溫壓補償渦街流量計可以替換在現場無法正常工作的分流旋翼式蒸汽流量計，現場液晶表頭顯示瞬時流量、累積流量,切換顯示實時溫度、實時壓力、有溫度、壓力補償功能，在測量氣體、蒸汽時，根據實測溫度、壓力進行查表方式補償，保證流量不受溫度、壓力變化，引起汽體密度的變化而影響流量計準確性。在飽和蒸汽和過熱蒸汽轉換狀態下可自動切換。zui大工作壓力：4Mpa ；zui大工作溫度450℃。使用這種流量計可以大大提高計量的準確度。替代無法正常使用的旋翼式蒸汽流量計。

金湖凱銘儀表有限公司

    采用一體化結構的渦街流量計是集成了渦街流量傳感器，壓力變送器，溫度傳感器三種傳感器于一體，所測量信號經流量計信號處理電路采用單片機技術進行數據處理，測量精度高。可以內置鋰電池供電或者24VDC供電。渦街流量計的zui大優點是壓電晶體內置在漩渦發生體內，避免外置式引起流體擾動，無零點漂移，可靠性高。具有RS-485 接口、Hart協議、ModBus 協議的可選通訊功能，有著非常穩定的零點和精度。

   傳感器口徑：DN15 - DN300 （插入式為DN250 - DN12OO ) ，廣泛應用于測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體及液體的體積流量。測量流體：飽和蒸汽、過熱蒸汽、氣體、液體（避免多相流）

溫壓補償渦街流量計*部分：概述• 產品的種類和適用范圍

•  LUGB 系列滿管型壓電式渦街流量儀表 •  LUGB 系列插入型壓電式渦街流量儀表 •  LUGE 系列滿管型電容式渦街流量儀表 •  LUGE 系列插入型電容式渦街流量儀表 •  LUGB/E 系列電池供電型渦街流量儀表 •  潛水型 / 分體型渦街流量儀表（協議訂貨） •  多功能曲線紀錄積算儀，帶 P/T 補償功能、中文液晶顯示 •  智能流量積算儀，數碼管顯示 LUGB/E 型渦街流量儀表廣泛適用于石油 、 化工 、冶金、 熱力 、 紡織 、 造紙等行業對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體 ( 氧氣、氮氣氫氣、天然氣、煤氣等 ) 、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類等）的計量和控制 .

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。

圖 ( 一 )

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。

概 述

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/m 3） 公式（ 2 ）

式中： K ＝儀表常數（ 1/m3 ）。

N ＝脈沖個數

Q ＝體積流量（ m3 ）

溫壓補償渦街流量計主要技術指標表 ( 一 )

儀表口徑的確定和安裝設計

第二部分 : 儀表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本公司產品時 , 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部門，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 ) 溫壓補償渦街流量計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 /m 3 ， υ=15×10 -6 m 2 /s 。

2 ．液體： 常溫水， t= 20℃ ， ρ= 998.2kg /m 3 ， υ=1.006×10 -6 m 2 /s 。

（二）溫壓補償渦街流量計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zui小、常用、zui大流量

（ 3 ）介質的zui低、常用、zui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 Q m 換算為體積流量 Q v

 公式（ 5 ）

式中：

Q v ： 介質在工況狀態下的體積流量 (m 3 /h)

（ Q v = 3600f /K K: 儀表系數 ）

Q o ： 介質在標準狀態下的體積流量 (Nm 3 /h)

Q m ： 質量流量 (t/h)

ρ： 介質在工況狀態下的密度 (kg/m 3 )

ρ o ：介質在標準狀態下的密度 (kg/m 3 ) ，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 ．溫壓補償渦街流量計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：zui小雷諾數不應低于界限雷諾數（ Re=2×10 4 ）；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 ρ v 2 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：

由運動粘度決定的線性下限流量：

 公式（ 7 ）

式中：

Q ρ ：滿足旋渦強度要求的zui小體積流量 (m 3 /h)

ρ 0 : 參比條件下介質的密度  

Q υ : 滿足zui小雷諾數要求的zui小線性體積流量 (m 3 /h)

ρ : 被測介質工況密度（ kg/m 3 ）

Q 0 : 參比條件下儀表的zui小體積流量

(m 3 /h)

υ : 工作狀態下介質的運動粘度 (m 2 /s)

υ o : 參比條件下介質的 運動粘度 (m 2 /s)

通過 公式（ 6 ）、（ 7 ）計算出 Q ρ 和 Q ν 。 比較 Q ρ 和 Q ν ， 確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量：

