涡街流量计

流量计是一种用来测量流体流量的仪器。它可以测量液体或气体在单位时间内通过管道或通道的体积或质量。流量计通常由传感器、转换器和显示器组成。

常见的流量计包括涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等。每种流量计都有其适用的特定场景和测量原理。

流量计的应用广泛，包括工业生产过程中的流体控制、管道流量监测、环境监测等。它可以帮助用户实时了解流体的流量情况，从而进行相应的调控和管理。

插入式涡街流量计按国际标准化组织ISO7145（在环形截面封闭管道中的流体流量测定一在截面一点的速度测量法），采用埋入压电晶体的涡街测速探头，插入大口径工业管道内，将卡门旋涡频率转换为与流量成正比的电流或电压脉冲信号或4～20mADC电流信号。
产品参数：
公称通径：DN150-DN3000
连接形式：插入连接式
供电方式：锂电池/24VDC
输出信号：脉冲/4-20mA/RS485
显示方式：中文显示/英文显示
精 度：1.0%R 1.5%R
防护等级：IP65 IP68（需要定制）
测量介质：气体、液体、蒸汽
表体材质：304/316L不锈钢
温 度：-150 -350C
压 力：0.3-2.5MPa
产品特点
可实现不断流拆装传感器，可实现放大器与传感器分离（分离距离15M）
采用消扰电路和抗振传感头，使仪表具有一定抗环境振动性能。
压力损失小，量程范围宽，范围度达1:25。
无可动部件，长期稳定，结构简单便于安装和维护。

新一代涡街流量计，该流量计内部主要芯片及关键零部件全部采用进口部件．使用寿命，了仪表的安全性，提高了测量精度．完全可替代同类进口产品．为全面推广产品在占有率开拓，产品硬件质保三年．技术部和销售部２４小时为客户提供技术支持，产品选型咨询，现场工控自动化设计等服务.
一体化涡街流量计产品特点：
.表体中同时集成温压补偿功能，可测量流体的标准体积流量或标准质量流量
.全智能化、数字化电路设计，可自动补偿被测流体密度或标况体积
.全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加可靠
.电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上
.全新点阵汉字液晶显示，使用操作更方便国内双发生体单接收体结构(带振动补偿)，测量下限得以大大延伸，且有效提高其抗振性能
.有模拟、数字信号输出，可同计算机、DCS等数字系统配套使用

涡街流量计可广泛应用各行业中小口径管道气体、液体、蒸汽流量计量，其表体自带连接法兰，在与管道连接时，将流量计法兰与管道法兰相连接，再用螺栓紧固即可。其特点是结构简单，安装方便。
一体式涡街流量计的基本原理是卡门涡街原理,即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。变送器流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示,流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。
当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街”。理论分析和实验已,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。





旋涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力,设在柱体内部(或后面)的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用,使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。该信号经放大器上的电荷变换、放大，滤波限幅和触发整形处理后，输出频率与旋涡分离频率相同的方波电压脉冲信号。该信号再送到就地显示仪，传感器输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。一段时间内的输出总脉冲数,将代表这段时间内流过传感器的流体总体积。
传感器输出的电压脉冲信号送到连于一体的就地显示仪。就地显示仪采用新微功耗CPU，测量涡街传感器输出的频率信号，根据设定的密度，涡街流量系数进行流量运算，现场液晶显示瞬时流量和累计流量。
使用条件及参数
环境温度：-40～55℃;
相对湿度: 5％～90％;
大气压力: 86～106ｋＰａ;
被测流体是单相流体或可以认为是单相的流体;
技术参数
公称通径:25～300ｍｍ：（大于300mm为插入式结构）；
公称压力:2.5ＭＰａ、4.0ＭＰａ;
测量介质:液体、气体、蒸汽;
精度等级:0.5、1.0、1.5级：（插入式结构为2.5级）；
介质温度:-40～+350℃;
本体材质:1Ｃr18Ｎi9Ｔi;
重复性:≤0.2％;
供电电源: 3.6V锂电池或24ＶDC，远传为24ＶＤＣ
连接方式:法兰卡装式(大于300mm为插入式结构)
智能涡街流量计，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。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。

产品应用
智能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。智能涡街流量计的特点是压力损失小,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，因此智能涡街流量计可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。智能涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+450℃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、理想的流量仪表。

产品原理
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有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门涡街旋涡，如右图所示，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 ，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=SrU1/d=SrU/md （1）
式中　U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
Sr--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=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-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，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为
(4)
图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 qVn，qV--分别为标准状态下（0oC或20oC，101.325kPa）和工况下的体积流量，m3/h；
Pn，P--分别为标准状态下和工况下的压力，Pa；
Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；
Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
由上式可见，VSF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。

产品优点
智能涡街流量计的大优点是抗振性能特别好，无零点漂移，可靠性高。
通过长时间对涡街流量计进行的大量波形分析和频谱分析，设计出佳的探头形状、壁厚，高度、探头杆直径及与之相配套的压电晶体，采用的数控车床进行加工，确保加工的同轴度和光洁度等技术参数，配合的工艺处理，从而大限度的克服涡街流量计存在的固有自振荡频率对信号的影响这个通病。　 ②智能涡街流量计的传感器的通用性很强，从而使传感器具有良好的互换性采用数控设备加工传感器的表体和旋涡发生体等，确保加工精度，从而使零部件（特别是旋涡发生体）的通用性强，从而真正做到不会因零部件的更换而影响传感器的重复性和精度；能产生强大而稳定的涡街信号。
③结构简单牢固，无可动部件，可靠性高，使用维护方便。
④检测元件不与介质接触，性能稳定，使用寿命长 传感器采用检测探头与旋涡发生体分开安装，而且耐高温的压电晶体密封在检测探头内，不与被测介质接触，所以涡街流量计具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。
⑤输出与流量成正比的脉冲信号或模拟信号，无零点漂移，精度高，方便与计算机联网