智能渦街流量計

 

 

 

 

 

渦街流量計的主要技術參數

公稱壓力MPa 1.6 ～ 40MPa 介質溫度℃ －40～+300℃ 準確度 液體±0.5% 氣體±1.0% 蒸汽±1.5% 范圍度 10:01 重復性 ≤0.2% 供電電源 電池供電或24VDC 顯示方式 瞬時流量6位累積流量8位 輸出信號 4～20mA/脈沖/RS485/Hart 測量管材料 SUS304/SUS316L 防爆標志 ExiaⅡCT6 防護等級 IP67 法蘭標準 GB9119－88 直管段長度 上游：≥10DN、下游：≥5DN

法蘭連接式渦街流量計外型尺寸圖（單位：mm）

DN	D	D1	D2	B	L	H（高溫型）	H（常溫型）
15	95	65	46	14	135	386	316
20	105	75	56	16	135	391	321
25	115	85	65	16	135	396	326
32	140	100	76	18	140	408	338
40	150	110	84	18	115	413	343
50	165	125	99	20	115	421	351
65	185	145	118	20	115	438	368
80	200	160	132	20	125	450	380
100	220	180	156	22	140	470	400
125	250	210	184	22	145	500	430
150	285	240	211	24	150	528	458
200	340	295	266	26	165	600	530

 

法蘭卡裝式渦街流量計外型尺寸圖（單位：mm）

DN	L1	L	D	D1	H	配套螺栓	建議配管尺寸
40	65	102	150	110	380	4-M16× 150	Φ46×3
50	75	115	165	125	390	4-M16× 160	Φ57×3.5
65	75	115	180	145	430	4-M16× 160	Φ76×5.5
80	100	132	200	160	435	8-M16× 180	Φ89×4.5
100	110	152	220	180	465	8-M16× 190	Φ108×4
125	110	165	250	210	480	8-M20× 200	Φ133×4
150	120	180	280	240	510	8-M22× 210	Φ159×4.5
200	150	210	340	295	570	8-M22× 210	Φ219×9.5
250	150	250	390	350	620	12-M22× 240	Φ273×11.5
300	150	250	450	400	680	12-M24× 240	Φ325×12.5

 

 

渦街流量計連接尺寸設計格式下載

口徑	CAD格式（DWG文件）	PDF格式（PDF文件）	SLDPRT格式（Solidworks文件）
DN15
DN25
DN32
DN40
DN50
DN65
DN80
DN100

 

 

渦街流量計安裝注意事項

渦街流量計流速、流量和口徑的選擇

渦街流量傳感器的口徑應根據流速、流量和口徑來合理選擇，并非一定要與工藝管道同口徑。一般工業管道輸送液體等粘度不高的流體，流速一般設計在經濟流速1-3m/s之間。輸送氣體，流速在10-30m/s之間，蒸汽不大于35m/s。

渦街流量計的測量范圍很寬，液體可以在0.5m/s～10m/s的范圍內選用，氣體可以在5m/s～50m/s的范圍內選用。一般實際生產應用中，液體的流速很少會有超過7m/s的情況，而氣體也一般不會超過40m/s。主要是要計算流體的流速，使液體不低于0.5m/s及氣體不低于5m/s，這樣就能保證渦街流量計工作在合適的測量范圍內。

 

 

渦街流量計的壓力損失計算

渦街流量計的壓力損失比較低，可以用公式Δ P=1.25×ρ×v2進行計算。

式中：

Δ P：壓力損失，單位Pa；

ρ：介質密度，單位kg/m3；

v：介質流速，單位m/s；

 

計算實例1：管道口徑50mm，測量介質為水，流量25m3/h，計算壓力損失。

流量25m3/h時的管道流速=25/3600/0.05/0.05/3.14*4= 3.539m/s

Δ P=1.25*998*3.539*3.539=15624Pa=15.624KPa

 

