準裝置標定。

2 — 特殊標定，根據用戶特殊要求標定(需收附加標定費)。

2.3介質溫度

-40~240℃       用于液體和氣體、飽和蒸汽

-40~300℃       用于液體、氣體、飽和蒸汽和過熱蒸汽

-40~350℃      用于過熱蒸汽

2.4 準確度

流量傳感器 — 脈沖輸出：  ±1.0%

流量變送器 — 標準電流輸出： ±1.0%

2.5 流速范圍(m/s)

液體 0.3~7

氣體 3~60

蒸汽 3~70

2.6 供電電源

12.0~42V DC（電壓脈沖輸出）

16.5~42V DC（4~20mA@HART）