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產品簡介

DN125天然氣管道流量計是目前發展勢頭十分良好的流量計，在管道測量中得到廣泛應用，并已躋身通用流量計之列。這次我們簡單介紹下渦街流量計的主要部件之一，即旋渦發生體。旋渦發生體是渦街流量計的核心部件，它的主要功能是把流體從三維的流體變成二維的旋渦流。并且與檢測元件配合，提供一個合理的安裝位置，完成對渦街信號的檢測，從而達成計量目的。

詳細介紹

DN125天然氣管道流量計是目前發展勢頭十分良好的流量計，在管道測量中得到廣泛應用，并已躋身通用流量計之列。這次我們簡單介紹下渦街流量計的主要部件之一，即旋渦發生體。旋渦發生體是渦街流量計的核心部件，它的主要功能是把流體從三維的流體變成二維的旋渦流。并且與檢測元件配合，提供一個合理的安裝位置，完成對渦街信號的檢測，從而達成計量目的。
流量特性與旋渦發生體的形狀，幾何尺寸密切相關。渦街流量計的旋渦發生體最基本的有圓柱型，三角柱型和矩形柱，其他的形狀皆為這些基形的變形。現經過多年學者的大量實驗和現場使用，旋渦發生體是三角柱型和三角柱型的變形：梯形柱了。梯形柱旋渦發生體構造簡單易復制，渦街信號強，信噪比高，雷諾數測量范圍低，斯特勞哈爾數線性度好等優點。對渦街流量計的廣泛應用提供了堅實的基礎。

口徑的確定和安裝設計

儀表選型是儀表應用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶和設計單位在選用威流產品時,請仔細閱讀本節資料,認真核對流體的工藝參數并隨時可與我公司的銷售或技術支持部門聯系，以確保選型正確。

一．適用流量范圍和儀表口徑的確定
儀表口徑的選擇，根據流量范圍來確定。不同口徑渦街流量儀表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質時，它的測量范圍也是不一樣的。實際可測的流量范圍需要通過計算確定。
(一)參比條件下空氣及水的流量范圍，見表（二），參比條件如下：
1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m³，υ=15×10^-6 m²/s。
2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m³，υ=1.006×10-6m²/s。
（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：
1．明確以下工作參數。

（1）被測介質的名稱、組份
（2）工作狀態的最小、常用、最大流量
（3）介質的低、常用、最高壓力和溫度
（4）工作狀態下介質的粘度
2．渦街流量儀表測量的是介質的工作狀態體積流量，因此應先根據工藝參數求出介質的工作狀態體積流量,相關公式如下：
（1）已知氣體標準狀態體積流量，可通過以下公
式求出工況體積流量

公式（3）
(2)已知氣體標準狀態密度ρ，可通過以下公
式求出工況密度

公式（4）

（3）已知質量流量Qm換算為體積流量Qv
Qv=Qm*103/ρ 公式（5）
式中：
Qv：介質在工況狀態下的體積流量(m3/h)
Qo：介質在標準狀態下的體積流量(Nm3/h)
Qm：質量流量 (t/h)
ρ：介質在工況狀態下的密度(kg/m3)
ρo：介質在標準狀態下的密度(kg/m3)，常用氣體介質的標準狀態密度，見表（三）
P：工況狀態表壓(MPa)

t：工況狀態溫度(℃)
3．儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算，渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應該滿足兩個條件：最小雷諾數不應低于界限雷諾數（Re=2×104）；對于應力式渦街流量儀表在下限流量時產生的旋渦強度應大于傳感器旋渦強度的允許值（旋渦強度與升力ρv2 成比例關系）。這些條件可表示如下：
由密度決定的工況可測下限流量：

5．當用戶測量的介質為蒸汽時，常采用的計量單位是質量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進行計算得出