計算實例2：管道口徑100mm，測量介質為飽和蒸汽，管道壓力0.8MPa，流量4噸/小時，計算壓力損失。

查表得飽和蒸汽0.8MPa壓力時密度約為4.662kg/m3，計算蒸汽體積流量為=4000/4.662=858m3/h。

計算此時蒸汽流速為=858/3600/0.1/0.1/3.14*4=30.3m/s。

Δ P=1.25*4.662*30.3*30.3=5350Pa=5.35KPa。

渦街流量計選型編碼表
產品分類	口徑	顯示方式	輸出信號	電流輸出方式	測量介質	補償方式	連接方式
LUGB（管道式） LUCB（插入式）	（mm）	1：帶顯示 2：無顯示	1：RS485 2：電流 3 ：脈沖 4：全部	0：2線電流 1：3線電流 2：無輸出	1：液體質量 2：液體體積 3：氣體質量 4：氣體體積 5：飽和蒸汽 6：過熱蒸汽	1：無補償 2：溫度補償 3：壓力補償 4：溫壓補償	1：法蘭卡裝 2：螺紋連接 3：法蘭連接 4：卡箍連接

 

 

渦街流量計選型實例1：

測量介質為飽和蒸汽，管道口徑為DN50，顯示方式為現場直讀，工作壓力0.8MPa，輸出信號4-20mA。

選型說明：因為測量介質為飽和蒸汽，一般為顯示質量流量，即蒸汽的噸位。但因為需要4-20mA輸出進客戶總控室進行穩壓補償，故只需要輸出工況體積流量即可。

選型編碼為：LUGB-50-220411

 

 

渦街流量計選型實例2：

測量介質為天然氣，管道口徑為DN100，工作壓力為0.8MPa，工作溫度為常溫。顯示方式為現場顯示，要求可以同時輸出流量，溫度和壓力信號。

選型說明：因為測量介質為天然氣，氣體的體積會因為溫度和壓力的變化而改變，故需要采用溫度壓力補償的結構。模擬量電流輸出只能同時輸出一種信號，要同時輸出溫度、壓力和流量信號，只能采用RS485通訊的方式。

選型編碼為：LUGB-100-212441

 

 

渦街流量計選型實例3：

測量介質為壓縮空氣，口徑DN80。現場安裝位置在高空管道，工作壓力0.6MPa，工作溫度40度，要求遠傳顯示。

選型說明：測量介質為空氣，氣體的體積會因為溫度和壓力的變化而改變，故需要采用溫度壓力補償。儀表安裝在高空，不方便讀數，只能選用遠傳顯示的結構，只需要輸出脈沖信號即可。因為脈沖信號傳輸的分辨率和準確度。

選型編碼為：LUGB-80-232411

 

 

渦街流量計口徑和流量范圍一覽表（注：氣體的流量范圍為工況體積流量）

流量 口徑	液體流量范圍（m3/h）		氣體流量范圍（m3/h）		飽和蒸汽流量范圍（Kg/h）
	最小流量	流量	最小流量	流量	最小流量	流量
DN15	0.4	4	4	40	5	700
DN20	0.5	5	5	50	7	800
DN25	0.9	9	9	60	13	1500
DN32	1.5	15	15	100	18	2200
DN40	2.5	25	20	180	25	4400
DN50	3.3	30	30	300	40	6800
DN65	5	50	50	500	60	9000
DN80	8.0	80	70	700	100	19000
DN100	15	150	100	1000	160	29000
DN125	20	200	150	1500	250	40000
DN150	38	450	250	2000	350	66000
DN200	70	850	400	4000	620	118000
DN250	130	1300	700	12500	970	185000
DN300	180	2000	920	16500	1400	267000

LUGB渦街流量計工作原理：

         如圖所示，在測量管道中垂直地插入一非流線型阻流體（bluff body），也稱發生體。隨著流體流動，當管道雷諾數達到一定值時，在發生體兩側機會交替地分離出卡曼渦街。漩渦頻率與流經發生體兩側的平均流速U1之間的關系可表示為：

(公式1)

式中：——旋渦頻率，Hz；

S_r——斯特勞哈爾數；

U₁——發生體兩側的平均流速，m/s；

d——發生體迎流面寬度，m。

         設測量管內徑為D，發生體兩側弓形流通面積之和與測量管的橫截面積之比為m，則

(公式2)

         根據流體連續性定理

U₁=U/m                (公式3)

         式中U——測量管內的平均流速，m/s。以（公式3）代入（公式1）得

            (公式4)

