涡街流量计
一、涡街流量计原理
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两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门涡街，如图(一)所示。
在漩涡发生体中装入电容检测探头或压电检测探头及相应匹配电路，即可构成电容检测式涡街流量/传感器或压电检测式涡街流量传感器。
图(一)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=St.V/〔（1-1.25d/D）d〕
式中：f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率
St－斯特罗哈尔数
V－流体的平均流速
d－柱体流面宽度
D-管道内径
图（二）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。
Q＝3600f/K或M=ρ3600 f/K
式中：K＝仪表常数（1/m³）。
M=质量流量
Q＝体积流量（m³/h）
ρ=介质密度（kg/m³）
F=频率Hz
二、涡街流量计技术参数
公称通径(mm) | 15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300～1000插入式) |
公称压力(MPa) | DN15-DN200 4.0(>4.0协议供货)，DN250-DN300 1.6(>1.6协议供货) |
介质温度(℃) | 压电式：-40～260，-40～320；电容式： -40～300, -40～400，-40～450（协议订货） |
本体材料 | 1Cr18Ni9Ti，(其它材料协议供货) |
允许振动加速度 | 压电式:0.2g 电容式:1.0～2.0g |
精确度 | ±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS |
范围度 | 1：6～1：30 |
供电电压 | 传感器：+12V DC，+24V DC；变送器：+12V DC ，+24V DC；电池供电型：3.6V电池 |
输出信号 | 方波脉冲(不包括电池供电型)：高电平≥5V，低电平≤1V；电流：4～20mA |
压力损失系数 | 符合JB/T9249标准 Cd≤2.4 |
防爆标志 | 本安型：ExdⅡia CT2-T5隔爆型：ExdⅡCT2-T5 |
防护等级 | 普通型IP65 潜水型 IP68 |
环境条件 | 温度-20℃～55℃，相对湿度5%～90%，大气压力86～106kPa |
适用介质 | 气体、液体、蒸汽 |
传输距离 | 三线制脉冲输出型：≤300m，两线制标准电流输出型 (4～20mA)：负载电阻≤750Ω |
三、产品选型
1.参比条件下涡街流量传感器工况流量范围表
1）．气体：常温常压空气，t=20℃，P=0.1MPa（绝压），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。
2）．液体：常温水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。
仪表口径(mm) | 液体 | 气体 | ||
测量范围(m3/h) | 输出频率范(Hz) | 测量范围(m3/h) | 输出频率范围(Hz) | |
15 | 0.3～6 |
| 2.2～25 |
|
20 | 0.6～12 |
| 4～50 |
|
25 | 1.2～16 | 25～336 | 8.8～55 | 190～1140 |
32 | 1.6～30 |
| 18～130 |
|
40 | 2～40 | 10～200 | 27～205 | 140～1040 |
50 | 3～60 | 8～160 | 35～380 | 94～1020 |
65 | 5～100 |
| 60～700 |
|
80 | 6.5～130 | 4.1～82 | 86～1100 | 55～690 |
100 | 15～220 | 4.7～69 | 133～1700 | 42～536 |
125 | 25～340 |
| 240～2800 |
|
150 | 30～450 | 2.8～43 | 347～4000 | 33～380 |
200 | 45～800 | 2～31 | 560～8000 | 22～315 |
250 | 65～1250 | 1.5～25 | 890～11000 | 18～221 |
300 | 95～2000 | 1.2～24 | 1360～18000 | 16～213 |
(300) | 100～1500 | 5.5～87 | 1560～15600 | 85～880 |
(400) | 180～3000 | 5.6～87 | 2750～27000 | 85～880 |
(500) | 300～4500 | 5.6～88 | 4300～43000 | 85～880 |
(600) | 450～6500 | 5.7～89 | 6100～61000 | 85～880 |
(800) | 750～10000 | 5.7～88 | 11000～110000 | 85～880 |
(1000) | 1200～1700 | 5.8～88 | 17000～170000 | 85～880 |
>(1000) | 协议 |
| 协议 |
|
注：表中(300)～(1000)口径为插入式
四、产品型谱
型 谱 | 说 明 | ||||||||
HPLU |
| 涡街流量仪表 | |||||||
G |
| 传感器 | |||||||
检测 方式 |
| B |
| 压电式传感器 | |||||
E |
| 电容式传感器 | |||||||
通径 | DN | 15～1000 | 单位：mm | ||||||
连接方式 |
| 1 | 仅对满管型 | 法兰连接型 | |||||
2 | 仅对满管型 | 法兰卡装型 | |||||||
3 | 仅对插入型 | 简易插入型 | |||||||
4 | 仅对插入型 | 球阀插入型 | |||||||
测量介质 |
| 2 |
| 液体 | |||||
3 |
| 气体 | |||||||
4 |
| 蒸汽 | |||||||
使用环境 |
| P |
| 普通型 | |||||
B |
| 防爆型 | |||||||
输出信号 |
| 1 |
| 脉冲输出 | |||||
2 |
| 24V,4～20mA电流输出，液晶显示 | |||||||
3 |
| RS-485通讯 | |||||||
4 |
| 电池供电，不带温度、压力补偿 | |||||||
5 |
| 温压补偿一体，24V,4～20mA电流输出型 | |||||||
6 |
| 温压补偿一体，电池供电型 | |||||||
选型 说明 | 例如： HLUGE-DN5024P2 满管型电容式涡街流量仪表,仪表通径为DN50，法兰卡装型连接 介质为蒸汽,普通型，24V，4～20mA电流信号输出，液晶显示 | ||||||||
五、涡街流量计安装要求：
1、涡街流量计可安装在室内或室外。如安装在地井里，且有水淹的可能，应选择潜水型传感器或变送器。
2、涡街流量计在管道上可以水平，垂直或倾斜安装，但当测量液体时，管道内必须充满液体。因此在垂直或倾斜管道上安装涡街流量计，液体的流动方向应自下向上。
3、涡街流量计的上游侧和下游侧应留有较长的直管段，要求的上下游直管段长度随管道状况不同而异。涡街流量计的上游应尽量避免安装调节阀或半开阀门，应将调节阀或半开阀门安装在流量计下游5D以后。
4、安装涡街流量计的管道内径必须与流量计内径*，否则必须变径。
5、在设计管道时，传感器或变送器的上端zui少应留500mm的空间，以方便调试和检修。
