渦街流量計(jì)
一、概況
渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理測(cè)量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)，并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。渦街流量計(jì)按照使用功能劃分，共分為以下三類:LUGB型遠(yuǎn)傳型渦街流量計(jì)、LUB型智能一體化顯示型渦街流量計(jì)、LUBZ型溫壓補(bǔ)償型渦街流量計(jì)。
該儀表采用的差動(dòng)技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產(chǎn)品振性差、小信號(hào)數(shù)據(jù)紊亂等問(wèn)題，并采用了的傳感器封裝技術(shù)和護(hù)措施，了產(chǎn)品的性。每種型式都有整體、分體結(jié)構(gòu)，根據(jù)測(cè)量管徑不同，有管道式、式兩種安裝方式，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。
本儀表可廣泛用于大、中、小型各種管道給排水、工業(yè)循環(huán)、污水處理，油類及化學(xué)試劑以及壓縮空氣、飽和及過(guò)熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)
n 無(wú)可動(dòng)部件，長(zhǎng)期穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于安裝和維護(hù)。
n 傳感器輸出為脈沖信號(hào)，其頻率與被測(cè)流體的實(shí)際流量成線性，點(diǎn)無(wú)漂移，性能十分穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)形式多樣，有管道式、式流量傳感器形式。
n 度較高，通常液體的測(cè)量為±1.0%，氣體的測(cè)量為1.5%。
n 測(cè)量量程范圍寬，在雷諾數(shù)為2×104~7×106范圍內(nèi)，可達(dá)1:20，式量程比可達(dá)1:25
n 壓損小（約為孔板流量計(jì)的1/4～1/2），屬于流量?jī)x表。
n 采用消擾電路和振動(dòng)傳感頭，具有環(huán)境振動(dòng)性能。
n 采用功耗微處理器技術(shù)，1節(jié)3.6V10AH鋰電池可使用5年以上。
n 由軟件對(duì)儀表系數(shù)非線性進(jìn)行修正，測(cè)量。
n 壓力損失小，量程范圍寬。
n 采用EEPROM對(duì)累積流量進(jìn)行掉電保護(hù)，保護(hù)時(shí)間大于10年。
n 式渦街流量計(jì)可測(cè)介質(zhì)溫度達(dá)+250℃。
三、工作原理
渦街流量計(jì)是由旋渦發(fā)生體、檢測(cè)探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí)，它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關(guān)系式：
f = St × V/d
式中: f:渦街發(fā)生頻率 (Hz)
V:旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s)
St :斯特羅哈爾系數(shù)（雷諾數(shù)范圍內(nèi)為常數(shù)）
d:旋渦發(fā)生體迎流面寬度（m）
渦街流量計(jì)工作原理示意圖
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的流體升力，該升力作用在基于壓電效應(yīng)的檢測(cè)探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電荷信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后，輸出與旋渦脫落頻率相同且與流速成正比的脈沖信號(hào)。
四、技術(shù)規(guī)格
被測(cè)介質(zhì) | 蒸汽、壓縮空氣、煤制氣、液體等中高流速介質(zhì) | ||||
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 渦街流量傳感器（/T9249-1999） | ||||
檢定規(guī)程 | 渦輪流量計(jì)（JJG1029-2007） | ||||
儀表口徑及連接方式 | 法蘭連接型 | DN15-DN300 | |||
夾裝連接型 | DN15-DN300 | ||||
簡(jiǎn)易式 | DN200-DN1500 | ||||
球閥式 | DN200-DN1500 | ||||
法蘭標(biāo)準(zhǔn) | 常規(guī)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T9119-2000 | |||
其他標(biāo)準(zhǔn) | 國(guó)際管法蘭標(biāo)準(zhǔn) | 如德標(biāo)DIN、美標(biāo)ANSI、日標(biāo)JIS | |||
國(guó)內(nèi)管法蘭標(biāo)準(zhǔn) | 如化工部標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn) | ||||
等級(jí) | 液體 | ±1.0%R（管道式）±2%（式） | |||
氣體或蒸汽 | ±1.5%R（管道式）±2.5%（式 | ||||
重復(fù)性 | 液體 | ≤0.2% | |||
氣體或蒸汽 | ≤0.5% | ||||
量程比 | 1:10-1:20 | ||||
檢定條件 | 檢定裝 | 標(biāo)準(zhǔn)表法液體流量檢定裝置 | |||
標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量檢定裝置 | |||||
音速噴嘴氣體流量檢定裝置 | |||||
環(huán)境條件 | 環(huán)境溫度 | 20℃ | |||
相對(duì)濕度 | 65% | ||||
使用條件 | 介質(zhì)溫度 | T1（常溫型） | -40℃～+70℃ | ||
T2（中溫型） | -40℃～+250℃ | ||||
T3（高溫型） | -40℃～+350℃ | ||||
環(huán)境溫度 | -20℃～+60℃ | 相對(duì)濕度 | 5%～90% | ||
大氣壓力 | 86Kpa～106Kpa | ||||
表17
五、產(chǎn)品選型
產(chǎn)品型號(hào)與標(biāo)記 | 說(shuō)明 | ||||||||
種類LUG | 利用卡門渦街原理，流量傳感器 | ||||||||
檢測(cè)方法 | B | 應(yīng)力式檢測(cè) | |||||||
- | |||||||||
法 蘭 連 接 | 1 | 表體法蘭標(biāo)準(zhǔn)：GB/T9119·10－2000 | |||||||
法 蘭 卡 裝 | 2 | 產(chǎn)品出廠自帶卡裝法蘭、螺栓及墊片 | |||||||
被測(cè)介質(zhì) | 氣體 | 1 | |||||||
液體 | 2 | ||||||||
蒸汽 | 3 | ||||||||
口徑 | 01 | 20mm | |||||||
02 | 25mm | ||||||||
04 | 40mm | ||||||||
05 | 50mm | ||||||||
06 | 65mm | ||||||||
08 | 80mm | ||||||||
10 | 100mm | ||||||||
12 | 125mm | ||||||||
15 | 150mm | ||||||||
20 | 200mm | ||||||||
25 | 250mm | ||||||||
30 | 300mm | ||||||||
信號(hào)及轉(zhuǎn)換器類型 | Z | 一體型 | |||||||
N | 電壓脈沖 | ||||||||
A | 4～20mADC，二線制 | ||||||||
B | 電池供電，現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示 | ||||||||
C | 現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示，4～20mADC | ||||||||
F | 分體型 | ||||||||
N | 電壓脈沖 | ||||||||
C | 4～20mADC，帶電流指示表頭 | ||||||||
爆要求 | E | 爆，ExdIIBT6 | |||||||
N | 不爆 |
表18
例：選用一臺(tái)法蘭卡裝式爆型渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽，管道為DN50現(xiàn) 場(chǎng) 需 要 顯 示 流 量 并 遠(yuǎn) 傳電流信號(hào)，其產(chǎn)品型號(hào)應(yīng)為：LUGB-2305ZCE