         設測量管內瞬時體積流量為q_v，則

           (公式5)

         從（公式5）可看出，對于確定的測量管內徑D和發生體迎流面寬度d，流體的狀態體積流量q_v與旋渦頻率成正比。也就是說，只要測量出旋渦頻率,就可以測出體積流量。

         如果對（公式5）作一下變換，則

         (公式6)

         式中 K——渦街流量計的儀表系數m^-3；

q_v——體積流量，m³/s。

         在工程中應用渦街流量計測量流量時，常用公式為

        (公式7)

式中，q_v——體積流量，m³/h。

         由（公式5）和（公式6）可以看出，用渦街流量計測量流體的體積流量，主要是通過測量旋渦頻率來實現。是旋渦頻率只與流速U和發生體的幾何參數（形狀與幾何尺寸）有關，而與被測流體的特性和組分無關。

         由（公式6）確定的儀表系數K與以下因素有關：

1：發生體、測量管的集合尺寸；

2：斯特勞哈爾數Sr，斯特勞哈爾數又與發生體的形狀和雷諾數有關。我公司生產的渦街流量計管道雷諾數ReD在2×10⁴～7×10⁶范圍內，斯特勞哈爾數Sr可視為常數，可以保證測量的精度。超出該范圍，Sr將隨著ReD的降低或升高而變化，渦街流量計會出現非線性。

問：渦街流量計有什么優缺點？

渦街流量計優點有：

1：輸出信號與流量成正比，脈沖輸出無零點漂移，長期使用可靠

2：壓力損失較小，量程比較寬，測量范圍可達10：1到20：1。

3：適用范圍廣泛，同一臺流量計可以測量液體，氣體和蒸汽流量。

4：一般條件下輸出信號與測量介質密度無關，只需要用一種介質標定就可以測量其他介質。

5：無機械可動部件，長期使用穩定性較高。

渦街流量計的缺點有：

1：害怕現場管道或者環境的震動，會引起虛假信號。

2：不適用于大于DN300mm的管徑，因為此時流量系數較小。

3：不適用于兩相流，脈動流的流量測量。

 

 

問：渦街流量計有幾種連接方式？

答：渦街流量計一般采用法蘭卡裝和法蘭連接方式，也有采用卡箍快裝連接和螺紋連接的方式。

 

 

問：渦街流量計供電電源有哪幾種？功耗有多大？

答：電磁流量計供電電源有24V直流供電和3.6V鋰電池供電兩種。正常功耗在0.1W以內，可以用鋰電池長期低功耗工作。

 

 

問：液體密度或者濃度的變化影響渦街流量計測量結果嗎？

答：渦街流量計是測量的液體體積流量，介質濃度或者密度的變化不會影響渦街流量計測量得到的體積流量值。

 

 

問：渦街流量計的信號的傳輸距離是多少？

答：分體式表頭和傳感器之間的最長距離應控制在100米以內。RS485通訊在100米以內。4-20mA電流輸出最多可達1000米。RS232通訊只能控制在5米以內。

 

 

問：渦街流量計的測量飽和蒸汽，不進行溫度壓力補償的話，誤差有多少？

答：測量飽和蒸汽的話，渦街流量計是測量蒸汽的體積流量，而蒸汽一般都是說的質量流量，需要體積流量乘以蒸汽密度得到質量。飽和蒸汽的壓力和蒸汽的密度有一定的函數關系，粗略可以這樣計算，蒸汽密度=（蒸汽壓力+1）/2。比如蒸汽壓力5公斤，蒸汽密度就是（5+1）/2=3公斤/立方。如果不進行壓力補償的話，壓力變化1公斤，引起的密度變化非常可觀，比如壓力5公斤和壓力6公斤，密度數值相差13%。也就是說流量數值也要相差13%。

 

 

問：渦街流量計應該多長時間校驗一次？

答：如果測量介質不是臟污介質，不會有附著于管壁的情況。可以長期正常使用，不需要校驗。否則定期清理管壁，一般一年一次為宜。

 

 

問：渦街流量計防水嗎？性能如何？

答：一體型渦街流量計外殼防護等級為IP65,不能浸在水中。適用于室外無防護雨淋的場合，但需要注意引線接頭不能漏水。