6．計算壓力損失，檢測壓力損失對工藝管線是否有影響，公式(單位：Pa)：
Δp= CdρV2/2 公式（9）
式中：
Δp:壓力損失（Pa） Cd：壓力損失系數
由運動粘度決定的線性下限流量：
Qυ=Q0×υ/υ0 公式（7）
式中：
Qρ：滿足旋渦強度要求的最小體積流量(m3/h)
ρ0:參比條件下介質的密度
Qυ:滿足最小雷諾數要求的最小線性體積流量(m3/h)
ρ:被測介質工況密度（kg/m3）
Q0: 參比條件下儀表的最小體積流量
(m3/h)
υ:工作狀態下介質的運動粘度(m2/s)
υo:參比條件下介質的運動粘度(m2/s)
通過公式（6）、（7）計算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量：
Qυ≥Qρ：可測流量范圍為Qρ～Qmax , 線性流量范圍為Qυ～Qmax
Qυ<qρ：可測流量范圍和線性流量范圍為
Qρ～Qmax
Qmax：渦街流量儀表的上限體積流量(m3/h)
4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準.氣體的上限流速應該小于70m/s,液體的上限流速應該小于7m/s
ρ：工況介質密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）
7．被測介質為液體時,為防止氣化和氣蝕,應使管道壓力符合以下要求:
p≥2.7Δp+1.3p0 公式（10）
式中：
Δp: 壓力損失（Pa）
p0：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa絕壓）
Po:流體的蒸汽壓力 (Pa絕壓)
8．渦街流量計不適合測量高粘度液體。當計算出的可測流量下限不滿足設計工藝要求時，應該考慮選用其它類型流量計。
9．通過計算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測量效果、降低造價，應選用口徑較小的表。應該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2～2/3

特點
1、采用低功耗CPU中央處理器和液晶顯示，功耗低。
2、安裝簡便，維護十分方便，檢定周期長，一般為兩年。
3、結構簡單牢固，無可動部件，長期運行十分可靠。
4、量程范圍寬:正常范圍1∶10，量程比可達1∶15。
5、壓力損失小，運行費用低，更具節能意義。
6、在一定雷諾數范圍內，輸出信號不受被測介質物理性質和組分變化的影響，儀表系數僅與旋渦發生體的形狀和尺寸有關，調換配件后一般無須重新標定儀表系數。
7、可現場顯示，也可遠距離傳輸，還可與計算機控制系統聯網。
8、檢測探頭不直接接觸被測介質，性能更穩定。
9、溫壓補償一體化設計、電流輸出均為光電隔離型，具有良好的抗共模干擾抑制能力。

DN125天然氣管道流量計工作原理

在流體中設置非流線型旋渦發生體（阻流體），則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。

旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f，被測介質來流的平均速度為V，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據卡曼渦街原理，有如下關系式:

f=StV/d 公式(1)
式中：
f－發生體一側產生的卡門旋渦頻率
　　 St－斯特羅哈爾數（無量綱數）
　　 V－流體的平均流速
　　 d－旋渦發生體的寬度
由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數（St）是無因次未知數，
圖（二）表示斯特羅哈爾數（St）與雷諾數（Re）的關系。

圖（二）

在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比，稱為儀表常數（K），見式（2）
K＝N/Q（1/m3）公式（2）
式中：K＝儀表常數（1/m3）。
N＝脈沖個數
Q＝體積流量（m3）

技術參數
1、溫度范圍:壓電式:-25℃～+350℃ 電容式:-40℃～+450℃
2、連接方式:DN15～DN300為法蘭卡裝式或法蘭連接式,DN300～DN1000為插入式,DN1000以上可特殊訂貨
3、流速范圍:蒸汽:7m/s～70m/s 液體:0.7m/s～7m/s 氣體:5～35m/s
4、壓力規格:PN1.6MPa; PN2.5MPa; PN4.0MPa,更高壓力規格可特殊定做
5、壓力損失系數:Cd≤2.6
6、準確度:法蘭卡裝式、法蘭連接式:0.5級、1.0級、1.5級插入式:1.5級、2.5級
7、供電電壓:傳感器:DC12V或DC24V 變送器:DC24V；現場顯示型:DC24V、DC12V或3.6V鋰電池
8、輸出信號:傳感器:脈沖頻率信號2～3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V；變送器:兩線制4～20mA.DC電流信號
9、抗震性能:壓電式≤0.2g 電容式≤2.0g
10、環境溫度:傳感器:-30℃～+65℃ 變送器:現場顯示-10℃～+50℃
11、環境濕度:相對濕度5～85%RH
12、信號遠傳距離:≤500m
13、直管段長度:上游≥10D 下游≥5D
14、防爆等級:ExiaⅡCT2 - T5本安防爆
15、防護等級:普通型 IP65 潛水型IP68
16、儀表材質:儀表外殼采用鋁合金,表體部分采用不銹鋼304材質,也可根據用戶要求采用特殊材質。
飽和蒸汽的流量范圍

