涡街压缩空气流量计

涡街压缩空气流量计概述 
涡街流量计是根据卡门涡街原理研究生产的，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。其特点是压力损失小，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。
涡街流量计广泛适用于石油、化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体(氧气、氮气氢气、天然气、煤气等) 、水和液体（如：水、汽油、酒精、苯类等）的计量和控制。

涡街压缩空气流量计的工作原理
涡街流量计是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时，它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡，这种旋涡被称为卡门涡街。

由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡，于是在发生体两侧产生压力脉动，从而使检测体产生交变压力，封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下，产生与旋涡同频率的交变电荷信号，放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、最后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号（或转换成4～20mA信号）,送至积算仪进行处理、显示和控制。
一定雷诺数范围内（2×104～7×106 ），旋涡的释放频率f与流体流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间关系式为f=St?v/d，式中St 为斯特劳哈数，它是一个无量纲的系数，只要准确测出频率f，就可以求得流体流速v，由v求出体积流量。
斯特罗哈尔在卡门涡街理论的基础上又提出了卡门涡街的频率与流体的流速成正比，并给出了频率与流速的关系式：
f = St × V/d
式中：f 涡街发生频率 (Hz)
V旋涡发生体两侧的平均流速(m/s )
St 斯特罗哈尔系数（常数）

这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力，该压力作用在检测探头上，便产生一系列交变电信号，经过前置放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号或标准信号。
在流体管道中，垂直插入一个柱形阻挡物，在其后部（相对于流体流向）两侧就会交替地产生旋涡。随着流体向下游流动形成旋涡列，我们称之为卡门涡街。我们把产生旋涡的柱形阻挡物定义为旋涡发生体在一定条件下旋涡的分离频率与流体的流速成线性关系。因而，只要检测出旋涡分离的频率，即可计算出管道内流体的流速或流量。

涡街压缩空气流量计产品特点
▲不受温度、压力的影响，同时不易堵，不易卡，不易结垢，耐高温、高压。
▲安全防爆，适用于恶劣环境。
▲无可动部件、无空洞缝隙设计，产品无磨损、耐脏污，无需机械维修，使用寿命长。
▲采用微功耗高新技术，电池供电的现场显示型流量计，可不断电运行两年以上。
▲稳压补偿一体化设计。
▲电流输出均为电隔离型，具有良好的共模干扰抑制能力。
▲同时显示流量值与累计流量值，不必轮流切换。
▲采用抗振探头，有效消除外界振动影响。
▲电路采用表面贴装工艺，结构紧凑，可靠性高。
▲采用分体式信号转换器，电缆最长10米。
▲量程比宽达20:1。
▲整体结构设计合理，动态测量范围宽，压力损失小。
▲分体式涡街流量计采用不锈钢材质，可适用于腐蚀性介质的测量。
▲现场液晶显示，脉冲、4-20mA输出或485通讯，可与工业自动化系统连接。


涡街压缩空气流量计技术参数
1、测量介质：液体、气体、蒸汽
2、介质粘度：小于10cp
3、介质温度：-50℃～+400℃
4、本体材料：1Cr18Ni9Ti（其他材料协议供货）
5、传感器密封：石墨垫片（特殊根据要求）
6、环境温度：-30℃～+80℃（特殊根据要求）
7、公称直径：管道式：DN15-DN300；插入式：DN200-2000mm
8、测量精度：液体:测量值的±0.5%（特殊）；气体：测量值的±0.5%
9、量程比：10：1
10、压力等级：PN25，PN40（高压可特殊制造）
11、连接方式：夹持式 DN15-DN300；法兰式 DN15--DN300；插入式 DN200-DN2000
12、防爆形式：隔爆型Ex dⅡBT4-T6；本安型Ex iaⅡCT4-T6
13、防护等级：IP67
14、转换器壳体：压铸铝,上漆
15、供电电压：12～36VDC或3.6V电池
16、输出信号：两线制4--20mA电流输出
17、现场显示：可编程设定显示瞬时流量、累积流量
18、通讯方式：RS485通迅

涡街压缩空气流量计口径的确定

仪表选型是仪表应用中非常重用的工作,仪表选型的正确与否将直接影响到仪表是否能够正常运行.因此用户和设计单位在选用本公司产品时,请仔细阅读本节资料,认真核对流体的工艺参数并随时可与我公司的销售或技术支持部门联系，以确保选型正确。

一．适用流量范围和仪表口径的确定

仪表口径的选择，根据流量范围来确定。不同口径涡街流量仪表的测量范围是不一样的。即使同一口径流量表，用于不同介质时，它的测量范围也是不一样的。实际可测的流量范围需要通过计算确定。

