北京现场显示型涡街流量计
◆ 概述
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,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，因此性高,维护量小。仪表参数能稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,性高,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较、理想的测量仪。● 应力式涡街流里计
应力式涡街流量计于20世纪70年代末期研制成功，是利用压电元件的压电效应和T形发生体实现流量侧试。常用的压电材料分为压电晶体和压电陶瓷两大类，由于压电陶瓷具有压电系数大、工艺简单、价格便宜等优点，而成为应力式涡街流量计常用的传感器。
它把传感器受到的力以应力形式作用在压电晶体元件上，转换成交变的电荷信号，经电荷放大、滤波、整形后得到旋涡频率信号。压电传感器响应快、信号强、工艺性好、制造成本低、与测量介质不接触、挑高。仪表的工作温度范围宽，现场适应性强，性较高，它是目前涡街流量计的主要产品类型。
主要缺点是它对管道振动较敏感，测量对象有较强的振动时不用，另外电磁干扰对它也有影响，须做好电磁屏蔽。
光电反射式涡街流量计的原理是发光二极管发出的光，通过反射镜反射.光电二极管接收。旋涡产生的交变压差信号作用到反射镜上，反射角度改变，光电二极管接收到的光信号也随之改变，光电信号变化的频率就是涡街信号的频率。
激光检测式涡街流量计的原理是激光二极管发出的激光从发生体下游穿过流体，发声体下游的交变旋涡引起激光发生折射，激光射向光电二极管，通过快速傅立叶分析仪获得旋涡频率。
光纤检测式涡街流量计的原理是光纤作为旋涡发生体，流体通过它时，被拉紧的光纤会交替产生旋涡分离现象，光纤振动的频率就是旋涡的频率。
光电（光纤）式涡街流量计具有灵敏度高、范围度宽、抗电磁干扰能力强等优点，不足之处是怕脏污的介质，对管线振动敏感◆ 涡街发生体应具备怎样的条件
发生体是涡街流量计的核心部件。它的主要功能是在三维管流场中迫使漩涡在其轴向产生同步分离，把三维的管流变成二维的漩涡流。它的另外一个功能就是与检测元件配合，为检测元件提供合理的安装位置，完成对涡街信号的检测。
涡街流量计的流量特性（仪表系数、线性度、重复性、范围度）和阻力特性都与发生体的形状与几何参数密切相关。现在涡街流量计发生体的设计，目前尚无严密的理论，也无系统的计算方法，国内外的厂家推出的各种涡街流量计产品中，所用的发生体的形状和尺寸都是以大量的实验为依据，来确定发生体的形状和参数。所以对发生体的分类，也只能以形状和机构为基础。
按柱型分：有圆柱，三角柱，体型这，矩形柱，T形柱发生体等；
按结构分：有单发生体和双（多）发生体两种类型。
大量的实践证明，一种性能优良的发生体应满足以下几个方面要求：
● 应有较徒断（钝）的截面形状，具有这种形状的非流线型柱体，是产生旋涡分离的条件；
● 它应是一根均匀的柱状体，在柱体的轴线方向上所有的横截面形状是相同的、均匀的、对称的，这是把三维管流转变成二维的旋涡流的条件；
● 柱体的两侧具有明显的棱边，能控制旋涡在发生体的轴线方向上同步分离。并在较宽的雷诺数范围内，保持旋涡分离点稳定，这是保持斯特劳哈尔数Sr恒定的必要条件。
以上三方面是发生体的基本条件但作为涡街流量计的核心部件，为满足流量测量的要求，以下几个方面也很重要：
● 旋涡强烈，有较高的信噪比，这种具有高信噪比的涡街信号有利于信号检测，可提高涡街流量计的量程范围；
● 几何形状和结构尽量简单，便于加工，有利于涡街流量计的标准化；
● 能为各种检测元件的安装提供合理的位置和空间，有利于检测元件的装配和维护；
● 它的固有频率应处在涡街的信号频带之外；
● 采用的材质应能承受流体的腐蚀冲击、磨损作用和温度变化的影响，304材质为佳。
北京现场显示型涡街流量计
HTLU系列智能涡街流量是采用国际技术而推出的流体振动式新型智能化流量计，它具有其它流量计不可兼得的较多优点。与涡轮流量计相比，它没有可动的机械部件，从而维护量小，仪表常数稳定。与孔版相比，它的测量范围广，压力损失小，安装及使用维护方面简单、经济。特别是解决了耐高温、抗振动、微功耗等关键性问题。广泛应用于封闭管道中蒸汽、气体和液体介质的质量流量和体积流量的计量。
| 代号 | 通径 | 流量范围㎡/h | ||||||
| HTLU-01A | DN15 | 0.3~6（液体） | 3~30（气体） | 蒸汽流量请查看说明书，DN300以上推荐使用插入式涡街流量计 | ||||
| HTLU-02A | DN20 | 0.65~10（液体） | 4~40（气体） | |||||
| HTLU-02B | DN25 | 1~12（液体） | 8~60（气体） | |||||
| HTLU-03 | DN32 | 1.5~20（液体） | 12~120（气体） | |||||
| HTLU-04 | DN40 | 2.5~30（液体） | 18~180（气体） | |||||
| HTLU-05 | DN50 | 3~50（液体） | 30~300（气体） | |||||
| HTLU-06 | DN65 | 6~80（液体） | 50~500（气体） | |||||
