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智能涡街流量计 

旋涡流量计属于速度式流量计,比较典型的仪表有涡街流量计旋进旋涡流量计。涡街流量计是由旋涡发生体和由频率检测器构成的变送器、信号转换器等环节组成。输出4 -20 mA电流信号或脉冲电压信号,可检测雷诺数Re 在5000到7000000 范围的液体气体蒸汽流体流量。

涡街流量计检测原理
在流动的流体中,若在垂直流动方向上放置一个圆柱体,在某一雷诺数范围内,将在圆柱体的后面的两侧交替产生有规律的旋涡为卡曼旋涡。旋涡的旋转方向向内,上面一列顺时针旋转,下面一列反时针旋转。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。常见的旋涡发生体有圆柱形、三角柱形、 T 柱形等。圆柱形的斯特劳哈尔数较大,稳定性也强,压力损失小,但旋涡强度较低。T 柱形的稳定性高,旋涡强度大,但压损较大。三角柱形的压力损失适中,旋涡强度较大,稳定性也好,使用较多。

涡街流量计结构
涡街流量计由传感器和转换器两部分组成,传感器包括旋涡发生体(阻流体)、检测元件、仪表表体等;转换器包括前置放大器、滤波整形电路、 D / A 转换电路、输出接口电路、端子、支架、防护罩等。近年来智能式流量计还把微处理器、显示通讯及其他功能模块亦装在转换器内。
( 1 ) 旋涡发生体旋涡发生体是检测器的主要部件,它与仪表的流量特性(仪表系数、线性度、范围度等)和阻力特性(压力损失)密切相关,对它的要求如下:
① 能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离。
② 在较宽的雷诺数范围内,有稳定的旋涡分离点,保持恒定的斯特劳哈尔数。
③ 能产生强烈的涡街,信号的信噪比高。
④ 形状和结构简单,便于加工和几何参数标准化,以及各种检测元件的安装和组合。
⑤ 材质应满足流体性质的要求,即耐腐蚀、耐磨蚀、耐温度变化。
⑥ 固有频率在涡街信号的频带外。已经开发出形状繁多的旋涡发生体,它可分为单旋涡发生体和多旋涡发生体两类。单旋涡发生体的基本形状有圆柱、矩形柱和三角柱,其他形;状皆为这些基本形的变形。三角柱形旋涡发生体是应用广泛的一种。图中 D 为仪表口径。为提高旋涡强度和稳定性,可采用多旋涡发生体,不过它的应用并不普遍。
( 2 )检测元件流量计检测旋涡信号有以下 5 种方式。

① 用设置在旋涡发生体内的检测元件直接检测发生体两侧差压。
② 旋涡发生体上开设导压孔,在导压孔中安装检测元件检测发生体两侧差压。
③ 检测旋涡发生体周围交变环流‘
④ 检测旋涡发生体背面交变差压。
⑤ 检测尾流中旋涡列。根据这 5 种检测方式,采用不同的检测技术(热敏、超声、应力、应变、电容、电磁、光电、光纤等)可以构成不同类型的涡街流量计。
( 3 )转换器检测元件把涡街信号转换成电信号,该信号既微弱又含有不同成分的噪声,必须进行放大、滤波、整形等处理才能得出与流量成比例的脉冲信号。不同检测方式应配备不同特性的前置放大器。 

LUGB涡街流量计传感器是基于“卡曼涡街”原理,利用检测敏感元件并使检测元件与旋涡发生体分离的一种新型流体振荡型流量传感器。涡街流量计具有结构简单无可动零部件,测量范围度大,测量精度高,长期运行稳定性好,介质适应性强,压力损失小,检定周期长,安装维护方便,可远距离传输信号等显著优点,给用户使用带来了极大的方便。可广泛地应用于各行业的各种液体、气体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理,倍受各界用户的重视和好评。。 

涡街流量计传饱和蒸汽压力补偿型涡街流量计感器表体由一个与管道通径相同的壳体和一个断面为等腰三角形的旋涡发生体及检测探头构成。检测探头体置于旋涡发生体后侧;当流体流经三角柱时在其后方两侧交替产生两列旋涡,其旋祸的分离频率 f 与流体的流速 v 成正比,与旋涡发生体的迎流面宽度 d 成比。通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。

涡街流量计测量液体 气体等介质的体积流量,不需要带温度压力补偿功能。测量饱和蒸汽质量流量时可选手工设置密度直读型涡街流量计,,饱和蒸汽温度补偿型涡街流量计三种方式。测量过热蒸汽质量流量时可选温度压力补偿型涡街流量计和差压式涡街质量流量计。带温度压力补偿型涡街流量计为市场的主流产品

涡街流量计的电气安装机械安装

涡街流量计为适应不同的安装场合,有一体化温度压力补偿型涡街流量计分体式温度压力补偿型涡街流量计两种可选。温度压力补偿型涡街流量计有的使用局限性

涡街流量计在测量口径DN15~DN300的管道时,一般采用满管式;测量大于DN300的口径时,建议采用插入式涡街流量计。 

涡街流量计是有测量范围度,所安装测量管道流量需在涡街流量计的测量范围内,不能高于流量上限,也不能低于流量下限。请在安装前确认管道流量。避免大管道小流量情况的出现。 

