智能渦街流量計原理 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，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
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，VSF的流量計算式為 (4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
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 渦街流量計便是依據(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。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)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能，我公司新近開發(fā)出了WJLU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（≤1g）的惡劣工況下使用。
為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗*，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。 ◆測量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣
◆口徑規(guī)格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100
◆法蘭連接式口徑選擇100,150,200
◆流量測量范圍正常測量流速范圍?雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s;液體0.5～7m/s
正常測量流量范圍液體、氣體流量測量范圍見表2；蒸氣流量范圍見表3
◆測量精度1.0級，1.5級
◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆輸出信號脈沖電壓輸出信號高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號4～20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環(huán)境溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
◆材質(zhì)不銹鋼, 鋁合金
◆電源DC24V或鋰電池3.6V
◆防爆等級本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級IP65 智能渦街流量計產(chǎn)品選型 渦街流量計的優(yōu)點:
① WJ-LU智能渦街流量計的是抗振性能特別好，無零點漂移，可靠性高。通過長時間對渦街流量計進(jìn)行的大量波形分析和頻譜分析，萬吉設(shè)計出了的探頭形狀、壁厚，高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體，采用*的數(shù)控車床進(jìn)行加工，確保加工的同軸度和光潔度等技術(shù)參數(shù)，配合特殊的工藝處理，從而克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病。這是萬吉公司在制作渦街流量計方面的技術(shù)*優(yōu)勢，使得萬吉公司出廠的渦街流量計具有量好的抗振動能力。
②智能渦街流量計的傳感器的通用性很強(qiáng)，從而使傳感器具有良好的互換性采用*數(shù)控設(shè)備加工傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等，確保加工精度，從而使零部件（特別是旋渦發(fā)生體）的通用性強(qiáng)，從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復(fù)性和精度；能產(chǎn)生強(qiáng)大而穩(wěn)定的渦街信號。
③結(jié)構(gòu)簡單牢固，無可動部件，可靠性高，使用維護(hù)方便。
④檢測元件不與介質(zhì)接觸，性能穩(wěn)定，使用壽命長
傳感器采用檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝，而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內(nèi)，不與被測介質(zhì)接觸，所以FFM63系列渦街流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點。
⑤輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號，無零點漂移，精度高，方便與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)
⑥測量范圍寬，量程比可達(dá)1：10
⑦渦街流量計測量體積流量時不需補(bǔ)償，渦街輸出的信號實際上是與流速成線性關(guān)系的，也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱说玫搅黧w的密度，乘以體積流量就得到質(zhì)量流量，若測量氣體的體積流量就不需要補(bǔ)償了。
⑧壓力損失小。
用口徑DN50的渦街流量計測量可燃?xì)怏w的流量，若管道內(nèi)的流量Qmax ＝200m3/h時，傳感器的壓力損失是：△P ＝1.08×10-6 ρv2（kPa）= 0.605 KPa
⑨在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響，僅是與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)。
⑩應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體流量均可測量。 渦街流量計的技術(shù)參數(shù)
●測量流體：飽和蒸汽、過熱蒸汽、氣體、液體（避免多相流）
●測量準(zhǔn)確度及重復(fù)性： 測量流體 | 準(zhǔn)確度 | 重復(fù)性 | 氣體（含蒸汽） | 1.0級 | 0.33% | 液體 | 1.5級 | 0.5% |
●測量范圍 測量流體 | 流速下限（m/s） | 流速上限(m/s) | 氣體（含蒸汽） | 7 | 70 | 液體 | 0.7 | 7 |
●額定壓力：1.6MPa、2.5MPa、6.3MPa
●流體溫度：-40℃～250℃(普通型)，100℃～350℃(普通型)
●結(jié)構(gòu)類型：一體型渦街流量計
●結(jié)構(gòu)材質(zhì) 部件名稱 | 材質(zhì) | 傳感器表體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 | 旋渦發(fā)生體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 | 檢測探頭 | 316L | 連桿 | 304不銹鋼 | 散熱器 | 鋁合金 | 墊片 | 耐高溫石棉墊、丁晴橡膠墊片、石墨墊片 |
●工作電源 一種電源方式 | 3.6V鋰電池供電（就地顯示型） | 第二種電源方式 | 24VDC（或12VDC） | 第二種電源方式 | 24VDC（或12VDC）或3.6V鋰電池供電雙電源供電 |
●輸出信號：脈沖輸出、4～20mA 電流輸出，RS485通訊等三種輸出可供選擇
●電氣接口：M20*1.5
●防護(hù)等級：IP65
●表體處理：傳感器表體采用不銹鋼噴砂，放大器外殼采用噴塑。
●環(huán)境溫度：-35℃～60℃（無LCD）、-5℃～60℃（帶LCD）
●相對濕度：5%～95℃ 一般原則：在易受電噪聲干擾的場所，使用屏蔽電纜。屏蔽層應(yīng)可靠的接在放大器的接地螺絲上或在控制室接工作接地。在高溫或低溫環(huán)境中或者是現(xiàn)場空氣中含有油、溶劑或其他腐蝕性氣體時，要采用適合于這種特殊場合的的屏蔽電纜。
頻率信號輸出的接線
輸出頻率信號的流量計與其它設(shè)備之間采用三線制傳輸，供電電源為24VDC±10%（或12VDC），輸出回路的最小負(fù)載電阻為10KΩ，zui大電容為0.2UF。 如何正確選擇安裝點 |
| 正確地選擇安裝點和正確安裝傳感器都是非常重要的環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量精度，重者會影響傳感器的使用壽命，甚至損壞傳感器?？紤]到安裝與拆卸的方便，可在流量計后加裝管道伸縮節(jié); |
