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涡街气体流量计

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更新时间：2022-09-13 17:43:48浏览次数：94次

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金湖凯铭仪表有限公司

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产品简介

涡街气体流量计概述涡街流量计是采用压电应力式传感器，性能可靠性高，可在-20℃～+250℃的流体温度范围内工作

详细介绍

涡街气体流量计概述
涡街流量计是采用压电应力式传感器，性能可靠性高，可在-20℃～+250℃的流体温度范围内工作。工作压力损失较小，量程范围宽，对空气测量量程比可达30比1，涡街气体流量计测量技术成熟的产品。具备了模拟标准信号、数字脉冲信号输出，可以与计算机等数字系统配套使用，是一种比较*、理想的测量仪器。
涡街流量计广泛用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸气等多种介质，精度高，在测量流体体积流量时不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响，可靠性高，维护量小，能长期稳定。

涡街气体流量计的工作原理
在流体中设置非流线型旋涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图所示。
涡街气体流量计工作原理图
旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:
f=StV/d 公式(1)
式中：
f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率
St－斯特罗哈尔数（无量纲数）
V－流体的平均流速
d－旋涡发生体的宽度
由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数（St）是无因次未知数，
图表示斯特罗哈尔数（St）与雷诺数（Re）的关系。
涡街气体流量计工作原理曲线图
在曲线表中St＝0.17的平直部分，漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速，由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比，称为仪表常数（K），见式（2）
K＝N/Q（1/m³）公式（2）
式中：K＝仪表常数（1/m³）。
N＝脉冲个数
Q＝体积流量（m³）

涡街气体流量计产品特点
1、结构简单而牢固，无可动部件，可靠性高，长期运行十分可靠。
2、安装简单，维护十分方便。
3、检测传感器不直接接触被测介质，性能稳定，寿命长。
4、输出是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高。
5、测量范围宽，量程比可达1：10。
6、压力损失较小，运行费用低，更具节能意义。
7、在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组份变化的影响，仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关，测量流体体积流量时无需补偿，调换配件后一般无需重新标定仪表系数。
8、应用范围广，蒸汽、气体、液体流量计的流量均可测量。
9、检定周期为二年。
10、应用内径范围为25-300mm（满管式），插入式涡街气体流量计应用内径范围为350-1200mm)。
11、满管式测量液体精度为1%，测量蒸汽和气体精度为1.5%，插入式测量液体精度为2%，测量蒸汽和气体精度为2.5%。
12、被测介质温度为-20～150℃、-40～250℃、+100～350℃（仅管式）。
13、输出信号为三线制电压脉冲，三线制4-20mA、二线制4-20mA。

涡街气体流量计参数
1、口径：DN15～DN3000mm
2、公称压力：0.6～42MPa
3、工况温度：-180～+500℃
4、精度：±1.5%FS
5、输出信号：4～20mA二线制；脉冲0～1000HZ；RS232/RS485(或按用户要求协商提供)
6、防护等级：IP65 IP67
7、防爆标志：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4
8、执行标准：企标Q/BET05-06
9、表头显示：累积流量；瞬时流量；工况温度；工况压力（温压补偿式才有）；棒状满量程百分比；故障自检
10、公称通径：卡装式：DN10～DN300；插入式：DN350～DN1000；法兰式：DN10～DN3000

涡街气体流量计流量范围
涡街气体流量计流量范围对照表
常用气体介质的标准状态密度（0℃，绝压P=0.1MPa）

气体名称	密度(kg/m³)	气体名称	密度(kg/m³)
空气(干)	1.2928	乙炔	1.1717
氮气	1.2506	乙烯	1.2604
氧气	1.4289	丙烯	1.9140
氩气	1.7840	甲烷	0.7167
氖气	0.9000	乙烷	1.3567
氨气	0.7710	丙烷	2.0050
氢气	0.08988	丁烷	2.7030
一氧化碳	1.97704	天然气	0.8280
二氧化碳	1.3401	煤制气	0.8020

涡街气体流量计产品型谱
涡街气体流量计型谱对照表

涡街气体流量计仪表的安装设计

仪表的正确安装是保障仪表正常运行的重要环节，若安装不当，轻则影响仪表的使用精度，重则会影响仪表的使用寿命，甚至会损坏仪表。

（一）安装环境要求：

1．尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。

2．避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装，须有隔热通风措施。

3．避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装，须有通风措施。

4．涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上。若必须安装，须在其上下游 2D 处加设管道紧固装置，并加防振垫，加强抗振效果。

