一、儀表概述： 

智能型渦街流量計(jì)主要用于各種行業(yè)工業(yè)管道中氣體、液體、蒸汽介質(zhì)流體的流量測量。特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小，儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。

二、測量原理：

智能型渦街流量計(jì)的測量原理是由設(shè)計(jì)在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(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。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)（常數(shù)）

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電信號，經(jīng)過前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號（或標(biāo)準(zhǔn)信號）。

三、使用選擇及應(yīng)用：

1、為了使用方便，電池供電型采用微功耗****，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。

2、溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。

3、溫壓補(bǔ)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(biāo)況體積流量。

4、**應(yīng)用于石油、化工、冶金、機(jī)械、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計(jì)量和節(jié)能管理。

四、性能特點(diǎn)：

1、可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質(zhì)的影響；

2、不受溫度、壓力的影響，同時(shí)不易堵，不易卡，不易結(jié)垢，耐高溫，高壓；

3、安全防爆，適用于惡劣環(huán)境；

4、無可動(dòng)部件、無孔洞縫隙設(shè)計(jì)，產(chǎn)品無磨損、耐臟污，無須機(jī)械維修，使用壽命長；

5、采用微功耗****,電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計(jì),可不斷電運(yùn)行兩年以上；

6、溫壓補(bǔ)償一體化設(shè)計(jì)；

7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力；

8、同時(shí)顯示流量值與累計(jì)流量值,不必輪流切換；

9、采用抗振動(dòng)探頭，有效消除外界振動(dòng)影響； 

10、采用分體式信號轉(zhuǎn)換器，電纜zui長100米；

11、量程比寬達(dá)20：1；

12、儀表整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，動(dòng)態(tài)測量范圍寬，壓力損失小；

13、表體采用不銹鋼材質(zhì)，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量；

14、現(xiàn)場液晶顯示，脈沖、4～20mA輸出或485通迅，可與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接。 

五、技術(shù)指標(biāo)：

1、測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣；

2、連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式；

3、口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100；

4、法蘭連接式口徑選擇 100,150,200；

5、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；

6、測量精度 1.0級 1.5級；

7、被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃，高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃；

8、輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V；

9、脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m；

10、脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4～20 mA,傳輸距離為1000m；

11、儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃；

12、材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金；

13、電源 DC24V或鋰電池3.6V；

14、防爆等級 本安型iaIIbT3-T6，防護(hù)等級 IP65。

六、對管道要求：

1、對直管段的要求： 

為了確保儀表正常、準(zhǔn)確運(yùn)行，傳感器安裝點(diǎn)的上下游必須有一定的直管道，以調(diào)整流場，如圖所示。 

圖1：同心縮管； 
圖2：同心擴(kuò)管； 
圖3：一個(gè)90度彎頭； 
圖4：同一平面兩個(gè)90度彎頭； 
圖5：不同平面兩個(gè)90度彎頭； 
圖6 ：調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器下游5D以 遠(yuǎn)處，若必須安裝在傳感器上游， 則傳感器上游應(yīng)有不小于50D的 等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D 的等徑直管段。 
2、對管道的要求： 
a、上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同，其差異滿足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。 
b、配管應(yīng)與傳感器同心，同軸度應(yīng)小于0.05DN。 
c、密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。 
d、如需斷流檢查與清洗傳感器，應(yīng)設(shè)置旁通管道，如下圖所示。 