絕對壓力 MPa		0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	流量單位
溫度°C		120	133	144	152	159	165	170	175	180	184	189	192	195	198	201	204
密度Kg/m3		1.13	1.66	2.18	2.67	3.17	3.67	4.16	4.66	5.15	5.64	6.13	6.62	7.11	7.6	8.09	8.58
DN20	Qmin	6.22	9.13	12	14.7	17.4	20.2	23	25.6	28.3	31	33.7	36.4	39	41.8	44.5	47.2	Kg/h
DN20	Qmax	56.5	83	43.6	133.5	158.5	183.5	208	233	257.5	282	306.5	331	355.5	380	404.5	429
DN25	Qmin	9.6	14	18.53	22.7	27	31.2	35.3	39.6	43.7	48	52	56.2	60.4	64.6	68.7	72.9
DN25	Qmax	79.1	116.2	152.6	186.9	222	256.9	291.2	326.2	360.5	394.8	429.1	463.4	498	532	566.3	600.6
DN40	Qmin	24.9	36.5	48	58.7	69.7	80.7	91.5	102.5	113	124	135	145.6	156.4	167.2	180	188.8
DN40	Qmax	249	365	480	587	697	807	915	1025	1130	1240	1350	1456	1564	1672	1800	1888
DN50	Qmin	40.7	59.8	78.5	96	114	132	150	168	185	203	221	238	256	274	291	309
DN50	Qmax	362	531	698	854	1014	1174	1331	1491	1648	1805	1962	2118	2275	2432	2589	2746
DN65	Qmin	56.5	83	109	133.5	158.5	183.5	208	233	257.5	282	306.5	331	355.5	380	404.5	429
DN65	Qmax	542	797	1046	1282	1522	1762	1997	2237	2472	2707	2942	3178	3413	3648	3883	4118
DN80	Qmin	79	116	153	187	222	257	291	326	361	395	429	463	498	532	566	600
DN80	Qmax	723	1062	1395	1709	2029	2349	2662	2982	3296	3610	3923	4237	4550	4864	5178	5491
DN100	Qmin	147	216	283	347	412	477	541	606	670	733	797	861	924	988	1052	1115
DN100	Qmax	1243	1826	2398	2937	3487	4037	4576	5126	5665	6204	6743	7282	7821	8360	8899	9348
DN125	Qmin	226	332	436	534	634	734	832	932	1030	1128	1226	1324	1422	1520	1618	1716
DN125	Qmax	1921	2822	3706	4539	5389	6239	7022	7922	8755	9588	10421	11254	12087	12920	13753	14586
DN150	Qmin	316	465	610	748	888	1028	1165	1305	1442	1579	1716	1854	1991	2128	2265	2402
DN150	Qmax	2531	3718	4883	5981	7101	8221	9318	10438	11536	12634	13731	14829	15926	17024	18122	19209
DN200	Qmin	655	963	1264	1549	1839	2129	2413	2703	2987	3271	3555	3840	4124	4408	4692	4976
DN200	Qmax	5605	8234	10813	13243	15723	18203	20634	23114	25544	27974	30405	32835	35266	37696	40126	42557
DN250	Qmin	1096	1610	2115	2590	3075	3560	4035	4520	4996	5471	5946	6421	6683	7322	7847	8323
DN250	Qmax	9040	13280	17440	21360	25360	29360	33280	37280	41200	45120	49040	52960	56880	60800	64720	68640
DN300	Qmin	1560	2290	3008	3684	4375	5056	5741	6431	7107	7783	8459	9136	9812	10488	11164	11840
DN300	Qmax	12430	18260	23980	29370	34870	40370	45760	51260	56650	62040	67430	72820	78210	83600	88990	93480

