方便耐用智能型气体涡街流量计

一、工作原理
    在蒸汽流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
　　设旋涡的发生频率为f，被测介平均流速为 ，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：

　f=SrU₁/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）
式中　　U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
　　　　Sr--斯特劳哈尔数；
　　　　m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

　管道内体积流qv为
　　　　　　　　　　　　qv=πD²U/4=πD²mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　(2)
　　　　　　　　　　　　K=f/qv=[πD²md/4Sr]^-1 　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)
式中 K--流计的仪表系数，脉冲数/m³（P/m³）。
　　K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在Re_D=2×10⁴～7×10⁶范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测气体流时，VSF的流计算式为

　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　(4)

图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线

式中 q_Vn，q_V--分别为标准状态下（0^oC或20^oC，101.325kPa）和工况下的体积流，m³/h； 
　　 Pn，P--分别为标准状态下和工况下的压力，Pa；
　　 Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；
　　 Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。 
　　由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流计在物料平衡及能源计中需检测流，这时流计的输出信号应同时监测体积流和流体密度，流体物性和组分对流计还是有直接影响的。

　　气体涡街流计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流测的新型流计。因其具有良好的介适应能力，无需温度压力补偿即可直接测蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流，配备温度、压力传感器可测标况体积流和流，是节流式流计的理想替代产品。
　　为提高气体涡街流计的耐高温及抗振动性能，我公司新近开发出了GD-LUG改进型涡街流传感器，因其独特的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。
　　在实际应用中，往往大流远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，小流又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的佳工作段，为了解决这一问题，通常采用在测处缩径提高测处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。

    为了使用方便，电池供电的地显示型气体涡街流计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可地显示瞬时流、累积流等。温度补偿一体型涡街流计还带有温度传感器，可以直接测出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的流。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流测可直接测出气体介的温度和压力，从而显示气体的标况体积流。
◆测介： 气体、液体、蒸气
◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
◆法兰连接式口径选择 100,150,200
◆流测范围 正常测流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s
正常测流范围 液体、气体流测范围见表2； 蒸气流范围见表3
◆测精度 1.0级 1.5级
◆被测介温度:常温–25℃～100℃
◆高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
◆脉冲电流远传信号 4～20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境 温度:-25℃～+55℃ 湿度:5～90% RH50℃
◆材 不锈钢, 铝合金
◆电源 DC24V或锂电池3.6V
◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6
防护等级 IP65

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