 
3、對管道振動(dòng)的要求： 
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上，若不得已要安裝時(shí)，必須采取減震措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。 
特別注意：在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng)，不能安裝傳感器，應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。
4、對氣流條件的要求：
a、被測氣體應(yīng)為單相的、連續(xù)地流經(jīng)管道的圓管流。
b、氣體流經(jīng)流量計(jì)之前，其流速必須與管道軸線平行，不得有旋渦流。
c、氣流應(yīng)是亞音速、非脈動(dòng)的，其流量隨時(shí)間變化比較緩慢。
5、對流量計(jì)的安裝要求：
渦街流量計(jì)對工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求，但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性，即盡可能避免振動(dòng)及高溫環(huán)境隨離流態(tài)干擾元件(如壓縮機(jī)、分離器、調(diào)壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內(nèi)壁光滑平直、保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等。
七、調(diào)試使用期間需要注意的問題：
1、流量計(jì)現(xiàn)場安裝、維護(hù)必須遵守"有防爆性氣體時(shí)勿開蓋"的警告語，并在開蓋前關(guān)掉外電源。
2、渦街流量計(jì)在室外使用時(shí)，建議加配防護(hù)罩。
3、不得隨意松開流量計(jì)固定部分。壓力傳感器的保護(hù)。用戶在使用流量計(jì)時(shí)，應(yīng)注意流量計(jì)的壓力過載值為壓力傳感器額定工作壓力的1.5倍（即介質(zhì)zui高壓力的1.5倍）。選型應(yīng)在規(guī)定的流量范圍內(nèi)，防止超速運(yùn)行，以獲得理想的準(zhǔn)確度和保證正常使用壽命。（由于試壓、吹掃管道或排氣造成超速運(yùn)轉(zhuǎn)，以及渦輪在反向流中運(yùn)轉(zhuǎn)都可能導(dǎo)致流量計(jì)損壞）
4、渦街流量計(jì)投入運(yùn)行時(shí)應(yīng)緩慢開啟閥門，防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。加潤滑油應(yīng)按告示牌操作，加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定，通常每年2~3次。
5、渦街流量計(jì)運(yùn)行時(shí)不允許打開后蓋或更動(dòng)內(nèi)部有關(guān)參數(shù)，否則將影響流量計(jì)的正常運(yùn)行。
八、安裝使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)：
無機(jī)械可動(dòng)部件，體積小，耐腐蝕，性能穩(wěn)定，可直接顯示介質(zhì)的工作壓力、溫度、流量以及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣量，量程范圍寬，計(jì)量誤差小等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已**用于油氣井的生產(chǎn)計(jì)量和天然氣的銷售計(jì)量中。在多年來的現(xiàn)場應(yīng)用中，我們認(rèn)為該流量計(jì)于較為干凈的干氣計(jì)量，漸成為中小用氣體計(jì)量儀表。要保證流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確，減少計(jì)量誤差，請注意：
1、選型合理
勿使實(shí)際zui小流量QVmin低于所選通徑流量計(jì)流量范圍下限。
2、安裝正確
渦街流量計(jì)上游的應(yīng)有至少10D長度的計(jì)量直管段。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑、更不能有臺(tái)階，磨平連接法蘭的焊縫，法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。更不能把流量計(jì)的安裝方向裝反了。試驗(yàn)證明：一切不合理的安裝，都將導(dǎo)致流量計(jì)計(jì)量值偏低。
3、遠(yuǎn)離震蕩源，或在流量計(jì)上、下游安裝支墩，以避免管線震動(dòng)的影響。避免強(qiáng)磁場對流量計(jì)芯片的干擾。
4、氣質(zhì)相對干凈
尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流，氣質(zhì)較臟時(shí)，應(yīng)即時(shí)清洗流量計(jì)。
5、減少氣流脈動(dòng)的影響
可在流量計(jì)前安裝緩沖罐，或者加長流量計(jì)上游的計(jì)量直管段長度。
6、及時(shí)對流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量檢定，確保量值準(zhǔn)確可靠。