過熱蒸汽密度表

	140	180	220	260	300	340	380	420	460
0.15	0.78	0.71	0.65	0.6	0.56	0.52	0.49	0.46	0.44
0.2	1.05	0.95	0.87	0.8	0.75	0.7	0.65	0.62	0.58
0.25	1.32	1.19	1.09	1	0.93	0.87	0.82	0.77	0.73
0.3	1.59	1.43	1.31	1.21	1.12	1.05	0.98	0.93	0.87
0.36	1.92	1.73	1.58	1.45	1.35	1.26	1.18	1.11	1.05
0.4		1.93	1.75	1.62	1.5	1.4	1.31	1.23	1.16
0.5		2.42	2.2	1.99	1.88	1.72	1.64	1.54	1.46
0.6		2.93	2.66	2.44	2.26	2.1	1.97	1.85	1.75
0.7		3.44	3.11	2.86	2.64	2.46	2.3	2.16	2.04
0.8		3.96	3.58	3.27	3.02	2.82	2.64	2.48	2.34
0.9		4.5	4.04	3.69	3.41	3.17	2.98	2.79	2.63
1		5.04	4.52	4.12	3.8	3.53	3.5	3.1	2.93
1.4			6.46	5.85	5.37	4.98	4.65	4.37	4.05
1.8			8.51	7.64	7	6.46	6.02	5.64	5.31
2			9.58	8.56	7.81	7.21	6.71	6.28	5.91
2.4				10.45	9.48	8.72	8.1	7.57	7.12
2.8				12.41	11.19	10.26	9.51	8.88	8.34
3.2				14.46	12.94	11.83	10.94	10.2	9.57
3.6				16.61	14.76	13.43	12.39	11.54	10.91

選型：
1、明確管道內徑、測量介質名稱、介質狀態、工作壓力、工作溫度、工藝流量范圍(最小、正常、最大工況流量m3/h，)非工況流量可根據用戶提供參數定做。
2、根據上述參數查閱流量范圍參考表，選擇管徑的大小，使用的最大流量應不小于流量計額定最大流量的50%。

型號	說明
XT-LUGB	渦街流量計
安裝方式	2	法蘭卡裝式
	3	法蘭連接式
	4	管道對焊式
	5	螺紋連接式
	6	卡箍連接式
	7	固定插入式
	8	球閥插入式
測量介質		2	液體
		3	氣體
		4	蒸汽
公稱通徑		-X	流量計公稱通徑用2-4位阿拉伯數字表示例如：DN200用200表示
輸出信號			-2	脈沖頻率信號無顯示
			-3	脈沖頻率信號帶顯示
			-4	電池供電帶顯示
			-5	兩線制4～20mA信號無顯示
			-6	兩線制4～20mA信號帶顯示
			-7	兩線制4～20mA信號帶hart通訊
			-8	三線制4～20mA信號帶顯示
			-9	三線制4～20mA信號帶RS485通訊
溫度規格				2	-50～50℃（僅電容式）
				3	-20～50℃
				4	50～250℃
				5	50～320℃
				6	50～500℃（僅電容式）
壓力規格					2	1.6MPa
					3	2.5MPa
					4	4.0MPa
					5	更高壓力（最高32MPa）
補償類型						-P	一體化壓力補償
						-T	一體化溫度補償
						-PT	一體化溫壓補償
特殊類型							F	分體式
							Q	潛水型
							S	縮徑型
							N	耐腐蝕型
							G	隔爆型
							B	本案防爆型