| HTLU-08 | DN80 | 10~125（液体） | 70~700（气体） | |||||
| HTLU-10 | DN100 | 15~200（液体） | 100~1000（气体） | |||||
| HTLU-12 | DN125 | 25-310（液体） | 150-1500（气体） | |||||
| HTLU-15 | DN150 | 40~445（液体） | 200-2000（气体） | |||||
| HTLU-20 | DN200 | 90~900（液体） | 400-4000（气体） | |||||
| HTLU-25 | DN250 | 150~1500（液体） | 600-6000（气体） | |||||
| HTLU-30 | DN300 | 200~2000（液体） | 1000-10000（气体） | |||||
| | 代号 | 功能1 | ||||||
| N | 无温压补偿 | |||||||
| Y | 有温压补偿 | |||||||
| 产品种类 | | |||||||
| B | 普通型 | |||||||
| C | 插入式 | |||||||
| G | 就地显示 | |||||||
| | 代号 | 输出型号 | ||||||
| F1 | 4-20mA输出（二线制） | |||||||
| F2 | 4-20mA输出（三线制） | |||||||
| F3 | RS485通讯接口 | |||||||
| F4 | 脉冲频率输出 | |||||||
| | 代号 | 被测介质 | ||||||
| J1 | 液体 | |||||||
| J2 | 气体 | |||||||
| J3 | 蒸汽 | |||||||
| | 代号 | 连接方式 | ||||||
| L1 | 法兰卡装式 | |||||||
| L2 | 法兰连接式 | |||||||
| | 代号 | 功能2 | ||||||
| E1 | 1.0级 | |||||||
| E2 | 1.5级 | |||||||
| T1 | 常温（-40┈+250oC） | |||||||
| T2 | 高温（250oC┈+350oC） | |||||||
| P1 | 1.6MPa | |||||||
| P2 | 2.5MPa | |||||||
| P3 | 4.0MPa | |||||||
| D1 | 内部3.6V供电 | |||||||
| D2 | DC24V供电 | |||||||
| B1 | 不锈钢 | |||||||
| B2 | 碳钢 | |||||||
| LU410压电式 | |
| 技术特点： | 压电晶体传感器及智能化技术，抗震性能好，无取压孔堵塞现象，性高，同时显示瞬时与累计流量。 |
| 典型应用： | 适用于液体、气体、饱和蒸气及过热蒸汽的计量。 |
LUGB型涡街流量传感器
一、涡街流量计概述
LUGB型涡街流量计是根据卡门（Karman）涡街原理测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。
该仪表采用先进的差动技术，配合隔离、屏蔽、滤波等措施，克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题，并采用了独特的传感器封装技术和防护措施，保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式，基本型测量单一流量信号；复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构，以适应不同的安装环境
特点：
n 无可动部件，长期稳定，结构简单便于安装和维护
n 采用消扰电路和抗振动传感头，具有一定抗环境振动性能
n 采用超低功耗单片微机技术，1节3.6V10AH锂电池可使用5年以上
n 由软件对仪表系数非线性进行修正，提高测量精度
n 压力损失小，量程范围宽
n 采用EEPROM对累积流量进行掉电保护，保护时间大于10年
用途：
本仪表可广泛用于大、中、小型各种管道给排水、工业循环、污水处理，油类及化学试剂以及压缩空气、饱和及过热蒸汽、天然气及各种介质流量的计量。
| 公称通经（mm） | 15，20，25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300 |
| 仪表材质 | 1Cr18Ni 9Ti |
| 公称压力（Mpa） | PN1.6Mpa；PN2.5Mpa； PN4.0Mpa |
| 被测介质温度（℃） | －40～+250℃ ；－40～+350℃ |
| 环境条件 | 温度－10～+55℃，相对湿度5％～90％，大气压力86～106Kpa |
| 精度等级 | 测量液体：示值的±0.5 测量气体或蒸汽：示值的±1.0、±1.5 |
| 量程比 | 1:10；1:15 |
| 阻力损失系数 | Cd<2.6 |
| 输出信号 | 传感器：脉冲频率信号0.1 ~ 3000Hz 低电平≤1V 高电平≥6V 变送器：两线制4 ~ 20mADC电流信号 |
| 供电电源 | 传感器：+12VDC 、+24VDC（可选） 变送器：+24VDC 现场显示型：仪表自带3.6V锂电池 |
| 信号传输线 | STVPV3×0.3（三线制），2×0.3（二线制） |
