蒸汽管道流量表--江蘇恒創儀表有限公司--咨詢：/ 楊

蒸汽管道流量表的測量系統與組成：

對蒸汽的流量測量由恒創儀表HENGC-LUGB 渦街流量傳感器和流量轉換器組成。渦街傳感器主要是由傳感器（內有放大板）、連桿、漩渦發生器組件（內有三角柱、探頭）構成，可用于過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體的測量。在本測量系統中，渦街流量傳感器安裝在垂直管道上，它將與蒸汽流量相對應的脈沖信號發送給流量轉換器。流量轉換器具有全中文液晶顯示屏，可以顯示瞬時流量、累計流量、渦街頻率、介質壓力溫度、密度等多種信息，接入溫度壓力信號還可以自動進行溫度壓力補償。它將來自的脈沖信號轉換為瞬時流量并進行累積用于就地顯示，并輸出一個與瞬時流量成正比的4~20mA的信號，以方便同DCS的連接。

測量原理：

如下圖所示，管道中垂直插入一梯形柱狀旋渦發生體，隨著流體流動，當管道雷諾數達到一定值時，在旋渦發生體兩側會交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街。

設旋渦發生頻率為f，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，可知：

式中：U1為旋渦發生體兩側平均流速；U為被測介質來流的平均流速；Sr為斯特勞哈爾數，對一定形狀的旋渦發生體在一定雷諾數范圍內為常數；m為旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比。流體在產生旋渦的同時還受到一個垂直方向上力的作用，根據湯姆生定律和庫塔--儒可夫斯基升力定理[5~6]，設作用在旋渦發生體每單位長度上的升力為FL，有：

式中：cL為升力系數；ρ為流體密度。

由于交替地作用在發生體上升力的頻率就是旋渦的脫落頻率，通過壓電探頭對FL變化頻率的檢測，即可得到f，再由式（1）可得體積流量qv：

式中：K為渦街流量計的儀表系數。
從式以上兩式可以看出，對于確定的D和d，流體的體積流量qv與旋渦頻率f成正比，而f只與流速U和旋渦發生體的幾何參數有關，而與被測流體的物性和組分無關，因此可以得出渦街流量計不受流體溫度、壓力、密度、粘度、組分因素的影響。

的優點：
①通過長時間對進行的大量波形分析和頻譜分析，設計出合理的探頭形狀、壁厚，高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體，采用*的數控車床進行加工，確保加工的同軸度和光潔度等技術參數，配合特殊的工藝處理，從而大限度的克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病。
②的傳感器的通用性很強，從而使傳感器具有良好的互換性采用*數控設備加工傳感器的表體和旋渦發生體等，確保加工精度，從而使零部件(特別是旋渦發生體)的通用性強，從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復性和精度;能產生強大而穩定的渦街信號。
③結構簡單牢固，無可動部件，可靠性高，使用維護方便。
④檢測元件不與介質接觸，性能穩定，使用壽命長 傳感器采用檢測探頭與旋渦發生體分開安裝，而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內，不與被測介質接觸，所以渦街流量計具有結構簡單、通用性好和穩定性高的特點。
⑤輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號，無零點漂移，精度高，方便與計算機聯網
⑥測量范圍寬，量程比可達1：10
⑦測量體積流量時不需補償，渦街輸出的信號實際上是與流速成線性關系的，也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補償的目的是為了得到流體的密度，乘以體積流量就得到質量流量，若測量氣體的體積流量就不需要補償了。
⑧壓力損失小。
用口徑DN50的測量可燃氣體的流量，若管道內的大流量Qmax =200m3/h時，傳感器的壓力損失是：△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
⑨在一定的雷諾數范圍內，流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響，僅是與旋渦發生體的形狀和尺寸有關。
⑩應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體流量均可測量。

技術參數與流量范圍表：

的流量范圍：

的相關應用： 
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 、水和液體的計量和控制。

儀表特點：     
1、 可測量蒸汽,氣體,液體的體積流量和質量流量；
2、無機械運動部件,測量精度高,結構緊湊維護方便；
3、壓力損失小,量程范圍寬；范圍度達1:25；
4、采用消擾電路和抗振傳感頭；
5、采用消擾電路和抗振傳感頭，使儀表具有一定抗環境振動性能；
6、可測介質溫度達+250℃。
7、可實現不斷流拆裝傳感器，可實現放大器與傳感器分離（分離距離15m）；

合理的選型是用好的基礎，選型不合理，的使用便會達不到理想的計量效果。以下為簡單的幾點要素：
1、確定通經：
工作狀態的大、常用及小流量。通經選型時主要考慮常用流量，常用流量應在渦街流量計量程的1/3-3/4范圍較為合適，同時要考慮小流量，因為很多企業在選型時忽略了這一點，而導致小流量的計量失準，因此，選型時一定將所選的流量計通經覆蓋小流量范圍。
測量氣體上限流速受介質可壓縮性限制，下限流速受雷諾數和傳感器靈敏度的限制，一般氣體、蒸汽的流速為7m/s-45m/s，在選擇通經時應反算流速，看是否滿足要求。
2、工作狀態下的高、常用及低壓力和溫度：
壓力和溫度決定流體介質工況的質量，渦街流量計在測量飽和蒸汽的過程中，多數企業只采用壓力補償，為此工況壓力應在流量計規定的范圍內。介質溫度過高，要選擇高溫型傳感器，以防傳感器被高溫損壞。
3、防爆等級：
根據生產現場實際可選擇本安或隔離。
4、輸出信號：
輸出信號較好選擇標準4-20mA,因為標準信號容易與其余設備對接，同時還要考慮今后是否進行網絡檢測，必須把相關技術指標要求在內，避免以后的變更造成選型失誤。
選型時對渦街流量計參數的選擇，需要結合實際的工業現場，考慮周全，可以避免安裝使用時帶來的麻煩。

             選型表：

合適的安裝方式為豎直安裝，介質自下而上通過流計。即將流量計安裝在豎直管道上，流量方向為自下向上。

安裝要注意哪些要點：
1、只能單向測量，安裝時注意保證介質流量方向與流量計箭頭所示方向*。
2、合理的安裝方式為豎直安裝，介質自下而上通過流計。即將流量計安裝在豎直管道上，流量方向為自下向上。
3、水平安裝時，必須將流量計裝在整個系統的高壓區，并保證相應的出口壓力;不要安裝在管路的高點，因高點往往氣體積聚，管道非滿，出口不可直接放空。
4、測高溫流體時，盡量采用豎直安裝方式;若不得不水平安裝，請將流量計的變送器部分豎直向下，或水平側裝，避免溫度過高;注意安裝位置處空氣流動或通風良好。
5、直管段要求：至少保證流量計前15倍管徑，流量計后5倍管徑。如流量計前有彎頭，縮進，擴大等干擾源，則需保證流量計前30–40倍的管徑，流量計后6倍管徑。流量計應安裝于調節閥，壓力或溫度傳感器的上游。
6、安裝時注意管道口徑應略大于或等于儀表的內徑。
7、使用密封圈時，注意密封圈內徑應略大于或等于儀表的內徑，密封圈中心位于管道中心。
8、電纜入口密封儀表電氣連接時，必須注意進線孔的密封。必須根據儀表電纜入口型號選擇相應的密封接口。(M20Χ1.5;1/2”NPT;G1/2”)，并正確、緊密地安裝。沒有密封接頭，或安裝馬虎，達不到密封效果。

HENGC-LUGB型溫壓補償一體蒸汽流量表現場安裝圖：