5．仪表安装在室内，安装在室外应注意防水，特别注意在电气接口处应将电缆线弯成 U 形，避免水顺着电缆线进入放大器壳内。

6．仪表安装点周围应该留有较充裕的空间，以便安装接线和定期维护。

（二）仪表管道安装要求：

1．涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求，否则会影响介质在管道中的流场，影响仪表的测量精度。仪表的上下游直管段长度要求见图(三)

注:调节阀尽可能不安装在涡街流量仪表的上游,而应安装在涡街流量仪表的下游 10D 处。

2．上、下游配管内径应相同。如有差异，则配管内径 Dp 与涡街仪表表体内径 Db,应满足以下关系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管应与流量仪表表体内径同心，它们之间的不同轴度应小于 0.05Db

3．仪表与法兰之间的密封垫，在安装时不能凸入管内，其内径应比表体内径大 1-2mm

4．测压孔和测温孔的安装设计。被测管道需要安装温度和压力变送器时，测压孔应设置在下游 3-5D处，测温孔应设置在下游 6-8D 处，见图（七）。D 为仪表工称口径，单位：mm

5．仪表在在管道上可以水平、垂直或倾斜安装。

6．测量气体时，在垂直管道安装仪表，气体流向不限。但若管道内含少量液体，为了防止液体进入仪表测量管，气流应自下而上流动，如图（四）a 所示

7．测量液体时，为了保证管内充满液体，所以在垂直或倾斜管道安装仪表时，应该保证液体流动方向从下而上。若管道内含少量气体，为了防止气体进入仪表测量管，仪表应安装在管线的较低处如图（四）b 所示

8．测量高温、低温介质时，应注意保温措施。转换器内部（表头壳体内）高温一般不应超过 70℃；低温易使转换器内部出现凝露，降低印制电路板的绝缘阻抗，影响仪表正常工作。

（三）仪表的安装外形尺寸：见图（五）、图（六）

（四）插入式涡街流量仪表安装步骤：

1．在管道上用气焊开一个略小于φ 100mm 的圆孔，并把圆孔周围毛刺清除干净，以保证测头旋转流利

2．在管道圆孔处焊上厂家提供的法兰，要求法兰轴线与管道轴线垂直。

3．将球阀及传感器安装在焊接好的发兰上。

4．调节丝杠，使插入深度符合要求（保证测头中心轴线和管道中心轴线重合），流体流向必须与方向标上的指示箭头保持一致。

5．均匀拧紧压盖上的螺丝。(注：压盖的松紧程度决定仪表的密封程度和丝杠能否旋动)

6．检查各环节是否完成好，慢慢打开阀门观察是否有泄漏（需特别注意人身安全）若有泄露请重复步骤 5、6。

(五)压力变送器和 Pt100 安装示意图

仪表配线设计

一. 输出频率信号的三线制涡街流量仪表配线设计

输出频率信号的三线制流量传感器采用 DC24V 或 DC12V 电源供电，一般通过三芯屏蔽电缆线(RWP3×0.5mm)与显示仪表或计算机相连，屏蔽层应可靠地接到放大器壳的接地螺丝上。屏蔽电缆线的选择应适合现场环境要求，另外屏蔽电缆线要与其它强功率电力线分离，不能平行走线。传感器端子接线见图（八）

二．输出标准 4~20mA 电流信号的两线制涡街流量仪表配线设计

输出标准 4~20mA 电流信号的两线制变送器采用 DC24V 电源供电，一般通过两芯屏蔽电缆线(RWP3×0.5mm)与显示仪表或计算机相连，屏蔽层应可靠地接到放大器壳的接地螺丝上。屏蔽电缆线的选择应适合现场环境要求，另外屏蔽电缆线要与其它强功率电力线分离，不能平行走线。变送器端子接线见图（九）

三．带 RS-485 通讯接口功能的涡街流量仪表配线设计

带 RS-485 通讯功能的涡街流量仪表采用 DC24V 电源供电，与其它设备之间采用四线制传输方式。仪表端子接线见图（十）

四．防暴型涡街流量仪表配线设计

LUGB/E 三线制脉冲输出型涡街流量仪表与 LB978 齐纳安全栅相连、LUGB/E 两线制标准 4~20mA 电流输出型涡街流量仪表与 LB987S 齐纳安全栅相连可构成本质安全型防爆系统，产品防爆标志为 Ex ia Ⅱ CT2-T5。

本安防爆型涡街流量传感器/变送器与防爆安全栅和积算系统等关联设备的接线性请参看防爆安全栅厂家提供的接线说明和以下所示图（十一），图（十二）。

注意事项：

（1）防爆型传感器和变送器安装于危险场所，安全栅、显示仪表、供电电源，计算机等关联设备必须安装在安全场所。

（2）传感器和变送器应有可靠接地，防爆地线不得与强电系统保护接地共用。

关键词：气体流量计涡街流量计传感器流量计

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