涡街流量计

涡街流量计应用 
    XGLU系列涡街流量计是基于卡门涡街原理的一种流体振荡型流量检测仪表，其特点是压损小,量程宽,测量精度高,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。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-40℃～+320℃的温度范围内工作。其电荷转换器有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出与流量积算仪、PLC、DCS等数字系统配套使用,是一种理想的流量仪表。涡街流量计广泛适用于石油化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对工业管道中的气体、液体、蒸汽等多种介质的流量进行计量和控制。
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，这种旋涡称为卡门旋涡，如下图所示，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，被测介质平均流速为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：
f=StV1/d=St+V/md　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）
式中　　V1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
St--斯特劳哈尔数；
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

管道内体积流量Qv为
Qv=πD²V1/4=πD²mdf/4St　　　　　　　　　　　　　　　　(2)
K=f/qv=[πD²md/4St]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　       (3)
式中 K--流量计的仪表系数，脉冲数/m³（P/m³）。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=2×104～7×106范围内，St可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，只要检测出频率f就可以求得管道内流体的流速，有流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比称之为仪表常数K，见公式：
                                                    K=N/Q（l/m³）　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 (4)

        涡街流量计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。

（一）安装环境要求：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、仪表最好安装在室内，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表头放大器壳内导致电路板损坏。

6、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。

（二）仪表管道安装要求：

4、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下图：

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。

5、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

6、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

7、温压补偿外补偿测压孔和测温孔的安装设计。被测管道需要安装温度传感器和压力变送器时，测压孔应设置在下游3-5D处，测温孔应设置在下游6-8D处，见下图。D为仪表工称口径，单位：mm

8、仪表在在管道上可以水平、垂直或倾斜安装。

9、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，如下图a所示

10、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下图b所示

11、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。