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| 對直管段的要求 |
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| 傳感器對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響測量精度。
若傳感器安裝點的上游有>15°漸縮管，傳感器上游應(yīng)有不小于15D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。 |
| 若傳感器安裝點的上游有>15°漸擴(kuò)管，傳感器上游應(yīng)有不小于18D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。 |
| 若傳感器安裝點的上游有90°彎并沒有或T形接頭，傳感器上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。 |
| 若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90°彎頭，傳感器上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。 |
| 若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90°彎頭，傳感器上游應(yīng)有不小于40D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。 |
| 流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在傳感器的下游5D以遠(yuǎn)處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游應(yīng)有不小于50D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。 |
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| 特點注意：
傳感器安裝點的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關(guān)閥門，對傳感器的使用壽命影響極大，非常容易對傳感器造成損壞。
傳感器晝避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器，這樣時間一長后，由于傳感器的下垂非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏，若不得已要安裝時，必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。 |
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| 對配管的要求 |
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| 傳感器對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響測量精度。
傳感器安裝點的上下游配管的內(nèi)徑應(yīng)與傳感器內(nèi)徑相同，其應(yīng)滿足下式的要求。 |
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| 0.98DN≤D≤1.05DN |
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| 式中： | DN-----傳感器通徑
D------配管內(nèi)徑 |
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| 配管應(yīng)與傳感器同心，同軸念頭應(yīng)不大于0.05DN。
傳感器與法蘭的密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。 |
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| 對旁通管的要求 |
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| 對管道振動的要求 |
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| 傳感器盡量避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上，若不得已要安裝時，必須采用減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。
特別注意：在空壓機(jī)出口處振動較強(qiáng)，不能安裝傳感器，應(yīng)安裝在儲氣罐之后。 |
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| 對外部環(huán)境的要求 |
| 1．傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和受到設(shè)備的熱輻射，若必須安裝時，須有隔熱通風(fēng)的措施。
2．傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，若必須安裝時，須有通風(fēng)措施。
3．傳感器安裝在室內(nèi)，必須安裝在室外時，須有防潮和防曬的措施，注意水是否會順著電纜線流入放大
器盒內(nèi)。
4．安裝傳感器的周圍須有充裕的空間，應(yīng)有照明燈和電源插座，以便安裝接線和定維護(hù)。
5．傳感器的接線位置要遠(yuǎn)離電噪聲，如大功率變壓器、電機(jī)機(jī)和電源等。
6．傳感器安裝點附近不能有無線電收發(fā)機(jī)存在，否則高頻噪聲會干擾傳感器的正常使用。 |
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| 傳感器在水平管道上的安裝
在水平管道上安裝是流量傳感器的安裝方式。
測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處 | | 測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。 | | 傳感器在垂直管道的安裝
測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應(yīng)由下向上。
測量液體流量時，液體流向應(yīng)由下向上，這樣就不會將液體重量額外附加在探頭上。 |
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| 傳感器在水平管道的側(cè)裝
無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側(cè)裝。特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體， |
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| 傳感器在水平管道的倒裝
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽?？捎糜跍y量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。 |
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| 本儀表采用法蘭夾裝式（又叫對夾式，夾持式），擰緊長螺栓用兩片法蘭夾住傳感器，法蘭凹部套傳感器，法蘭凸部套用戶管，安裝步驟如下：
1.先計算好安裝尺寸；
2.將與要安裝的管道放在鋸床上鋸開，并修好鋸口；
3.將法蘭套在管道上，固定好后先點焊，再整圈焊好，檢查是否完好；
4.重復(fù)上一步，將另一邊法蘭焊好；
5.將焊好法蘭的管道移到安裝現(xiàn)場，把管道與傳感器安裝成一體，再安裝在管線上；
6.檢查各環(huán)節(jié)是否完好，慢慢打開閥門，觀察是否有泄露。
特別注意：
①流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致；
②安裝傳感器時，在電焊法蘭或管道過程中，傳感器須不在管道上，以免損壞傳感器的電子放大電路；
③傳感器兩邊的法蘭必須保持平行，否則容易泄露。 |
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