涡街流量计

涡街流量计应用 
    ZHLU系列涡街流量计是基于卡门涡街原理的一种流体振荡型流量检测仪表，其特点是压损小,量程宽,测量精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响；无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-40℃～+320℃的温度范围内工作。其电荷转换器有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出与流量积算仪、PLC、DCS等数字系统配套使用,是一种理想的流量仪表。涡街流量计广泛适用于石油化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对工业管道中的气体、液体、蒸汽等多种介质的流量进行计量和控制。
涡街流量计原理
    在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两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如下图所示，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，被测介质平均流速为V，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=StV1/d=St+V/md　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）
式中　　V1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
St--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

管道内体积流量Qv为
Qv=πD²V1/4=πD²mdf/4St　　　　　　　　　　　　　　　　(2)
K=f/qv=[πD²md/4St]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　       (3)
式中 K--流量计的仪表系数，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。斯特劳哈尔数为无量纲参数，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ReD=2×104～7×106范围内，St可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，只要检测出频率f就可以求得管道内流体的流速，有流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比称之为仪表常数K，见公式：
                                                    K=N/Q（l/m³）　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 (4)

图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 K=仪表常数（l/m³）
         N=脉冲个数
         Q=体积流量（m³）
由上式可见，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。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。
涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，带温度补偿的涡街流量计（有内补和外补之分）还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。
技术参数：

型号:	ZHLU系列
测量介质	气体、液体、蒸汽
口径规格	法兰卡装式口径选择： DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300
	法兰连接式口径选择： DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300
流量测量范围	正常测量流速范围：雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s
	正常测量流量范围：液体、气体流量测量范围见产品选型表
	流量比：1:6~1:30 正常1:10
测量精度	1.0级（液体） 1.5级
被测介质温度	常温–40℃～80℃ 高温0℃～250℃ 最高温到320℃
输出信号 功能	脉冲电压输出信号（三线制） 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V 传输距离＜100m
	电流信号输出：4~20mA(二线制)输出 传输距离＜1000m
	带RS485/232通讯；选带HART协议
仪表使用环境	温度：-25℃～+55℃ 湿度：5～90% RH50℃
传感器材质	不锈钢
电源	DC24V或锂电池3.6V或者DC24V与锂电池双供电
隔爆等级	ExdiiBT4~BT6；ExdiiCT4~CT6
防护等级	IP65

涡街流量计产品选型：

型号	口径	流量范围m³/h
		液体			气体				饱和蒸汽
ZHLU-15	DN15	0.4~4			5.0~12				5.0~12
ZHLU-20	DN20	0.8~8			6~30				6~30
ZHLU-25	DN25	1.2~10			10~50				10~50
ZHLU-32	DN32	2.0~20			12~120				12~120
ZHLU-40	DN40	3.0~30			20~200				20~200
ZHLU-50	DN50	5~50			30~300				30~300
ZHLU-65	DN65	8~80			50~500				50~500
ZHLU-80	DN80	12~120			80~800				80~800
ZHLU-100	DN100	20~200			120~1200				120~1200
ZHLU-125	DN125	30~300			200~2000				200~2000
ZHLU-150	DN150	40~400			300~3000				300~3000
ZHLU-200	DN200	75~750			500~5000				500~5000
ZHLU-250	DN250	110~1100			800~8000				800~8000
ZHLU-300	DN300	160~1600			1100~11000				1100~11000
	代号	功能1
	N	无温压补偿
	Y	有温压补偿
		代号	输出信号
		F0	脉冲输出
		F1	4-20mA输出（二线制）
		F2	4-20mA输出（三线制）
		F3	RS485通讯接口
		H	选配HART协议功能
			代号	被测介质
			J1	液体
			J2	气体
			J3	蒸汽
				代号	连接方式
				L1	法兰卡装式
				L2	法兰连接式
				LW	螺纹连接式（适合口径DN50内）
				WS	卡盘连接式（适合口径DN65内，压力＜0.6MPa）
					代号	功能2
					E1	1.0级（适用于液体）
					E2	1.5级
					E3	2.5级（DN15；DN20）
						T1	常温
						T2	高温
						T3	蒸汽
							P1	1.6MPa
							P2	2.5MPa
							P3	4.0MPa
								D1	内部3.6V供电（不带输出）
								D2	DC24V供电
									B1	不锈钢（法兰材质）
									B2	碳钢（法兰材质）

选型说明：1、单独内置电池供电不带输出信号
                  2、输出信号F0/F1可多选F3或者H
                  3、供电方式可选D1与D2双供电
涡街流量计产品分类
1、根据测量介质分：a、气体涡街流量计 b、液体涡街流量计 c、蒸汽涡街流量计
2、根据表头方式分：一体式涡街流量计与分体式涡街流量计
3、根据安装方式分：a、夹持式涡街流量计 b、管道法兰连接式涡街流量计 c、螺纹连接式涡街流量计 d、卫生型卡盘连接式涡街流量计 e、插入式涡街流量计
涡街流量计的安装设计