一、渦街流量計原理
在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門渦街,如圖(一)所示。
在漩渦發生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應匹配電路,即可構成電容檢測式渦街流量/傳感器或壓電檢測式渦街流量傳感器。
![]() |
![]() |
圖(一)旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質來流的平均速度為V,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式: 式一
圖(二)在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速,由流速V求出體積流量,式二。
式一
|
式二
|
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
|
Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K
|
式中:f-發生體一側產生的卡門旋渦頻率
|
式中:K=儀表常數(1/m³)。
|
St-斯特羅哈爾數
|
M=質量流量
|
V-流體的平均流速
|
Q=體積流量(m³/h)
|
d-柱體流面寬度
|
ρ=介質密度(kg/m³)
|
D-管道內徑
|
F=頻率Hz
|
二、渦街流量計技術參數
公稱通徑(mm)
|
15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式)
|
公稱壓力(MPa)
|
DN15-DN200 4.0(>4.0協議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協議供貨)
|
介質溫度(℃)
|
壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協議訂貨)
|
本體材料
|
1Cr18Ni9Ti,(其它材料協議供貨)
|
允許振動加速度
|
壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g
|
精確度
|
±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS
|
范圍度
|
1:6~1:30
|
供電電壓
|
傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V電池
|
輸出信號
|
方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA
|
壓力損失系數
|
符合JB/T9249標準 Cd≤2.4
|
防爆標志
|
本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5
|
防護等級
|
普通型IP65 潛水型 IP68
|
環境條件
|
溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa
|
適用介質
|
氣體、液體、蒸汽
|
傳輸距離
|
三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標準電流輸出型 (4~20mA):負載電阻≤750Ω
|
三、產品選型
1.參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
1).氣體:常溫常壓空氣,t=20℃,P=0.1MPa(絕壓),ρ=1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。
2).液體:常溫水,t=20℃,ρ=998.2kg/m3,υ=1.006×10-6m2/s。
儀表口徑(mm)
|
液體
|
氣體
|
||
測量范圍(m3/h)
|
輸出頻率范(Hz)
|
測量范圍(m3/h)
|
輸出頻率范圍(Hz)
|
|
15
|
0.4~4
|
40~400
|
2.8~12
|
278~1190
|
20
|
0.7~7
|
26~260
|
6~30
|
226~1130
|
25
|
1~10
|
21~210
|
8.8~55
|
190~1140
|
32
|
1.5~15
|
15~150
|
15~140
|
126~1036
|
40
|
2.5~25
|
13~130
|
25~205
|
140~1040
|
50
|
3.5~45
|
9~190
|
35~350
|
94~1020
|
65
|
5.5~75
|
6.7~91
|
60~600
|
73~730
|
80
|
8.5~110
|
4.1~82
|
86~860
|
55~690
|
100
|
16~180
|
4.7~69
|
130~1300
|
42~536
|
125
|
25~270
|
4.3~49
|
220~2200
|
38~380
|
150
|
35~350
|
2.8~43
|
350~4000
|
33~330
|
200
|
65~650
|
2~31
|
560~8000
|
22~315
|
250
|
95~950
|
1.5~25
|
890~11000
|
18~221
|
300
|
150~1500
|
1.2~24
|
1360~18000
|
16~213
|
-300
|
150~1500
|
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)
|
協議
|
|
協議
|
|
注:表中(300)~(1000)口徑為插入式
四、產品型譜
型 譜
|
說 明
|
||||
HLUG
|
渦街流量儀表
|
||||
檢測
|
B
|
壓電式傳感器
|
|||
方式
|
E
|
電容式傳感器
|
|||
通徑
|
|
DN
|
15~1000
|
單位:mm
|
|
連接方式
|
|
1
|
僅對滿管型
|
法蘭連接型
|
|
2
|
僅對滿管型
|
法蘭卡裝型
|
|||
3
|
僅對插入型
|
簡易插入型
|
|||
4
|
僅對插入型
|
球閥插入型
|
|||
測量介質
|
|
2
|
液體
|
||
3
|
氣體
|
||||
4
|
蒸汽
|
||||
使用環境
|
|
P
|
普通型
|
||
B
|
防爆型
|
||||
輸出信號
|
|
1
|
脈沖輸出
|
||
2
|
24V,4~20mA電流輸出
液晶顯示 |
||||
3
|
RS-485通訊
|
||||
4
|
電池供電,不帶補償
|
||||
5
|
溫壓補償一體,
24V,4~20mA電流輸出型 |
||||
6
|
溫壓補償一體,電池供電型
|
||||
選型
|
例如: HLUGB-DN5024P6 滿管型壓電式渦街流量儀表,通徑DN50,法蘭卡裝
|
||||
說明
|
型連接,介質為蒸汽,溫壓補償一體,24V,4~20mA電流信號輸出,液晶顯示
|
五、渦街流量計安裝要求:
1、渦街流量計可安裝在室內或室外。如安裝在地井里,且有水淹的可能,應選擇潛水型傳感器或變送器。
2、渦街流量計在管道上可以水平,垂直或傾斜安裝,但當測量液體時,管道內必須充滿液體。因此在垂直或傾斜管道上安裝渦街流量計,液體的流動方向應自下向上。
3、渦街流量計的上游側和下游側應留有較長的直管段,要求的上下游直管段長度隨管道狀況不同而異。渦街流量計的上游應盡量避免安裝調節閥或半開閥門,應將調節閥或半開閥門安裝在流量計下游5D以后。
4、安裝渦街流量計的管道內徑必須與流量計內徑一致,否則必須變徑。
5、在設計管道時,傳感器或變送器的上端最少應留500mm的空間,以方便調試和檢修。