Q υ ≥ Q ρ ：可測流量范圍為 Q ρ ～ Qmax , 線性流量范圍為 Q υ ～ Qmax

Q υ < Q ρ ：可測流量范圍和 線性流量范圍為

Q ρ ～ Qmax

Qmax ：渦街流量儀表的上限體積流量 (m 3 /h)

公式（ 6 ） 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
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

 公式（ 8 ）

式中：

ρ ： 蒸汽的密度（ kg/m 3 ）

ρ 0 ： 1.205kg /m 3

Q 蒸汽 ：蒸汽質量流量（ t/h ）

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) ：

Δ p= Cd ρ V 2 /2 公式（ 9 ）

式中：

ρ ：工況介質密度（ kg/m 3 ） 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 ≥ 2.7 Δ p+1.3p 0 公式（ 10 ）

式中：

Δ p: 壓力損失（ Pa ）

p 0 ：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 ．溫壓補償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

Δ p: 壓力損失（ Pa ） Cd ：壓力損失系數

表 ( 二 ) 　 溫壓補償渦街流量計　參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表

注：表中 (300) ～ (1000) 口徑為插入式

表 ( 三 ) 溫壓補償渦街流量計　常用氣體介質的標準狀態密度（ 0℃ ，絕壓 P=0.1MPa ）

( 三 ) 溫壓補償渦街流量計 選型舉例：

例一：已知氣體壓力和溫度及標況下的流量時

某壓縮空氣，標況流量范圍為 Q N =1 200-12000Nm 3 /h , 壓力 P=0.7Mpa( 表壓 ) ，溫度 t= 30℃ 。試確定流量計口徑。

步驟一：計算壓縮空氣的工況體積流量

由公式 (3):

工況使用下限體積流量為 :

Q vmin =Q N ×0.101325×(273.15+t)/293.15/ （ P +0.1 ）

=1200×0.101325×(273.15+30)/293.15/ （ 0.7 +0.1 ）

=157(m 3 /h)

工況使用流量上限為 : Q vmax =1570(m 3 /h)

步驟二：根據使用工況流量范圍 157 -1570m 3 /h ，查表（二），滿足下限流量條件的流量計為 DN80 、 DN100 和 DN125 ，考慮到上限流量 1270m 3 /h 及使用效果和經濟成本，初選 DN100, DN100 流量計的工況流量范圍是 100 -1700m 3 /h ，接近使用流量范圍，初選 DN100 流量計，但應具體核算 DN100 流量計在該工況條件下的可測下限流量。核算 DN100 流量計在該工況條件下的可測下限流量：

由公式 (4) 及公式 (6):

=37.46(m 3 /h)

即，流量計在該工況條件下的可測下限流量是

37.46m 3 /h ，遠小于要求的工況下限流量 157m 3 /h ，確定選用 DN100 流量計。

例二：已知蒸汽壓力和溫度及工況流量時

測量介質為過熱蒸汽，蒸汽溫度為 320 ℃ ，壓力為 1.5MPa （絕壓） , 流量范圍為 3t/h ～ 25t/h, 試 確定流量計口徑。

步驟一：計算蒸汽的等效空氣參比條件下的體積流量范圍，經查附表 ( 二 ), 該狀態下蒸汽的密度為 : 5.665Kg /m 3 , 由公式 (8) :

=765(m 3 /h)

 6379(m 3 /h)

步驟二：根據等效參比流量范圍 765 -6379m 3 /h ，查表（二），比較適合該流量范圍為 DN200 口徑。

二．溫壓補償渦街流量計儀表的安裝設計

儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環節，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。

安裝環境要求：

盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。

避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。

避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝，須有通風措施。

渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游 2D 處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。

儀表安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成 U 形，避免水順著電纜線進入放大器殼內。

儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。

儀表管道安裝要求：

渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖 ( 三 )

DN 為儀表工稱口徑 單位 :mm

圖 ( 三 )

注 : 調節閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游 , 而應安裝在渦街流量儀表的下游 10D 處。

上、下游配管內徑應相同。如有差異，則配管內徑 Dp 與渦街儀表表體內徑 Db, 應滿足以下關系

0.98Db≤Dp≤1.05Db

上、下游配管應與流量儀表表體內徑同心，它們之間的不同軸度應小于 0.05Db

儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內，其內徑應比表體內徑大 1 -2mm

測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應設置在下游 3-5D 處，測溫孔應設置在下游 6-8D 處，見圖（七）。 D 為儀表工稱口徑，單位： mm

儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。

測量氣體時，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內含少量液體，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應自下而上流動，如圖（四） a 所示