| 传输距离 | ≤500m |
| 信号线接口 | 内螺纹M20×1.5 |
| 防爆等级 | ExdIIBT6 |
| 防护等级 | IP65 |
| 允许振动加速度 | 1.0g |
涡街流量计的原理及应用
摘 要：介绍涡街流量计的测量原理及应用。具体介绍涡街流量计的选择，涡街流量计的参数设定，安装及使用注意事项。与孔板流量计相比，具有结构简单，安装、维护方便，测量范围宽等特点。
关键词：流量测量 饱和蒸汽 涡街流量计 孔板
饱和蒸汽流量测量在80年代人们普遍采用标准孔板流量计，但从流量仪表发展状况来看，孔板流量计尽管其历史、应用范围广；人们对它的研究也最充分，试验数据最完善，但用标准孔板流量计来测量饱和蒸汽流量，它仍存在一些不足之处：其一，压力损失较大；其二，导压管、三组间及连接接头容易泄漏；其三，量程范围小，一般为3比1，对流量波动较大易造成测量值偏低。而涡街流量计具有结构简单，涡街变送器直接安装于管道上，克服了管路泄漏现象。另外，涡街流量计的压力损失较小，量程范围宽，对饱和蒸汽测量量程比可达30比1。因此，随着涡街流量计测量技术的成熟，涡街流量计的使用越来越受到人们的青睐。
一、涡街流量计的测量原理
涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关，可用下式表示：
f＝Stv／d
式中:f为旋涡的释放频率，Hz；v为流过旋涡发生体的流体平均速度，m/s；d为旋涡发生体特征宽度，m；St为斯特罗哈数，无量纲，它的数值范围为0.14－0.27。St是雷诺数的函数，St=f（l/Re）。
当雷诺数Re在102~105范围内，St值约为0.2，因此，在测量中，要尽量满足流体的雷诺数在102~105，旋涡频率f＝0.2v/d。
由此可知，通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。
当旋涡在发生体两侧产生时，利用压电传感器测出与流体流向垂直的交变升力变化，将升力的变化转换为电的频率信号，再将频率信号进行放大和整形，输出到二次仪表，进行累积、显示。
二、涡街流量计的应用
1、涡用流量计的选择
（1）涡街流量变送器的选择
我公司在饱和蒸汽测量中采用合肥仪表总厂生产的VA型压电式涡街流量变送器，由于涡街流量计量程范围宽，因此，在实际应用中，一般主要考虑测量饱和蒸汽的流量不得
低于涡街流量计的下限，也就是说必须满足流体流速不得低于5m/s。根据用汽量的大小选用不同口径的涡街流量变送器，而不能以现有的工艺管道口径来选择变送器口径。
（2）压力补偿压力变送器的选择
由于饱和蒸汽管路长，压力波动较大，必须采用压力补偿，考虑到压力、温度及密度的对应关系，测量中只采用压力补偿即可，由于我公司管道饱和蒸汽压力在0.3－0.7MPa范围，压力变送器的量程选择1MPa即可。
（3）显示仪表选择
显示仪表智能流量显示仪，具有温压补偿、瞬时流量显示和累积流量积算功能。
2、涡街流量计的多数设定
（1）仪表系统的设定，合肥仪表总厂需设定的仪表
系数K可用下式表示：
K= 1000/K0
式中：K0为涡街发生体在出厂时标定的仪表常数，L/脉冲；k的单位为脉冲数/m3。
（2）压力补偿压力变送器的量程设定。
（3）压力、流量报警上限设定。
3、涡街流量计的安装
（1）涡街流量计尽量安装在远离振动源和电磁干扰较强的地方，振动存在的地方必须采用减振装置，减少管道受振动的影响。
（2）直管段的配置，前后直管段要满足涡街流量计的要求，所配管道内径也必须和涡街流量变送器内径一致。
4、涡街流量计使用注意事项
尽量减少管道内汽锤对涡街发生体的冲击。振动较大而又无法消除时，不宜采用涡街流量计。
三、结束语
涡街流量计在我公司投入使用后，克服了原孔板流量计诸多不足，对饱和蒸汽的测量更、更稳定，维护又方便，但值得注意的是测量饱和蒸汽流体流速不得低于5m/S，否则，流量计量值会偏低。
我公司LU涡街流量计质量稳定，具有明显的价格优势。
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涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种具有国际先进水平的新型流量计，适用于测量过热蒸气、饱和蒸汽、一般气体、液体。LUGB型应力式涡街流量传感器主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸气等多种介质。涡街流量计采用压电应力式传感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。
独具特点：1、结构简单、无运动磨损部件。2、测量精确度高，可靠性高，不需现场调试。3、可远距离传输流量信号，能与计算机联网，实现集中管理。4、放大板采用独特设计，气、液通用。技术指标参数：1、精确度等级：1.0 1.52、公称压力：1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa及以上3、被测介质温度：-40℃-350℃4、压力损失：阻力系数cd≤2.45、供电电源：12-24VDC6、防爆级别：la II CT6(本安防爆）7、输出信号：电压脉冲低电平≤1V,高电平≥6V,标准电流信号4-20mA