河北现场显示型涡街流量计

河北现场显示型涡街流量计

◆  用途

涡街流量计广泛用于石油、化工、电力、轻工等部门工业管道中测量液体或气体的流量。由于传感器材料为1Cr18Ni9Ti，也可用于城市供水、供热、锅炉供水、YL行业流体管道的流量测量。

防爆型涡街流量传感器，采用的是本安防爆技术。电池供电的涡街流量计其防爆标志为“Ex iaⅡBT4”，适合不高于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T4组的危险场所使用； 靠安全栅供电的涡街流量计其防爆标志为“Ex iaⅡBT5”，适于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T5组的危险场所使用。

    涡街流量计同样具有局限性，也有其适用范围，因此何种工况选用涡街流量计，选用哪一类的涡街流量计，选用多大口径都是我们要研究的课题。

    涡街流量计自20世纪70年代在工业上应用以来，由于它具有一些突出的特点，受到用户欢迎，并得到迅速发展。像它这样开发只有20多年即己跻身通用流量计之列，在流量计中是少有的。由于应用时问短，无论理论研究或实践经验都比较薄弱，不免出现一些问题，这是不足为怪的。多年实践证明，涡街流量计的选用是用好流量计的关键环节，因此仪表制造厂应加强售前服务。即帮助用户选型，并在安装投用上给予指导。只要抓住这一环节，该流量计不失为一种性能不错的流量计。

    进入21世纪在我国涡轮流量计、超声波流量计、V锥流量计以及各种质量流量计层出不穷，但由于涡街流量计固有的几种特点，使得它在流量计量的许多领域仍然得到广泛的使用。

◆  概述

涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,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。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的测量仪。

●  应力式涡街流里计

应力式涡街流量计于20世纪70年代末期研制成功，是利用压电元件的压电效应和T形发生体实现流量侧试。常用的压电材料分为压电晶体和压电陶瓷两大类，由于压电陶瓷具有压电系数大、工艺简单、价格便宜等优点，而成为应力式涡街流量计常用的传感器。

它把传感器受到的力以应力形式作用在压电晶体元件上，转换成交变的电荷信号，经电荷放大、滤波、整形后得到旋涡频率信号。压电传感器响应快、信号强、工艺性好、制造成本低、与测量介质不接触、可靠挑高。仪表的工作温度范围宽，现场适应性强，可靠性较高，它是目前涡街流量计的主要产品类型。

主要缺点是它对管道振动较敏感，测量对象有较强的振动时Z好不用，另外电磁干扰对它也有影响，须做好电磁屏蔽。

光电反射式涡街流量计的原理是发光二极管发出的光，通过反射镜反射.光电二极管接收。旋涡产生的交变压差信号作用到反射镜上，反射角度改变，光电二极管接收到的光信号也随之改变，光电信号变化的频率就是涡街信号的频率。

激光检测式涡街流量计的原理是激光二极管发出的激光从发生体下游穿过流体，发声体下游的交变旋涡引起激光发生折射，激光射向光电二极管，通过快速傅立叶分析仪获得旋涡频率。

光纤检测式涡街流量计的原理是光纤作为旋涡发生体，流体通过它时，被拉紧的光纤会交替产生旋涡分离现象，光纤振动的频率就是旋涡的频率。

光电（光纤）式涡街流量计具有灵敏度高、范围度宽、抗电磁干扰能力强等优点，不足之处是怕脏污的介质，对管线振动敏感

◆  涡街发生体应具备怎样的条件

发生体是涡街流量计的核心部件。它的主要功能是在三维管流场中迫使漩涡在其轴向产生同步分离，把三维的管流变成二维的漩涡流。它的另外一个功能就是与检测元件配合，为检测元件提供合理的安装位置，完成对涡街信号的检测。

涡街流量计的流量特性（仪表系数、线性度、重复性、范围度）和阻力特性都与发生体的形状与几何参数密切相关。现在涡街流量计发生体的设计，目前尚无严密的理论，也无系统的计算方法，国内外的厂家推出的各种涡街流量计产品中，所用的发生体的形状和尺寸都是以大量的实验为依据，来确定发生体的形状和参数。所以对发生体的分类，也只能以形状和机构为基础。

按柱型分：有圆柱，三角柱，体型这，矩形柱，T形柱发生体等；

按结构分：有单发生体和双（多）发生体两种类型。

大量的实践证明，一种性能优良的发生体应满足以下几个方面要求：

●  应有较徒断（钝）的截面形状，具有这种形状的非流线型柱体，是产生旋涡分离的条件；

●  它应是一根均匀的柱状体，在柱体的轴线方向上所有的横截面形状是相同的、均匀的、对称的，这是把三维管流转变成二维的旋涡流的条件；

●  柱体的两侧具有明显的棱边，能控制旋涡在发生体的轴线方向上同步分离。并在较宽的雷诺数范围内，保持旋涡分离点稳定，这是保持斯特劳哈尔数Sr恒定的必要条件。

以上三方面是发生体的基本条件但作为涡街流量计的核心部件，为满足流量测量的要求，以下几个方面也很重要：

●  旋涡强烈，有较高的信噪比，这种具有高信噪比的涡街信号有利于信号检测，可提高涡街流量计的量程范围；

●  几何形状和结构尽量简单，便于加工，有利于涡街流量计的标准化；

●  能为各种检测元件的安装提供合理的位置和空间，有利于检测元件的装配和维护；

●  它的固有频率应处在涡街的信号频带之外；

●  采用的材质应能承受流体的腐蚀冲击、磨损作用和温度变化的影响，304材质为佳。

河北现场显示型涡街流量计