一、水蒸汽流量計工作原理
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門渦街，如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:
f=St.V/〔（1-1.25d/D）d〕
f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數(shù)
V－流體的平均流速
d－柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應(yīng)匹配電路，即可構(gòu)成電容檢測式渦街流量/傳感器或壓電檢測式渦街流量傳感器。
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(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。
Q＝3600f/K或M=ρ3600 f/K
式中：K＝儀表常數(shù)（1/m³）。
M=質(zhì)量流量
Q＝體積流量（m³/h）
ρ=介質(zhì)密度（kg/m³）
F=頻率Hz
二、主要技術(shù)指標
表(一)
測量介質(zhì) | 液體、氣體、蒸汽（單相介質(zhì)或可以認為是單相的介質(zhì)） | |
飽和蒸汽在干度≥85%時，可以認為是單相介質(zhì) | ||
介質(zhì)溫度(℃) | -40～+300； 350～450（電容式，協(xié)議訂貨） | |
介質(zhì)壓力 | 1.6Mpa 2.5Mpa 4.0Mpa ≥4.0Mpa的規(guī)格協(xié)議訂貨 | |
允許振動加速度 | 電容式傳感器:1.0～2.0g 壓電式傳感器：≤0.2g | |
不確定度 | 1.0級 1.5級 2.5級 | |
量程比 | 8:1 10:1 15:1 | |
流量范圍 | 液體：0.35~7.0m/s 氣體：5.0~60.0m/s 蒸汽：6.0~70.0m/s | |
規(guī) 格 | 滿管式 | 法蘭卡裝式規(guī)格為DN15-DN300 |
插入式 | DN200-DN1500（超過DN1500可特殊訂貨） | |
材 質(zhì) | 304，其他材質(zhì)協(xié)議訂貨 | |
雷 諾 數(shù) | 正常2×10³~7*10 擴展1*10~7*10 | |
阻力系數(shù) | 滿管式Cd≤2.6 | |
防護等級 | 普通型：IP65 潛水型：IP68 | |
防爆等級 | 本質(zhì)安全型：EX（ia）ⅡCT2-T5 隔爆型：ExdⅡBT2-T5 | |
環(huán)境條件 | 環(huán)境溫度 | -40℃~+55℃（非防爆場所） -25℃~+55℃（防爆場所） |
相對濕度 | ≤90% | |
大氣壓力 | 86~106kPa | |
供電電源 | 脈沖型12VDC～ +24VDC 電流型 12VDC～+24VDC 4-20mA 電池供電3.6V | |
輸出信號 | 頻率脈沖信號2~3000Hz 低電平≤1V 高電平≥5V | |
二線制4-20mA信號 防爆型負載≤300Ω 非防爆型負載≤500Ω | ||
三、傳感器的選型
3.1．尊敬的用戶，當(dāng)您要選用產(chǎn)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(zhì)的工況條件：溫度、壓力、管徑等工藝參數(shù)。
2．認真核對被測介質(zhì)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(shù)。
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(chuàng)造好的環(huán)境條件。
3.2．渦街流量儀表選型表（符合JB/T9249-1999標準）
1．傳感器選型表
LUGB/E系列渦街流量儀表選型表
型 譜 | 說 明 | |||||||||
HHLU |
| 渦街流量儀表 | ||||||||
G |
| 傳感器 | ||||||||
檢測 方式 |
| B |
| 壓電式傳感器 | ||||||
E |
| 電容式傳感器 | ||||||||
連接方式 |
| 1 | 僅對滿管型 | 法蘭連接型 | ||||||
2 | 僅對滿管型 | 法蘭卡裝型 | ||||||||
3 | 僅對插入型 | 簡易插入型 | ||||||||
4 | 僅對插入型 | 球閥插入型 | ||||||||
測量介質(zhì) |
| 2 |
|
| 液體 | |||||
3 |
|
| 氣體 | |||||||
4 |
|
| 蒸汽 | |||||||
公稱通徑 |
| 02 … 30 |
| DN25 … 單位：mm DN300 | ||||||
使用環(huán)境 |
| P |
| 普通型 | ||||||
B |
| 防爆型 | ||||||||
輸出信號 |
| 1 |
| 脈沖輸出 | ||||||
2 |
| 4～20mA電流輸出，液晶顯示 | ||||||||
3 |
| RS-485通訊 | ||||||||
4 |
| 電池供電，不帶溫度、壓力補償 | ||||||||
選型 說明 | 例如： LUGE2405-P2 滿管型電容式渦街流量儀表，法蘭卡裝型連接，介質(zhì)為蒸汽 儀表通徑為DN50,普通 4～20mA電流信號輸出 | |||||||||
2.傳感器的公稱通徑編號對照表
公稱通徑 DN mm | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 |
標記號 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 08 | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 |
公稱通徑 DN mm | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 | 700 | 800 | 1000 | 1200 | 1500 |
標記號 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 60 | 70 | 80 | A0 | A2 | A5 |
3.3.選型要點與提示
為使流量計能在良好的性能下工作，選擇流量型號和規(guī)格時應(yīng)注意一下幾點：
- 流量計的選型盡可能不要使用流量工作在下限極限值，故流量計的口徑應(yīng)盡可能小，以獲得更大的流速和流量范圍。
- 流量計應(yīng)使用在介質(zhì)工作壓力和溫度范圍的技術(shù)參數(shù)內(nèi)。不要刻意選用高壓力等級和超高溫度的儀表，應(yīng)根據(jù)實際工作壓力和溫度選用儀表，后者價格要高些。
- 在爆炸危險場所，應(yīng)選用防爆型流量計。
- 渦街流量計的下限流量取決于介質(zhì)的工況密度和運動粘度，其上限流量一般不受介質(zhì)壓力和溫度的影響，因此確定流量范圍只要確定實際可用的下限流量即可。計算出下限流量后，查流量范圍表即可確定相應(yīng)口徑。
