一、進(jìn)口渦街流量計(jì)產(chǎn)品概述
美國(guó)尼科NICO進(jìn)口渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較、理想的流量?jī)x表。
二、進(jìn)口渦街流量計(jì)測(cè)量原理
渦街流量計(jì)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)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
假設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)平均流速為，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
（1）f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中K--流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn)，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，VSF的流量計(jì)算式為：
式中qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；
Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見(jiàn)，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的工作段，為了解決這一問(wèn)題，通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量，但是這種變徑方式在變徑管與儀表間有長(zhǎng)度為15D以上的直管段進(jìn)行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計(jì)采用微功耗*，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購(gòu)安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
三、渦街流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
1.測(cè)量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣；
2.口徑規(guī)格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100；
3.法蘭連接式口徑選擇100,150,200；
4.流量測(cè)量范圍正常測(cè)量流速范圍雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s;液體0.5～7m/s；
正常測(cè)量流量范圍液體、氣體流量測(cè)量范圍見(jiàn)表2；蒸氣流量范圍見(jiàn)表3
5.測(cè)量精度1.0級(jí)1.5級(jí)；
6.被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃；
7.高溫–25℃～150℃-25℃～250℃；
8.輸出信號(hào)脈沖電壓輸出信號(hào)高電平8～10V低電平0.7～1.3V；
9.脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m；
10.脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào)4～20mA,傳輸距離為1000m；
11.儀表使用環(huán)境溫度:-25℃～+55℃濕度:5～90%RH50℃；
12.材質(zhì)不銹鋼,鋁合金；
13.電源DC24V或鋰電池3.6V；
14.防爆等級(jí)本安型iaIIbT3-T6；
15.防護(hù)等級(jí)IP65。
四、進(jìn)口渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖
五、渦街流量計(jì)流量范圍表
表1、液體與氣體(單位：m3/h)
| 通徑 （DN） | 液體流量范圍 （m3/h） | 輸出頻率范圍 （Hz） | 氣體流量范圍 （m3/h） | 輸出頻率范圍 （Hz） |
| 15 | 1.2～6.2 | 90～900 | 5～25 | 265～2640 |
| 20 | 1.5～10 | 40～396 | 8～50 | 218～1982 |
| 25 | 1.6～16 | 32～325 | 10～70 | 172～1420 |
| 32 | 2～20 | 20～250 | 15～150 | 130～1350 |
| 40 | 2.5～25 | 13～130 | 22～220 | 115～1147 |
| 50 | 3.5～35 | 9～93 | 36～320 | 96～854 |
| 65 | 6～60 | 8～82 | 50～480 | 61～583 |
| 80 | 10～100 | 6～65 | 70～640 | 45～417 |
| 100 | 15～150 | 5～50 | 130～1100 | 43～367 |
| 125 | 25～250 | 5～47 | 200～1700 | 33～290 |
| 150 | 40～400 | 4～40 | 280～2240 | 27～221 |
| 200 | 80～800 | 3～33 | 580～4960 | 24～207 |
| 250 | 140～1400 | 3～26 | 970～8000 | 20～171 |
| 300 | 200～2000 | 2～22 | 1380～11000 | 17～136 |
六、進(jìn)口渦街流量計(jì)外形尺寸圖
| 通徑（DN） | L（mm） | H（mm） |
| 10 | 66 | 360 |
| 15 | 66 | 360 |
| 20 | 66 | 360 |
| 25 | 66 | 360 |
| 32 | 66 | 365 |
| 40 | 80 | 370 |
| 50 | 80 | 375 |
| 65 | 93 | 383 |
| 80 | 100 | 390 |
| 100 | 125 | 400 |
| 125 | 145 | 470 |
| 150 | 165 | 500 |
| 200 | 196 | 580 |
| 250 | 235 | 650 |
| 300 | 255 | 700 |
七、渦街流量計(jì)注意事項(xiàng)
| 1.擴(kuò)管的安裝：對(duì)于小口徑大流量，擴(kuò)管安裝，同時(shí)保證流量計(jì)的前直管段≥15D，后直管段≥5D |
| 2.縮管的安裝：對(duì)于大口徑小流量，縮管安裝，同時(shí)保證流量計(jì)的前直管段≥15D，后直管段≥5D |
| 3.彎管的安裝：如果流量計(jì)的前端有90°彎頭或T型接頭，要保證流量計(jì)的前直管段≥15D，后直管段≥5D |
| 4.同一平面兩個(gè)彎管的安裝：如果流量計(jì)的前端有兩個(gè)90°彎頭，要保證流量計(jì)的前直管段≥20D，后直管段≥5D |
| 5.不同平面兩個(gè)彎管的安裝：如果流量計(jì)的前端有兩個(gè)90°彎頭，要保證流量計(jì)的前直管段≥25D，后直管段≥5D |
| 6.調(diào)節(jié)閥的安裝：如果流量計(jì)前后需要安裝調(diào)節(jié)閥，要保證流量計(jì)的前直管段≥25D，后直管段≥5D |
八、進(jìn)口渦街流量計(jì)選型表
| WJ-LU | 智能渦街流量計(jì) | ||||||||
| 口徑 （mm） | 10 | DN10 | |||||||
| 20 | DN20 | ||||||||
| … | … | ||||||||
| 1500 | DN1500 | ||||||||
| 安裝方式 | B | 對(duì)夾式 | |||||||
| L | 法蘭連接式 | ||||||||
| C | 插入式 | ||||||||
| 補(bǔ)償方式 | 無(wú) | 無(wú)補(bǔ)償 | |||||||
| BC | 溫度壓力補(bǔ)償 | ||||||||
| W | 單溫度補(bǔ)償 | ||||||||
| Y | 單壓力補(bǔ)償 | ||||||||
| 測(cè)量介質(zhì) | Y | 液體 | |||||||
| Q | 氣體 | ||||||||
| Z | 蒸汽 | ||||||||
| 溫度范圍 | T1 | 常溫型（120℃以下） | |||||||
| T2 | 高溫型（250℃以下） | ||||||||
| 壓力等級(jí) | P1 | 常壓～1.6MPa | |||||||
| P2 | 2.5MPa | ||||||||
| P3 | 4.0MPa | ||||||||
| 本體材質(zhì) | A | 碳鋼 | |||||||
| B | 304不銹鋼 | ||||||||
| C | 316不銹鋼 | ||||||||
| 供電方式 | D | 兩線制DC24V4～20mA | |||||||
| H | 兩線制DC24V4～20mA+HART協(xié)議 | ||||||||
| C | 電池供電 | ||||||||
| 附加選項(xiàng) | R | RS485MODBUS通訊協(xié)議 | |||||||
| M | 脈沖輸出 | ||||||||
| B | 防爆（ExIICT6） | ||||||||
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