涡街流量计避免安装在温度变化很大的场所和受到设备的热辐射,若必须安装时,须选用电容式涡街流量计和做好散热通风的措施。 

涡街流量计的安装点应避免受到机械振动和碰撞冲击,若传感器安装在振动较大的管道时,须在安装传感器旁将管道固定。 

安装涡街流量计的管道前后的距离要符合规定的前后直管段距离,否则会影响传感器的测量精度,严重时会损坏传感器。 

安装涡街流量计时在电焊法兰或管道过程中,涡街流量计须不在管道上,以免电焊时损坏传感器的电子放大电路。

每次打开阀门时,要非常缓慢地,打开时间不小于 2min . 禁止快速开启和关闭。

涡街流量计可以安装在水平管道或垂直管道上,若安装在垂直管道上,被测介质是液体时须自下往上流动。

涡街流量计避免安装在阀门出口较近处,否则阀门的开关会影响传感器寿命,严重时会损坏传感器,为方便维修应安装旁通管道,特别是某些生产过程不能中间停止流体的场合。涡街流量计好安装在室内,必须安装在室外时,须有防潮和防晒措施。

安装分体式涡街流量计传感器时,要注意涡街流量计传感器和放大器的距离不能超过 lm ,同时要遵循单点接地原则,否则会引起干扰。

打开包装后,请尽快安装,以免影响放大器性能和金属部件受到腐蚀等,在储存已经使用过的传感器时,必将传感器完全清洗。用户必须遵循本使用手册指令和警告,以保证仪表的正确和安全使用。

涡街流量计的分类

1:热敏检测技术-热敏式涡街流量计;2:压电检测技术-应力式涡街流量计;3:超声检测技术-超声式涡街流量计;4:应变检测技术-应变式涡街流量计;5:电容检测技术-电容式涡街流量计;6:磁电检测技术-振动体式涡街流量计;7:光电检测技术-光电(光纤)式涡街流量计。

涡街质量流量计的分类

1: 推导式涡街质量流量计;2:旋涡强度型涡街质量流量计;3:差压型质量涡街流量计;4:超声型涡街质量流量计

特殊型涡街流量计

1:缩径型涡街流量计;2:小管径涡街流量计;3:低雷诺数涡街流量计;4:宽范围涡街风速仪;5:车用空气流量测量装置

间接式涡街质量流量计的测量有三种方式:
a: 智能式涡街流量计

智能式涡街流量计就是用工作状态的压力和温度来补偿涡街流量计测得的工作状态体积流量,从而获得标准状态体积流量。到目前为止,这是气体流量测量中采用多的,应用广的方式。不足之处有两点:因介质组分或饱和蒸汽的干度变化所引起的密度变化,不能通过压力和温度得到补偿,所以不适合测量组分不稳定的混合气体和液体。
在较高的压力时,气体的压缩系数Z的影响增大,由于压缩系数与温度 压力间的非线性关系,致使一些气体的压缩系数Z与温度 压力之间的关系更加复杂,难以用数学关系描述,这就使补偿系统变得更复杂,并使测量精度降低。

b:涡街流量计与密度计结合

涡街流量计与密度计结合,构成质量流量计。由涡街流量计测量状态体积流量,密度计测量同状态介质的密度,进而实现质量流量的测量。这种测量方案,克服了温压补偿流量计的缺点,不受介质组分变化和压缩系数影响。但在线密度计较贵,目前高温型在线密度计更贵。因此,他们的组合提高了仪表的造价。

c:双流量计法

双流量计法是采用涡街流量计与差压(或靶式)流量计结合,测量质量流量的一种方案。该方案的具体实施方法是把两台仪表前后串联后安装到被测管道上,两台仪表的距离应保证仪表工作时所需的短直管段长度。两仪表的输出信号分别接到流量计算显示仪的输入端,经流量计算可获得质量流量值。这种方法的优点是比较简单,可根据现场的实际情况选择不同形式的节流件。适用于各种介质,对液体 气体 蒸汽的测量都可以采用。这种方法的缺点是:由于差压流量计的量程范围相对较窄,从而影响组合仪表的范围度;两种仪表对上游直管段的要求都比较严格,所以对被测管道的直管段要求较长。

旋涡强度型涡街质量流量计是一种直接质量流量计,通过测量旋涡频率和升力大小测出质量流量。优点是一台流量计就可以实现质量流量的测量,不需要配备其他仪表。但这种流量计因受到诸多因素的影响,给信号幅值的精确测量带来不稳定因素和测量误差。影响流量计的因素包括:检测元件的加工质量和稳定型;发生体形状尺寸及材料的稳定性;标定工况与现场工况的差异;工作环境的电磁 振动 流场 噪音等

差压式涡街质量流量计是应用发生体的阻力特性与流量特性的关系,实现质量流量测量。该仪表由涡街流量计 差压检测元件 流量计算显示仪三个主要部分组成。目前已有把三个部分组合成一体化的流量计。

超声型质量涡街流量计有两种方法测量质量流量。

1:用测量声速和流速的方法测量质量流量;2:用测量声能和测量声阻抗的方法测量质量流量。

尽管涡街流量计有量程范围宽的特点,但它的下限流速不能太低。一般情况下,测量液体时下限流速为0.3~0.5m/s;而测量气体时下限流速为3~5m/s.很多现场,工艺管道内的低硫速远比上述数值低。为满足测量要求,就需要对现场的工艺管道进行缩径。缩径型涡街流量计根据客户提供的现场参数,按照的收缩比,做成带收缩段和扩张段的涡街流量计组件,连同收缩段和扩张段一起进行出厂标定,并向用户提供涡街流量计安装配套附件。

带温度压力补偿一体化涡街流量计

带温度压力补偿型分体式涡街流量计