測量液體時，為了保證管內充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時，應該保證液體流動方向從下而上。若管道內含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應安裝在管線的較低處

如圖（四） b 所示

圖（四）

測量高溫、低溫介質時，應注意保溫措施。轉換器內部（表頭殼體內）高溫一般不應超過 70 ℃ ；低溫易使轉換器內部出現凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。

•  圖（五）溫壓補償渦街流量計儀表的安裝外形尺寸：見圖（五）、圖（六）

圖（五）

儀表的安裝外形尺寸：見圖（五）、圖（六）

( 五 ) 溫壓補償渦街流量計 壓力變送器和 Pt100 安裝示意圖

球閥插入式渦街儀表安裝定位尺寸

表（五） 

（四）插入式渦街流量儀表安裝步驟：

在管道上用氣焊開一個略小于φ 100mm 的圓孔，并把圓孔周圍毛刺清除干凈，以保證測頭旋轉流利

• 在管道圓孔處焊上廠家提供的法蘭，要求法蘭軸線與管道軸線垂直。 將球閥及傳感器安裝在焊接好的發蘭上。

調節絲杠，使插入深度符合要求（保證測頭中心軸線和管道中心軸線重合），流體流向必須與方向標上的指示箭頭保持*。

均勻擰緊壓蓋上的螺絲。 ( 注：壓蓋的松緊程度決定儀表的密封程度和絲杠能否旋動 )

檢查各環節是否完成好，慢慢打開閥門觀察是否有泄漏（需特別注意人身安全）若有泄露請重復步驟 5 、 6

儀表配線設計及參數設置

第三部分 : 儀表配線設計

一 . 輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設計

輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用 DC24V 或 DC12V 電源供電，一般通過三芯屏蔽電纜線 (RWP3 × 0.5mm ) 與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現場環境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖（八）

二．溫壓補償渦街流量計輸出標準 4 ~ 20mA 電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設計

輸出標準 4 ~ 20mA 電流信號的兩線制變送器采用 DC24V 電源供電，一般通過兩芯屏蔽電纜線 (RWP3 × 0.5mm ) 與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現場環境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。變送器端子接線見圖（九）

三．帶 RS-485 通訊接口功能的渦街流量儀表配線設計

帶 RS-485 通訊功能的渦街流量儀表采用 DC24V 電源供電，與其它設備之間采用四線制傳輸方式。儀表

端子接線見圖（十）

四溫壓補償渦街流量計儀表配線設計

LUGB/E 三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與 LB978 齊納安全柵相連、 LUGB/E 兩線制標準 4 ~ 20mA 電流輸出 型渦街流量儀表與 LB987S 齊納安全柵相連可構成本質安全型防爆系統，產品防爆標志為 Ex ia Ⅱ CT2-T5 。本安防爆型渦街流量傳感器 / 變送器與防爆安全柵和積算系統等關聯設備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖（十一），圖（十二）。

圖（十二）

注意事項：

（ 1 ）防爆型傳感器和變送器安裝于危險場所，安全柵、顯示儀表、供電電源，計算機等關聯設備必須安裝在安全場所。

（ 2 ）傳感器和變送器應有可靠接地，防爆地線不得與強電系統保護接地共用。

五．兩線制液晶顯示表頭參數設置操作說明

1 、面板按鍵說明

 進入參數設置狀態 / 翻頁 / 確認寫入

數字左移 / 設置小數點 / 清零

數字由 0-9 循環 / 標志位切換 / 瞬時流量和累計流量切換

 返回

2 、顯示窗字符說明

液晶顯示標志字符定義見表（一）： 表（一 )

3 、溫壓補償渦街流量計操作說明：

本儀表表頭操作界面采用菜單形式進行參數設置，框圖如下：

Y

3 ． 1 儀表出廠前已將各參數根據用戶訂貨要求設置完畢，用戶無須設置。如用戶需要改變量程，請按下述方法設定。例如，φ 600 插入式流量表，原滿度流量為 50000m 3 /h ，頻率為 694.4Hz 。滿度流量現改為 70000m 3 /h ，頻率為 972.2Hz 進入每項流量參數設置頁后，其右端標志字符均進行閃動提示，每項參數設置完畢后，必須按 SET 鍵確認才能寫入存儲。

3 ． 3 線性修正設置說明

在菜單選擇項狀態，步驟（四），調整該項值為“ 03 ” ，進入 線性修正菜單

線性修正項：若“ AA ”閃動，代表儀表工作在線性修正狀態，若“ P ”閃動，代表儀表工作在非修正狀態，須輸入認證碼進入修正參數設置菜單。為了保證數據的安全性，通行碼不對用戶開放。按→鍵可以返回菜單選擇項。