（一）参比条件下空气及水的流量范围，见表（二），参比条件如下：

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。

（二）确定流量范围和仪表口径的基本步骤：

1．明确以下工作参数。

（1）被测介质的名称、组份

（2）工作状态的最小、常用、最大流量

（3）介质的最低、常用、最高压力和温度

（4）工作状态下介质的粘度

涡街压缩空气流量计的安装外形尺寸

涡街压缩空气流量计分类





涡街压缩空气流量计订货须知及选型样谱
一．尊敬的用户，当您要选用本公司产品时，请仔细阅读选型样本，并做好以下工作：
1．认真核对被测介质的工况条件：温度、压力、管径等工艺参数。
2．认真核对被测介质的使用流量范围，特别是最小流量值以最终确定使用仪表的口径及配管参数。
3．确定仪表的安装地点，保证直管段，并为仪表的安装维护创造好的环境条件。
4．填好订货咨询单，见附表
二．涡街流量计选型表（符合JB/T9294-1999标准）
1．传感器选型表

涡街压缩空气流量计的安装
仪表的正确安装是保障仪表正常运行的重要环节，若安装不当，轻则影响仪表的使用精度，重则会影响仪表的使用寿命，甚至会损坏仪表。
安装环境要求：
尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。
避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装，须有隔热通风措施。
避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装，须有通风措施。
涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上。若必须安装，须在其上下游2D处加设管道紧固装置，并加防振垫，加强抗振效果。
仪表安装在室内，安装在室外应注意防水，特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U形，避免水顺着电缆线进入放大器壳内。
仪表安装点周围应该留有较充裕的空间，以便安装接线和定期维护。
仪表管道安装要求：
涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求，否则会影响介质在管道中的流场，影响仪表的测量精度。仪表的上下游直管段长度要求见图(三)  DN为仪表公称口径  单位:mm

注:调节阀尽可能不安装在涡街流量仪表的上游,而应安装在涡街流量仪表的下游10D处。
上、下游配管内径应相同。如有差异，则配管内径Dp与涡街仪表表体内径Db,应满足以下关系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下游配管应与流量仪表表体内径同心，它们之间的不同轴度应小于0.05Db
仪表与法兰之间的密封垫，在安装时不能凸入管内，其内径应比表体内径大1-2mm
测压孔和测温孔的安装设计。被测管道需要安装温度和压力变送器时，测压孔应设置在下游3-5D处，测温孔应设置在下游6-8D处，见图（七）。D为仪表公称口径，单位：mm
仪表在在管道上可以水平、垂直或倾斜安装。
测量气体时，在垂直管道安装仪表，气体流向不限。但若管道内含少量液体，为了防止液体进入仪表测量管，气流应自下而上流动，如图（四）a所示
测量液体时，为了保证管内充满液体，所以在垂直或倾斜管道安装仪表时，应该保证液体流动方向从下而上。若管道内含少量气体，为了防止气体进入仪表测量管，仪表应安装在管线的较低处
如图（四）b所示

测量高温、低温介质时，应注意保温措施。转换器内部（表头壳体内）高温一般不应超过70℃；低温易使转换器内部出现凝露，降低印制电路板的绝缘阻抗，影响仪表正常工作。

涡街压缩空气流量计配线

一. 输出频率信号的三线制涡街流量仪表配线设计

输出频率信号的三线制流量传感器采用 DC24V 或 DC12V 电源供电，一般通过三芯屏蔽电缆线(RWP3×0.5mm)与显示仪表或计算机相连，屏蔽层应可靠地接到放大器壳的接地螺丝上。屏蔽电缆线的选择应适合现场环境要求，另外屏蔽电缆线要与其它强功率电力线分离，不能平行走线。传感器端子接线见图

二．输出标准 4~20mA 电流信号的两线制涡街流量仪表配线设计 

输出标准 4~20mA 电流信号的两线制变送器采用 DC24V 电源供电，一般通过两芯屏蔽电缆线(RWP3×0.5mm)与显示仪表或计算机相连，屏蔽层应可靠地接到放大器壳的接地螺丝上。屏蔽电缆线的选择应适合现场环境要求，另外屏蔽电缆线要与其它强功率电力线分离，不能平行走线。变送器端子接线见图

三．带 RS-485 通讯接口功能的涡街流量仪表配线设计 

带 RS-485 通讯功能的涡街流量仪表采用 DC24V 电源供电，与其它设备之间采用四线制传输方式。仪表端子接线见图

注意事项：

 （1）防爆型传感器和变送器安装于危险场所，安全栅、显示仪表、供电电源，计算机等关联设备必须安装在安全场所。

 （2）传感器和变送器应有可靠接地，防爆地线不得与强电系统保护接地共用。