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智能渦街流量計原理

　　在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門渦街旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
　　設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
　　f=SrU1/d=SrU/md （1）
　　式中　U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
　　Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
　　m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
　　管道內(nèi)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(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
　　K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為
　　（4）
　　圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
　　式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)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(tài)下和工況下的壓力，Pa；
　　Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度，K；
　　Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
　　由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時渦街流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
　　渦街流量計便是依據(jù)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(zhì)適應(yīng)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(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)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(fā)出了SDLU改進型渦街流量傳感器，因其*的結(jié)構(gòu)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。
　　在實際應(yīng)用中，往往zui大流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，zui小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的*工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
　　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(jié)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(zhì)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(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。
　　◆測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣
　　◆ 連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式
　　◆口徑規(guī)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(shù)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 2.5級
　　◆被測介質(zhì)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(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
　　◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
　　◆電源 DC24V或鋰電池3.6V
　　◆防爆等級 本安型iaIIbT3-T6
　　渦街流量計防護等級 IP65
　　智能渦街流量計產(chǎn)品選型
　　代號         通徑                       流量范圍㎡/h
　　LGB-25     DN25      1~10（液體）      25~60（氣體）
　　LGB-32     DN32      1.5~18（液體）  15~150（氣體）
　　LGB-40     DN40      2.2~27（液體）  22.6~150（氣體）
　　LGB-50     DN50      4~55（液體）      35~350（氣體）
　　LGB-80     DN80      9~135（液體）    90~900（氣體）
　　LGB-100   DN100   14~200（液體） 140~1400（氣體）
　　LGB-150   DN150   32~480（液體） 300~3000（氣體）
　　LGB-200   DN200   56~800（液體） 550~5500（氣體）
　　渦街流量計便是依據(jù)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(zhì)適應(yīng)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(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)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(fā)出了LU改進型渦街流量傳感器，因其*的結(jié)構(gòu)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。
　　在實際應(yīng)用中，往往zui大流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，zui小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的*工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
　　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(jié)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(zhì)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(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。
　　◆測量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣
　　◆口徑規(guī)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(shù)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(zhì)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(huán)境溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
　　◆材質(zhì)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(chǎn)品選型