涡街流量计·卡门涡街流量计说明书

涡街流量计也称之为旋涡流量计或卡门涡街流量计。综合吸收发达国家先进技术和总结多年研究生产经验的基础上进行精心设计的产品，实现了产品智能化、标准化、系列化、通用化、生产模具化、确保产品质量的美观性。该产品具有电路先进、功耗微低、量程比宽、结构简单、阻力损失小、坚固耐用、用途广、使用寿命长、工作稳定、便于安装调试等特点。

涡街流量计是根据卡门涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介质。

涡街流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。
温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。
温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。

原理
在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
涡街流量计是根据卡门涡街原理(Kármán Vortex Street)测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。
涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关，可用下式表示：
式中：  为旋涡的释放频率，单位为Hz；v为流过旋涡发生体的流体平均速度，单位为m/s；d为旋涡发生体特征宽度，单位为m；St为斯特劳哈尔数（Strouhal number），无量纲，它的数值范围为0.14－0.27。
St是雷诺数的函数 。
当雷诺数Re在  范围内，St值约为0.2。在测量中，要尽量满足流体的雷诺数在  ，此时旋涡频率  。
由此，通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v，再由式  可以求出流量q，其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。

功能
表体中同时集成温压补偿补偿功能，可测量流体的标准体积流量或标准质量流量。
全智能化、数字化电路设计，可自动补偿被测流体密度或标况体积计算。
全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加精准可靠。
电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上。
全新点阵汉字液晶显示，使用操作更方便。

特点
涡街流量计特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。
无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。
仪表参数能长期稳定。
涡街流量计采用压电应力式传感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。
有模拟标准信号，也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。
结构简单而牢固，无可动部件，可靠性高，长期运行十分可靠。
安装简单，维护十分方便。
检测传感器不直接接触被测介质，性能稳定，寿命长。
输出是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高。
测量范围宽，量程比可达1：10。
压力损失较小，运行费用低，更具节能意义。
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。
应用范围广，蒸汽、气体、液体的流量均可测量 
检定周期为二年
涡街流量传感器应用内径范围为25-300mm（满管式）
插入式涡街流量传感器应用内径范围为350-1200mm(插入式)
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%
被测介质温度为-20~150℃、-40~250℃、+100~350℃（仅管式）
输出信号为三线制电压脉冲，三线制4-20mA、二线制4-20mA

流量计算
Pn，P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力，Pa；
Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；
Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。

技术指标
测量介质： 气体、液体、蒸汽
连接方式：法兰卡装式、法兰式、插入式
口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
法兰连接式口径选择 100,150,200
流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s；液体0.5～7m/s。
正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2； 蒸汽流量范围见表3。
测量精度 1.0级 1.5级
被测介质温度：常温–25℃～100℃，高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
脉冲占空比约50%，传输距离为100m
脉冲电流远传信号 4～20 mA，传输距离为1000m
仪表使用环境 温度：-25℃～+55℃ 湿度：5～90% RH50℃
材质 不锈钢，铝合金
电源 DC24V或锂电池3.6V
防爆等级 本安型iaIIbT3-T6，防护等级 IP65。

安装要求
1、合理选择安装场所和环境。
避开强电力设备，高频设备，强电源开关设备；避开高温热源和辐射源的影响，避开强烈震动场所和强腐蚀 环境等，同时要考虑安装维修方便。
2、上下游必须有足够的直管段。
若传感器安装点的上游在同一平面上有二个90°弯头，则：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。
若传感器安装点的上游在不同平面上有二个90°弯头，则：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。
调节阀应安装在传感器的下游5D以外处，若必须安装在传感器的上游，传感器上游直管段应不小于50D，下游应有不小于5D。
3、安装点上下游的配管应与传感器同心，同轴偏差应不小于0.5DN。
4、管道采取减振动措施。
传感器尽量避免安装在振动较强的管道上，特别是横向振动。若不得已要安装时，必须采取减振措施，在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置，并加防振垫。
5、在水平管道上安装是流量传感器最常用的安装方式。
测量气体流量时，若被测气体中含有少量的液体，传感器应安装在管线的较高处。
测量液体流量时，若被测液体中含有少量的气体，传感器应安装在管线的较低处。
6、传感器在垂直管道的安装。
测量气体流量时，传感器可以安装在垂直管道上，流向不限。若被测气体中含有少量的液体，气体流向应由下向上。
测量液体流量时，液体流向应由下向上：这样不会将液体重量额外附加在探头上。
7、传感器在水平管道的侧装。
无论测量何种流体，传感器可以在水平管道上侧装，特别是测量过热蒸汽，饱和蒸汽和低温液体，若条件允许最好采用侧装，这样流体的温度对放大器的影响较小。
8、传感器在水平管道的倒装。
一般情况下不推荐用此安装方法。此安装方法不适用于测量一般气体、过热蒸汽。可用于测量饱和蒸汽，适用于测量高温液体或需经常清洗管道的情况。
9、传感器在有保温层管道上的安装。
测量高温蒸汽时，保温层最多不能超过支架高度的三分之一。
10、测压点和测温点的选择。
根据测量的需要，需在传感器附近测量压力和温度时，测压点应在传感器下游的3-5D处，测温点应在传感器下游的6-8D处。

接线说明
涡街流量计传感器为三线制：电源、信号、电源地。采用三芯屏蔽电缆。屏蔽线在传感器一端接外壳地。不得在二次仪表端接大地。三芯分别接电源、信号、（Ω）电源地。见图10
变送器为两线制：采用二芯电缆，涡街“+”、“-”端子分别接+24V及测试仪表信号输入“+”端，信号“-”端与24VDC“-”端链接，该回路输出4~20mA。

选型要点
涡街流量计正确选型才能保证涡街流量计更好的使用。选用什么种类的涡街流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定?使涡街流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等都能适应被测流体的性质和流量测量的要求。
1、精密功能检查
精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精度等级，做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，应该选择精度等级高些，如1.0级、0.5级，或者更高等级; 用于过程控制的场合，根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量，无需做精确控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至 4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式涡街流量计。
2、可测量的介质
测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时，涡街流量计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用，范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同，应视测量流量范围是否 在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提 高管内流速，得到满意测量结果。
3、涡街流量变送器的选择
在饱和蒸汽测量中采用VA型压电式涡街流量变送器，由于涡街流量计量程范围宽，因此，在实际应用中，一般主要考虑测量饱和蒸汽的流量不得低于涡街流量计的下限，也就是说必须满足流体流速不得低于5m/s。根据用汽量的大小选用不同口径的涡街流量变送器，而不能以现有的工艺管道口径来选择变送器口径。
4、压力补偿压力变送器的选择
由于饱和蒸汽管路长，压力波动较大，必须采用压力补偿，考虑到压力、温度及密度的对应关系，测量中只采用压力补偿即可，由于管道饱和蒸汽压力在0.3-0.7MPa范围，压力变送器的量程选择1MPa即可。
5、.显示仪表选择
显示仪表智能流量显示仪，具有稳压补偿、瞬时流量显示和累积流量积算功能。

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