安裝測量
渦街流量計測量范圍度大、介質適應性廣、測量精度高、檢定周期長、傳輸信號距離遠、壓力損失小、結構簡單、運行可靠、使用壽命長、安裝維護方便等許多顯著優點。
1、工作原理：
渦街流量儀表是根據卡門渦街理論，利用了流體的自然振動原理，以壓電晶體或差動電容作為檢測部件而制成的一種速度式流量儀表。渦街流量計是由設計在流場中的旋渦發生體、檢測探頭及相關的電子線路等組成。當液體流經三角柱形旋渦發生體時，它的兩側就成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街，這些交替變化的旋渦就形成了一系列替變化的負壓力，該壓力作用在檢測深頭上，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(或標準信號)

2.、安裝環境注意事項：
2．1、環境溫度：避免安裝在溫度變化很大的場所，如果收到設備的熱輻射時，須有隔熱通風的措施。
2．2、大氣條件：避免把流量計安裝在含有腐蝕性氣體的環境中，如果一定耍安裝在這種環境中，則必須提供通風措施。
2．3、機械振動或沖擊：流量計雖然很堅固，但安裝時應選擇在振動或撞擊小的地方，如果流量計裝在振動較大的管道上，則必須加設管道支承。
2．4、安裝時，管道的連接螺栓要擰緊，管道連接處應沒有滲漏，施加的壓力不能大干所規定的最大工作壓力，當部件處于受壓狀態時，不要去擰法蘭的安裝螺栓，測量有害液體時注意不要讓液體濺到眼睛里或臉上，測量有害氣體時，注意不要吸入這種氣體。
3、配管注意事項：
3.1、管道支承：在正常管道條件下，可承受1G的管道振動，當管道振動大于1 G時，應對管道進行支承。
3.2、安裝方向．如果管道始終充滿液體，那么管道就可以垂直安裝或作任何角度的安裝。
3.3、縮管：對于縮管，要保證其上游側的直管段長度應至少為5D，其下游側的直管段長度也應至少為5D(D：流量計的標稱內徑，下同)。
3.4、擴管．對于擴管，要保證其上游側的直管段長度應不少于10D，其下游側的直管段長度也應至少為5D。
3.5、彎管．對于每一段彎管，要保證其上游側的直管段長度應至少為10D，其下游側的直管段長度也應至少為5D。
3. 6、在使用活塞式或羅茨式的鼓風機、空壓機的氣體管道上，或者使用活塞式的高壓液體管道上，流體可能會發生震動。通常應把閥門安裝在流量計的下游，如果不得不將流量計安裝于閥門的上游時，可在流量計的上游裝上一個脈動衰減器，如節流板或膨脹段。
3.7的1 D一2D之間的地方。
3.8、對新安裝的管道或維修過的管道，在運行前要進行清洗，沖洗管道內的鐵銹、水垢、殘渣和污泥，在沖洗時，水流要流過旁通管道，以免損壞流量計，如果沒有旁通管，就暫裝一段管子來代替流量計。
4、測量時的注意事項：
4. 1、測量氣體或蒸汽時，應防止液體滯留，流量計安裝在垂直管道上，可防止儲積流體i當水平安裝流體時，將裝有流量計的管段抬高，如圖2。
4.2、測量液體時，為保證測量精確，流量計的管道必須充滿液體，正確進行時的管道要求是流體應該向上流動，當液體向下流動時，應將下游段的管道高于流量計，以保持滿灌。
4.3、閥門應安裝在流量計的下游，這樣可解決液體流過控制閥時，因壓力下降而產生氣泡的不良影響。
4.4、被測流體為單一狀態時，流量計可以測量氣體、液體和蒸汽，但是在混相流狀態下時，流量計是不能做出精確的測量的。
5應用
渦街流量計用于測量液體、氣體和蒸汽的流量，并將其轉換成4-20mA DC模擬輸出信號或脈沖、報警、狀態輸出信號，可廣泛應用于石油化工、洽金機械、食品、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業的各種液體、氣體、蒸氣等單相流體的工藝計量和節能管理。

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