在流体中设置非流线型旋涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街,如图(一)所示
图(一)
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,被测介质来流的平均速度为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:
f=StV/d 公式(1)
式中:
f-发生体一侧产生的卡门旋涡频率
St-斯特罗哈尔数(无量纲数)
V-流体的平均流速
d-旋涡发生体的宽度
由此可见,通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。
二.主要技术指标、工况和选型
(一). 主要技术指标
公称通径(mm) |
25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式) |
公称压力(MPa) |
DN25-DN200 4.0(>4.0协议供货),DN250-DN300 1.6(>1.6协议供货) |
介质温度(℃) |
压电式:-40~260,-40~320;电容式: -40~300, -40~400,-40~450(协议订货) |
本体材料 |
1Cr18Ni9Ti,(其它材料协议供货) |
允许振动加速度 |
压电式:0.2g 电容式:1.0~2.0g |
精确度 |
±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS |
范围度 |
1:6~1:30 |
供电电压 |
传感器:+12V DC,+24V DC;变送器:+12V DC ,+24V DC;电池供电型:3.6V电池 |
输出信号 |
方波脉冲(不包括电池供电型):高电平≥5V,低电平≤1V;电流:4~20mA |
压力损失系数 |
符合JB/T9249标准 Cd≤2.4 |
防爆标志 |
本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5 |
防护等级 |
普通型IP65 潜水型 IP68 |
环境条件 |
温度-20℃~55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa |
适用介质 |
气体、液体、蒸汽 |
传输距离 |
三线制脉冲输出型:≤300m,两线制标准电流输出型 (4~20mA):负载电阻≤750Ω |
(二).参比条件下涡街流量传感器工况流量范围表
仪表口径 (mm) |
液体 |
气体 |
||
测量范围 (m3/h) |
输出频率范围 (Hz) |
测量范围 (m3/h) |
输出频率范围 (Hz) |
|
25 |
1.2~16 |
25~336 |
8.8~55 |
190~1140 |
40 |
2~40 |
10~200 |
27~205 |
140~1040 |
50 |
3~60 |
8~160 |
35~380 |
94~1020 |
80 |
6.5~130 |
4.1~82 |
86~1100 |
55~690 |
100 |
15~220 |
4.7~69 |
133~1700 |
42~536 |
150 |
30~450 |
2.8~43 |
347~4000 |
33~380 |
200 |
45~800 |
2~31 |
560~8000 |
22~315 |
250 |
65~1250 |
1.5~25 |
890~11000 |
18~221 |
300 |
95~2000 |
1.2~24 |
1360~18000 |
16~213 |
(300) |
100~1500 |
5.5~87 |
1560~15600 |
85~880 |
(400) |
180~3000 |
5.6~87 |
2750~27000 |
85~880 |
(500) |
300~4500 |
5.6~88 |
4300~43000 |
85~880 |
(600) |
450~6500 |
5.7~89 |
6100~61000 |
85~880 |
(800) |
750~10000 |
5.7~88 |
11000~110000 |
85~880 |
(1000) |
1200~17000 |
5.8~88 |
17000~170000 |
85~880 |
>(1000) |
协议 |
|
协议 |
|
注:表中(300)~(1000)口径为插入式
(三).涡街流量仪表选型表(符合JB/T9294-1999标准)
(1).传感器选型表
EX-LUGB/E系列涡街流量仪表选型表
型 谱 |
说 明 |
||||||||||
EXLUGB |
|
涡街流量仪表 |
|||||||||
G |
|
传感器 |
|||||||||
检测 方式 |
|
B |
|
压电式传感器 |
|||||||
E |
|
电容式传感器 温度可达450度(不能温压补偿) |
|||||||||
连接方式 |
|
1 |
仅对满管型 |
法兰连接型 |
|||||||
2 |
仅对满管型 |
法兰卡装型 |
|||||||||
3 |
仅对插入型 |
简易插入型 |
|||||||||
4 |
仅对插入型 |
球阀插入型(不能做温压补偿) |
|||||||||
5 |
仅对满管型 |
卡箍连接式 |
|||||||||
6 |
仅对满管型 |
螺纹连接式 |
|||||||||
7 |
仅对满管型 |
管道对焊式 |
|||||||||
测量介质 |
|
2 |
|
液体 |
|||||||
3 |
|
气体 |
|||||||||
4 |
|
蒸汽 |
|||||||||
公称通径 |
|
02 … 30 |
|
DN25 … 单位:mm DN300 |
|||||||
使用环境 |
_ |
P |
|
普通型 |
|||||||
B |
|
防爆型 |
|||||||||
输出信号 |
|
1 |
三线制 |
脉冲输出 |
|||||||
2 |
二线制 |
24V供电,4~20mA电流输出,液晶显示 |
|||||||||
3 |
R-485,H-hart |
RS-485通讯/Hart通讯 |
|||||||||
4 |
|
3.6锂电池供电,液晶显示 |
|||||||||
5 |
P-压力补偿,T-温度补偿,PT-温压补偿 |
温压补偿一体,24V供电,4~20mA电流输出型 液晶显示 |
|||||||||
6 |
P-压力补偿,T-温度补偿,PT-温压补偿 |
温压补偿一体,3.6锂电池供电型 液晶显示 |
|||||||||
温度规格 |
|
2 |
|
-50~50℃(仅电容式) |
|||||||
3 |
|
-20~50℃ |
|||||||||
4 |
|
50~250℃ |
|||||||||
5 |
|
50~350℃ |
|||||||||
6 |
|
50~450℃(仅电容式) |
|||||||||
压力规格 |
|
2 |
|
1.6MPa |
|||||||
3 |
|
2.5MPa |
|||||||||
4 |
|
4.0MPa |
|||||||||
5 |
|
更高压力(最高32MPa) |
|||||||||
选型 说明 |
例如: EX-LUGE2405-P242 满管型电容式涡街流量仪表,法兰卡装型连接,介质为蒸汽,仪表通径为DN50,普通 4~20mA电流信号输出,50~250℃,1.6MPa |
(2).传感器的公称通径编号对照表
公称通径 DN mm |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
标记号 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
08 |
10 |
12 |
15 |
20 |
25 |
公称通径 DN mm |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
600 |
700 |
800 |
1000 |
1200 |
1500 |
标记号 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
60 |
70 |
80 |
A0 |
A2 |
A5 |
三.仪表的安装与设计
插入式涡街流量计安装步骤
1. 在管道上用气焊开一个略小于φ100mm的圆孔,并把圆孔周围毛刺清除干净,以保证测头旋转流利
2. 在管道圆孔处焊上厂家提供的法兰,要求法兰轴线与管道轴线垂直。
3. 插入式涡街流量计将球阀及传感器安装在焊接好的发兰上。
4. 调节丝杠,使插入深度符合要求(保证测头中心轴线和管道中心轴线重合),流体流向必须与方向标上的指示箭头保持一致。
5. 插入式涡街流量计均匀拧紧压盖上的螺丝。(注:压盖的松紧程度决定仪表的密封程度和丝杠能否旋动)
6. 检查各环节是否完成好,慢慢打开阀门观察是否有泄漏(需特别注意人身安全)若有泄露请重复步骤5、6。