卡箍式蒸汽流量計(jì)卡箍式蒸汽流量計(jì)

一,、產(chǎn)品概述：
渦街流量計(jì)是利用液體振動(dòng)原理而開發(fā)的一種新型流量計(jì)，廣泛應(yīng)用在石油,、化工,、冶金、造紙等行業(yè)流體的計(jì)量,，該流量計(jì)無可動(dòng)部件,，可靠性強(qiáng)、精度高,、壽命長,，可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。其不受介質(zhì)溫度,、壓力,、粘度及組分的影響，同時(shí)不堵,、不卡,、不易結(jié)垢、耐高溫,、高壓,，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境,。流量計(jì)分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示,，并可輸出脈沖信號(hào)或電流信號(hào)與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

二,、主要特點(diǎn)：
1．結(jié)構(gòu)簡單而牢固,，無可動(dòng)部件,，可靠性高，長期運(yùn)行十分可靠 ,。
2．安裝簡單,，維護(hù)十分方便。
3．檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì),，性能穩(wěn)定,，壽命長。
4．輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),，無零點(diǎn)飄移，精度高,。
5．測量范圍寬,，量程比可達(dá)1：10。
6．壓力損失較小,，運(yùn)行費(fèi)用低,，更具節(jié)能意義。
7．在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),，輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響,，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測量流體體積流量時(shí)無需補(bǔ)償,，調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù),。 
8．應(yīng)用范圍廣，蒸汽,，液體,，氣體的流量均可測量。

三,、工作原理：
渦街流量傳感器是以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來測量流量的,。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過三角柱體時(shí)，在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個(gè)交替排列的旋渦帶,，稱之為“卡門渦街”（見下圖）,。
    由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動(dòng),，從而使檢測體產(chǎn)生交變壓力,，封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號(hào),，放大器將這種電荷信號(hào)進(jìn)行放大,、濾波、整形,、后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號(hào)（或轉(zhuǎn)換成4 ～20mA信號(hào)）,送至積算儀進(jìn)行處理,、顯示和控制,。
    一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St·v/d,，式中St 為斯特勞哈數(shù),，它是一個(gè)無量綱的系數(shù)，只要準(zhǔn)確測出頻率f,，就可以求得流體流速v,，由v求出體積流量。

四,、技術(shù)指標(biāo)：
1．測量介質(zhì)：液體,、氣體、飽和蒸汽,、過熱蒸汽,。 
2．精度等級(jí)：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%,，插入式±2.5%,。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa,，4.0MPa,，6.4MPa。 
4．介質(zhì)溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃,。 
5．輸出信號(hào)：三線電壓脈沖,，低電平0～1V，高電平 > 4V,，占空比50%,； 二線制標(biāo)準(zhǔn)電流420mA；三線制標(biāo)準(zhǔn)電流0～10mA,。 
6．工作環(huán)境：-35℃～+60℃,，濕度≤95%RH。 
7．工作電源：DC12V,；DC24V,。 
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼,。 
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6,。

五、渦街流量計(jì)流量測量范圍

渦街流量計(jì)原理:

在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,，這種旋渦稱為卡門旋渦，如圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列,。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,，表體通徑為D,，即可得到以下關(guān)系式：　f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（1）

式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s,；

Sr--斯特勞哈爾數(shù),；

m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比.

 管道內(nèi)體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　

（3）

式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）,。

K除與旋渦發(fā)生體,、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān),。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖,。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi),，Sr可視為常數(shù),，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時(shí),，VSF的流量計(jì)算式為(4)

式中 qVn,，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量,，m3/h,；

Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力,，Pa,；

Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,，K,；

Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù),。

由上式可見,，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān),。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測質(zhì)量流量,，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。

渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì),。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,，無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣,、氣體,、水、液體的工況體積流量,，配備溫度,、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品,。

為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能,，我公司新近開發(fā)出了SDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其*的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）,、強(qiáng)振動(dòng)（≤1g）的惡劣工況下使用,。

在實(shí)際應(yīng)用中，往往大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,，隨著負(fù)荷的變化,，小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的工作段,，為了解決這一問題,，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,，使加工、安裝都不方便,。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,，其結(jié)構(gòu)尺寸小,，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體,，不僅不需要另外附加一段直管段,，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便,。