九、安裝條件:
1、傳感器可安裝在室內(nèi)，也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。
2、傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜（流體的流向自下而上）的與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。
3、傳感器應(yīng)避免安裝在有機(jī)械振動(dòng)的管道上。當(dāng)振動(dòng)不可避免時(shí)，應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。
4、傳感器應(yīng)避免安裝在有較強(qiáng)電磁場干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。
5、被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。
6、傳感器的上、下游應(yīng)配置一定長度的直管段，直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑，無明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi)，應(yīng)充滿被測液體。
7、直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑*，若不能*，應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑，誤差要≤3%并不超過5mm。
十、安裝要求:
1、合理選擇安裝場所和環(huán)境。
避開強(qiáng)電力設(shè)備，高頻設(shè)備，強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備；避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊?，避開強(qiáng)烈震動(dòng)場所和強(qiáng)腐蝕 環(huán)境等，同時(shí)要考慮安裝維修方便。
2、上下游必須有足夠的直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90°彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90°彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D，下游應(yīng)有不小于5D。
3、安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心，同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。
4、管道采取減振動(dòng)措施。
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上，特別是橫向振動(dòng)。若不得已要安裝時(shí)，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。
5．在水平管道上安裝是流量傳感器常用的安裝方式。
測量氣體流量時(shí)，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。
測量液體流量時(shí)，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。
6．傳感器在垂直管道的安裝。
測量氣體流量時(shí)，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應(yīng)由下向上。
測量液體流量時(shí)，液體流向應(yīng)由下向上：這樣不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。
7、傳感器在水平管道的側(cè)裝。
無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側(cè)裝，特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許采用側(cè)裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。
8．傳感器在水平管道的倒裝。
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。
9．傳感器在有保溫層管道上的安裝。
測量高溫蒸汽時(shí)，保溫層zui多不能超過支架高度的三分之一。
10．測壓點(diǎn)和測溫點(diǎn)的選擇。
根據(jù)測量的需要，需在傳感器附近測量壓力和溫度時(shí)，測壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處，測溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D處。
十一、注意事項(xiàng):
1.法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著傳感器焊接。
2. 安裝時(shí)應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向*。
3. 傳感器安裝前，法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測量點(diǎn)的位置，取壓點(diǎn)在傳感器下游3～5DN處，測溫點(diǎn)在下游5～8DN處。
4.測量高溫介質(zhì)時(shí)，切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。
5.連接傳感器的屏蔽電纜走向，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場的干擾場合。不允許與高壓電纜一起敷設(shè)，屏蔽電纜要盡量縮短，并且不得盤卷，以減少分布電感，zui大長度不應(yīng)超過200米。
6.安裝傳感器前，管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì)，避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿被測液體，防止氣泡的干擾。
測量氣體的管道為防止儲(chǔ)積液的干擾。高溫高壓下更換探頭體時(shí)，必須安全操作，做好高溫防護(hù)。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。
十二、安裝的規(guī)范管理:
渦街流量計(jì)規(guī)范安裝，給使用部門在后續(xù)管理提供有力的技術(shù)保障，對施工單位提出以下幾點(diǎn)具體要求，通過多年的驗(yàn)證效果很好。
1、帶4～20mA輸出，脈沖輸出。
2、GPRS遠(yuǎn)傳設(shè)備需帶脈沖輸入，4～20mA輸入。
3、具有電源防雷和信號防雷（4～20mA）。
4、儀表柜要求為：柜內(nèi)帶UPS電源、配空開及插座、將GPRS通訊裝置、智能渦街流量計(jì)轉(zhuǎn)換器等集中安裝并帶鎖。
5、儀表柜的平穩(wěn)需水泥墩底座、儀表柜防護(hù)等級適用戶外、柜頂具有隔熱層防止陽光直射、柜具有防潑水功能。
6、表井內(nèi)需有一側(cè)留有足夠的直管段，便于智能渦街流量計(jì)檢測、比對和后續(xù)管理。
7、設(shè)計(jì)智能渦街流量計(jì)時(shí)前端須留有至少10倍公稱通經(jīng)（10DN）的直管段，后端須留有大于5DN的直管段，確保計(jì)量準(zhǔn)確。
8、應(yīng)嚴(yán)格按說明書安裝，安裝完畢后需測量接地，接地電阻值應(yīng)在10Ω以下。等電位連接線使用多股銅束導(dǎo)線，線纜需大于等于16mm2；儀表接地線使用多股銅束導(dǎo)線，線纜要求大于等于6mm2。接地標(biāo)準(zhǔn)詳見GB50343-2009《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》。
十三、選型要點(diǎn)：
正確選型才能保證渦街流量計(jì)更好的使用。選用什么種類的渦街流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定。使渦街流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等，都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級，做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計(jì)量的場合，應(yīng)該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計(jì)量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的插入式渦街流量計(jì)。
2、可測量的介質(zhì)
測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時(shí)，渦街流量計(jì)的滿度流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi)選用，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應(yīng)視測量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定，即當(dāng)管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時(shí)或者在此流速下測量準(zhǔn) 確度不能保證時(shí)，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內(nèi)流速，得到滿意測量結(jié)果。
3、渦街流量變送器的選擇
在飽和蒸汽測量中采用VA型壓電式渦街流量變送器，由于渦街流量計(jì)量程范圍寬，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計(jì)的下限，也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。
4、壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長，壓力波動(dòng)較大，必須采用壓力補(bǔ)償，考慮到壓力、溫度及密度的對應(yīng)關(guān)系，測量中只采用壓力補(bǔ)償即可，由于管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa范圍，壓力變送器的量程選擇1MPa即可。
5、顯示儀表選擇
顯示儀表智能流量顯示儀，具有穩(wěn)壓補(bǔ)償、瞬時(shí)流量顯示和累積流量積算功能。
十四、現(xiàn)場需求：
1、低維護(hù)量-市場上大多數(shù)的渦街流量計(jì)是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(yīng)漩渦，一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙，則造成信號變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分，從而降低維護(hù)量。
2、感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一，看似簡單的設(shè)計(jì)卻給實(shí)際使用帶來不便。因?yàn)橐坏└袘?yīng)部分失效，則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件，影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將二者分開，這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分，而無需將介質(zhì)排空。
3、渦街流量計(jì)容易受到振動(dòng)的干擾，設(shè)計(jì)精良的渦街流量計(jì)可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除，從而得到穩(wěn)定的信號。
4、渦街流量計(jì)安裝的一個(gè)麻煩事前后需要很長的直管段，有些廠家可以提供在流量計(jì)內(nèi)部縮徑的設(shè)計(jì)，大大降低了用戶專門維渦街流量計(jì)配備直管段的需求。
十五、標(biāo)況流量范圍簡表：單位（m3/h）

流量	液體流量范圍		氣體流量范圍		飽和蒸汽流量范圍
口徑	zui小流量	zui大流量	zui小流量	zui大流量	zui小流量	zui大流量
DN25	0.9	14	8.3	110	13	1500
DN40	2.5	35	26	300	25	4400
DN50	3.3	55	36	480	40	6800
DN80	8	150	90	1300	100	19000
DN100	14	240	140	2000	160	29000
DN150	38	450	290	4100	350	66000
DN200	70	850	620	7500	620	118000
DN250	130	1300	700	12500	970	185000
DN300	180	2000	920	16500	1400	267000