涡街流量计的技术特点
时间：2016-10-12 阅读：1430
1 结构组成及工作原理
如图1所示：涡街流量计由涡街发生体（三角柱）、检测头、表体、连接支柱、检测放大器等组成。
图1 涡街流量计组成
LUGB型涡街流量计传感器是应用卡门涡街原理和现代电子技术设计制造的一种流量传感器。适用于各行业的液体、气体、蒸汽流量的计量，并且可测量含有杂质、微小颗粒的混浊液体。
当被测流体流经漩涡发生体时，在发生体的后部两侧交替产生两列漩涡，形成“涡街”如图2所示。该漩涡的发生频率与流体的速度成正比，在一定的条件下符合下式：
式中：f：漩涡发生频率St：斯特劳哈尔数V：流速d：漩涡发生体的宽度
图2 涡街示意图
漩涡在漩涡发生体后部产生交替变化的脉动压力，由压电信号传感器将其转换为电信号，经过变送器处理后变换成为脉冲或标准信号输出。
2 技术特点
（1）流量测量范围广，计量精度高，压力损失小。公称直径DN10~DN500。
（2）结构简单、无转动部件、工作可靠、耐久性好、寿命长。
（3）计量精度不受流体压力、粘度、密度的影响。广泛应用与工业测量，精度等级达到0.5级。
（4）抗环境震动性强。可测温度zui高可达+380℃。
（5）信号输出电流+-4~20mA，脉冲信号，HART协议等，使用范围广。
（6）适用于气体、液体、蒸汽等介质。
3 流量计的应用
传感器选型主要考虑仪表口径的选择和仪表功能以及仪表压力损失。
3.1 仪表口径的选择
仪表的口径不同，其测量范围不同，而每一种口径其测量范围又随被测介质种类和工况温度、压力变化而变化。选定仪表口径，可按被测介质种类和工况温度及压力下的流量，通过查表方法选择仪表口径，对于过热蒸汽的流量范围可通过查表，查出被测介质密度，再从表中查出相近密度下的流量范围。
对于密度值在表中处于两值之间的可按比例计算。
几种流量换算公式：
（1）标准状态下的体积流量Qn换成工况状态下的体积流量Qv：
（2）工况下气体密度计算：（标准状态下的密度ρn换算成工况下的密度ρ0）
（3）质量流量QG换算成体积流量QV：
式中：ρn-标准状态下的密度，（㎏/m3）；
Qn-标准状态下的体积流量，（m3/h）；
Qv-工况状态下的体积流量，（m3/h）；
t-工况状态下的温度，（℃）；
P-工况状态下的压力，（MPa）；
ρ0-工况状态下的密度，（㎏/m3）。
3.2 仪表功能的选择
仪表输出功能的选择依据于使用要求，一般测量流量选传感器输出是脉冲，供电+24V，当要求有现场显示时，可选带现场显示的传感器，根据系统功能要求还可以选择4~20mA输出或者HART协议输出。
3.3 仪表压力损失的计算
仪表口径选择以后，可计算该表的压力损失，是否对工艺管线有影响。
公式：ΔP≤1.2ρV
式中：ΔP—传感器的压力损失，Pa；
ρ—流体的密度，kg/m3；
V—管道内流体的平均流速，m/s。
3.4 选型举例
选择原工艺管道内径DN100，介质是空气，表压0.35MPa，温度zui高143℃，估计标态流量范围288~3000m3/h，要求仪表有现场显示，并有4~20mA输出给仪表室的二次仪表，现场防爆，仪表精度1级。
解：将标态流量范围换成工况下流量即0.45MPa绝压下的流量范围，利用公式
利用公式计算空气在工况下的密度ρ，查表标准状态下ρn=1.293kg/m3
查表在ρ=3.6kg/m3，DN100时，工况流量范围是100~2000（m3/h）如按ρ=3.78kg/m3计算下限流量更能满足Qvmin=123.44m3/h，故选DN100传感器，满度Q工况max=1286m3/h（或标态Qmax=3000m3/h）。
4 仪表参数的设定与调试
4.1 计算公式：
（1）瞬时流量F=Fr（频率）×3600/K（流量系数）
（2）累积流量＝瞬时量对时间积分
注：瞬时流量单位为：立方米/小时；流量系数：脉冲数/立方米。
4.2 转换板上显示屏按如下格式设定各项参数：
在显示仪面板上从左到右有如下三只按键：
位置：左键 中键 右键
运行：累积 瞬时 内容
设定：移位 翻字 确认和翻页
（1）运行状态下
按一下累积键（左键）则显示9位累积量。
按一下瞬时键（中键）则显示瞬时流量。
按一下内容键（右键）则依次显示瞬时流量（F），频率（Fr），输出电流（PE），流量系数（U），阻尼系数（Lr），流量上限（FH），流量下限（FL）等。
（2）设定状态下
按一下左键可使需设定字（闪烁字）移位；
按一下中键可使需设定字（闪烁字）改变；
按一下右键可确认本页并翻页；
（3）设定方法
先按下右键，再同时按下中键则进入设定状态，这时显示屏出现流量系数（U）的闪烁字，由此可通过左键的移位，中键对闪烁字的改变，右键的确认和翻页来依次完成流量系数（U）、阻尼系数（Lr）、流量上限（FH）、流量下限（FL）的设定。例如设定流量系数为123.45，首*入设定状态，这时显示器显示U-×××××，且*位在闪动，按动中键使*位显示1，接着按一下左键（移至第二位，此时第二位闪动），按中键使第二位显示2，依次类推，直至zui后一位设定完成，确认设定数字无误后，按下右键进行确认，同时显示进入下一参数设定，当所有参数设定完成后，按右键，同时按下中键就可退出设定状态，进入显示状态。