P 0 0 0 0 0 0

EE

（ 十 ）

3 ． 4 小流量切除說明

當安裝儀表現場的管道振動過大，無實際流量而有干擾信號輸出，可以采用小流量切除功能將干擾信號切除，切除信號頻率范圍一般要求低于儀表的下*程，具體設置因情況而定。

溫壓補償一體化智能表頭操作說明

• 鍵盤按鍵說明

表（一）

二、溫壓補償渦街流量計 顯示窗字符說明

工作狀態液晶顯示標志字符定義見表（二）： 表（二 )

參數設置狀態 液晶顯示標志字符定義見表（三）： 表（三）

注：表中 x 代表“ 0 ”或“ 1 ”； Zn ：標準狀態下（ 20 ℃， 1 標準大氣壓 ），被測氣體的壓縮系數， Z ：工作狀態下被測氣體的壓縮系數

三、溫壓補償渦街流量計 操作說明

1 、 本儀表表頭采用自導引式和菜單式相結合的參數設置方式，所謂自導引式參數設置方式就是用戶在進入菜單 00 項后，表頭中的微電腦會自動導引用戶去設置需要設置的參數。另外，用戶也可以通過菜單模式分別對各組參數進行設置。蒸汽測量菜單框圖如下： 

注：

1 、補償模式 dx ，在氣體測量菜單中的標識符為 d ，代表意義為：氣體對比壓縮系數，默認值為 1

2 、如果用于測量蒸汽，

菜單 00 項會根據所設置的補償模式的不同而自動導引其它設置參數項

2 、 參數設置約定：在設置各項參數時，提示符閃動代表該項參數沒有設置完或者尚未確認，可以通過按 SET 鍵來確認或者按 鍵退出；提示符不閃動代表該項參數已設置完并確認，此時可以通過按 SET 鍵翻頁或者按 鍵退出。進入參數設置時，需要輸入密碼（ 6 位）并確認進入，為了防止誤進入參數設置菜單，保證儀表正常工作，在設置密碼時，使用 鍵調數時不能循環調數，只能單次調數，只有密碼輸入正確進入各項參數設置菜單后才可以對各位循環連續調整數據。

3 、儀表參數設置舉例：

儀表出廠前各項參數已設置好，用戶無需設置。如果用戶需要設置某項參數，請參照以下步驟，例如修改刻度流量值 QT:

另外，單位設置 U.X 和補償方式設置 dX 通過↑鍵調整修改。

4 、校驗項說明 : 儀表出廠前，溫度和壓力通道已校驗設置好，無需用戶重新校驗。校驗通道有密碼保護，廠家不對外開放，如果需要重新校驗溫度或者壓力通道，請專業人員與廠家技術人員。

四、溫壓補償渦街流量計計算公式說明

1 、蒸汽測量計算公式

（ 1 ）渦街流量儀表工況體積流量計算公式： 

（ 2 ）密度 d ，單位 Kg/m 3

（ 3 ）質量流量計算公式，單位 Kg/h ： 

(4) 質量流量計算公式，單位 t/h ：

1 、氣體測量計算公式 ---- 標況指 20 ℃ ， 1 標準大氣壓

（ 1 ）渦街流量儀表工況體積流量計算公式： 

（ 2 ）對比壓縮系數 d （ Zn/Z ） ，單位 1

（ 3 ）標況流量計算公式，單位 Nm 3 /h ： 

P1— 工況絕壓， PN— 標況絕壓（ Mpa ）， Z1— 工況熱力學溫度， ZN— 標況熱力學溫度 (K)

(4) 質量流量計算公式，單位 t/h ： 

訂貨須知及選型樣譜

一．尊敬的用戶，當您要選用本公司產品時，請仔細閱讀選型樣本，并做好以下工作：

1 ．認真核對被測介質的工況條件：溫度、壓力、管徑等工藝參數。 2 ．認真核對被測介質的使用流量范圍，特別是zui小流量值以zui終確定使用儀表的口徑及配管參數。 3 ．確定儀表的安裝地點，保證直管段，并為儀表的安裝維護創造好的環境條件。 4 ．填好訂貨咨詢單，見附表三

二．渦街流量儀表選型表 （符合 JB/T9294-1999 標準）

1 ． 傳感器選型表

LUGB/E 系列渦街流量儀表選型表

2. 傳感器的公稱通徑編號對照表