智能涡街流量计

概述：

涡街流量计（也称旋涡流量计）是用途极其广泛的一种流量计量仪表，几乎可以用在所有气体、液体和蒸汽的流量计量、测量和控制。应力式涡街流量计是速度式流量计的一种，它以卡门涡街理论为基础，采用压电晶体检测流体通过管道内三角柱时所产生的旋涡频率，从而测量出流体的流量。涡街流量计广泛应用于石油、化工、轻工、动力供热等行业。

涡街流量计具有以下特点：

ü  测量精度高，量程宽；

ü  介质广泛，可测量液体、气体和蒸汽；

ü  工作温度高，介质温度可达350℃；

ü  无运动部件，无磨损，可靠性高；

ü  表体采用不锈钢材料，美观、耐腐蚀。

测量原理：

当管道中流体介质通过旋涡发生体(三角柱)时，由于局部流速加速而产生旋涡现象，此旋涡分成两列交替地出现，这种旋涡列被称为卡门涡街。

卡门涡街的释放频率与三角柱宽度尺寸和流体的流动速度有关，而与介质的温度、压力等特性参数无关，可用下式表示：

f=StV/d （公式1）

式中：f—卡门涡街释放频率    V—介质流速       St—斯特罗哈尔数     d— 三角柱宽度

斯特罗哈尔数是涡街流量计的重要参数，它只与介质的雷诺数Re有关。只要管道内介质的雷诺数保持在2×104至7×106范围内，斯特罗哈尔数St便保持为一个常数，这样，便可以通过测量旋涡频率检测出流体的流速，再通过流速计算出流体的工况体积流量，结合介质的密度即可准确计算出介质的质量流量。

涡街流量计质量流量的基本公式 ：

Qg  = 3600fρ/K（公式2）

式中：Qg─质量流量      f─脉冲频率(Hz)  

ρ─密度(kg/m3)    K─仪表系数(脉冲个数/m³)

主要参数：

涡街流量计选型指南：

一、根据测量介质确定涡街流量计的配置和结构形式

1.1、测量蒸汽、气体优选分体式带温度、压力补偿涡街流量计，具体的配置是：涡街流量传感器、智能流量积算仪、压力变送器、Pt-100铂热电阻及壁挂式仪表箱。这种配置计量准确，测量蒸汽显示的是补偿后质量流量，测量气体显示的是标况和工况体积流量。（图一）

1.2、测量蒸汽时，当蒸汽温度小于200℃、口径不大于DN100也可以选用一体式温压补偿涡街流量计，这时显示的是补偿后的质量流量,当蒸汽温度大于200℃、口径大于DN100不建议使用该类型仪表；测量气体时，也可以选用一体式温压补偿涡街流量计，这时显示的是标况和工况体积流量。一体式温压补偿涡街流量计计量较为准确， 但稳定性和读数方便性不如分体式。 （图二）

1.3、测量蒸汽、气体有时也选用一体不带补偿涡街流量计。测量蒸汽显示的是未补偿的质量流量，测量气体显示的工况体积流量。当温度和压力比较稳定时该类型仪表计量也大致准确；当实际温度、压力与用户给定的参数有较大偏离时，测量的结果就会有较大的误差。实际上蒸汽的温度、压力波动都比较大，所以测量蒸汽最好选用分体式带温压补偿涡街流量计，这样计量准确，便于读数。

2、测量除盐水、软化水、纯净水、高温水选用一体或分体不补偿涡街流量计；

3、测量自来水、污水、酸碱液、电解液、空调循环水等优选电磁流量计；

4、测量柴油、汽油、食用油选用椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、涡轮流量计；

5、测量导热油选用标准孔板流量计。

二、还要确定涡街流量计是否带以下功能

1、需给PLC、DCS、积算仪、数显表等提供输入信号，则须带4-20mA电流输出；

2、需要采集温度、压力、流量流量计的数据，则须带RS485/RS232通讯接口；

3、是否需要配备壁挂式仪表箱，以便于固定和保护智能积算仪；

4、是否需要配备后备电源，以能保证停电时整个测量系统能正常工作100小时以上；

5、是否需要远程抄表，以实现对流量、温度、压力等参数实时监测。

三、最后还要确定涡街流量计口径-基于流量的口径选型方法

1、涡街流量计公称通径不同，其测量范围也不同，每一种通径其测量范围又随着被测介质的种类和温度、压力的变化而变化。

2、选涡街流量计口径时不应该按管道口径直接选择同口径的流量计，而应使实际瞬时流量与该口径的流量范围相匹配。

3、涡街流量计选择合适的口径是为了解决目前的计量，在流量合适的情况下兼顾到后期流量增大的情况；而不是相反，只考虑以后流量可能增大，而不顾现在有可能流量较小。