渦街流量計應用

    LUGB系(xi)列渦街流(liu)(liu)量計主要用于工業管(guan)道介(jie)(jie)質流(liu)(liu)體的流(liu)(liu)量測量,如氣(qi)體、液體、蒸氣(qi)等多種介(jie)(jie)質。其特點是(shi)壓(ya)(ya)力損失小(xiao),量程范圍大,精度(du)(du)高,在測量工況體積流(liu)(liu)量時(shi)幾乎不受流(liu)(liu)體密度(du)(du)、壓(ya)(ya)力、溫度(du)(du)、粘度(du)(du)等參數(shu)(shu)的影響。無可(ke)動機械零(ling)件，因此(ci)可(ke)靠性高,維護量小(xiao)。儀(yi)表參數(shu)(shu)能長(chang)期穩(wen)定。渦街流(liu)(liu)量計采用壓(ya)(ya)電應力式傳感器,可(ke)靠性高,可(ke)在-20℃～+250℃的工作(zuo)溫度(du)(du)范圍內工作(zuo)。有模擬標準信號,也有數(shu)(shu)字脈沖信號輸(shu)出,容易與計算機等數(shu)(shu)字系(xi)統(tong)配套使用,是(shi)一(yi)種比較(jiao)*、理想的流(liu)(liu)量儀(yi)表。

渦街流量計原理
    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游非對稱地排列。
設旋渦(wo)(wo)的發生頻率為(wei)f，被(bei)測介質平(ping)均流速(su)為(wei) ，旋渦(wo)(wo)發生體迎流面寬度(du)為(wei)d，表體通徑為(wei)D，即可得到以下關(guan)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面積與管道橫截面面積之比
　　　　　　　　

　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--流量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。
　　 K除與(yu)旋(xuan)渦發生(sheng)體、管(guan)道的(de)幾何尺寸有關(guan)(guan)外(wai)，還與(yu)斯特(te)(te)勞哈爾(er)數(shu)(shu)有關(guan)(guan)。斯特(te)(te)勞哈爾(er)數(shu)(shu)為無量綱參數(shu)(shu)，它(ta)與(yu)旋(xuan)渦發生(sheng)體形狀及雷(lei)(lei)諾數(shu)(shu)有關(guan)(guan)，圖2所示為圓柱狀旋(xuan)渦發生(sheng)體的(de)斯特(te)(te)勞哈爾(er)數(shu)(shu)與(yu)管(guan)道雷(lei)(lei)諾數(shu)(shu)的(de)關(guan)(guan)系(xi)圖。由圖可見，在(zai)ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數(shu)(shu)，這是儀表正常工作范圍。當測量氣(qi)體流量時，VSF的(de)流量計(ji)算式為

　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 （4）

圖2 斯特勞(lao)哈爾數(shu)(shu)與雷諾數(shu)(shu)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(you)上式(shi)可(ke)見，VSF輸出(chu)的(de)脈沖頻率信(xin)號不受流體(ti)物(wu)性和(he)組分變化的(de)影(ying)響，即儀表系數在(zai)一定雷諾數范圍內僅與旋(xuan)渦發生體(ti)及(ji)管道的(de)形狀尺寸等有關。但是(shi)作為(wei)流量(liang)計(ji)在(zai)物(wu)料平衡及(ji)能源計(ji)量(liang)中需檢測質量(liang)流量(liang)，這時流量(liang)計(ji)的(de)輸出(chu)信(xin)號應同時監測體(ti)積流量(liang)和(he)流體(ti)密度，流體(ti)物(wu)性和(he)組分對流量(liang)計(ji)量(liang)還是(shi)有直接影(ying)響的(de)。

　　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，我公司新近開發出了SDLU改進型渦街流量傳感器，因其*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(zai)(zai)(zai)實(shi)際應用(yong)中，往往zui大流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)遠低于(yu)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)上限值，隨(sui)著負荷的(de)(de)(de)(de)(de)變化，zui小流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)又往往會低于(yu)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)下限值，儀(yi)(yi)(yi)表(biao)并非工作在(zai)(zai)(zai)它的(de)(de)(de)(de)(de)工作段(duan)，為了解決這(zhe)一問(wen)題(ti)，通常采用(yong)在(zai)(zai)(zai)測量(liang)(liang)(liang)處縮(suo)徑提(ti)高測量(liang)(liang)(liang)處的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)速，并選用(yong)較(jiao)小口(kou)徑的(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)以(yi)利于(yu)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)測量(liang)(liang)(liang)，但(dan)是這(zhe)種變徑方(fang)式必須在(zai)(zai)(zai)變徑管(guan)(guan)與(yu)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)間有(you)長度為15D以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)直管(guan)(guan)段(duan)進行整流(liu)(liu)，使加(jia)工、安裝都不方(fang)便(bian)。我公司(si)研制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)縱斷面形狀(zhuang)為圓弧的(de)(de)(de)(de)(de)LGZ變徑整流(liu)(liu)器，具有(you)整流(liu)(liu)、提(ti)高流(liu)(liu)速及改變流(liu)(liu)速分布多重作用(yong)，其結(jie)構尺(chi)寸小，僅為工藝管(guan)(guan)內徑的(de)(de)(de)(de)(de)1/3，與(yu)渦(wo)街流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計作成(cheng)一體，不僅不需要另外附(fu)加(jia)一段(duan)直管(guan)(guan)段(duan)，還可以(yi)降(jiang)低對工藝管(guan)(guan)直管(guan)(guan)段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，安裝非常方(fang)便(bian)。

    為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，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并計算出壓力，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，用于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
◆儀表使用環境 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

渦街流量計產品選型