遠傳式渦街流量計

在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組份變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調(diào)換配件后一般無需重新標定儀表系數(shù)。

應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。

檢定周期為二年。

渦街流量計的安裝要求有一定的前后直管段，常見情況如下（D為管道的直徑）：

傳感器應避免安裝在有較強電磁場干擾、空間小和維修不方便的場合。

1、合理選擇安裝場所和環(huán)境。

避開強電力設備，高頻設備，強電源開關設備；避開高溫熱源和輻射源的影響，避開強烈震動場所和強腐蝕 環(huán)境等，同時要考慮安裝維修方便。

2、上下游必須有足夠的直管段。

若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90°彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。

若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90°彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。

調(diào)節(jié)閥應安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應不小于50D，下游應有不小于5D。

3、安裝點上下游的配管應與傳感器同心，同軸偏差應不小于0.5DN。

4、管道采取減振動措施。

傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，特別是橫向振動。若不得已要安裝時，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防振墊。

5、在水平管道上安裝是流量傳感器*常用的安裝方式。

測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應安裝在管線的較高處。

測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應安裝在管線的較低處。

6、傳感器在垂直管道的安裝。

測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應由下向上。

測量液體流量時，液體流向應由下向上：這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。

7、傳感器在水平管道的側(cè)裝。

無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側(cè)裝，特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許*好采用側(cè)裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。

8、傳感器在水平管道的倒裝。

一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽?？捎糜跍y量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。

9、傳感器在有保溫層管道上的安裝。

測量高溫蒸汽時，保溫層*多不能超過支架高度的三分之一。

10、測壓點和測溫點的選擇。

根據(jù)測量的需要，需在傳感器附近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下游的3-5D處，測溫點應在傳感器下游的6-8D處。

測量氣體的管道為防止儲積液的干擾。安裝位置如圖五所示。高溫高壓下更換探頭體時，必須安全操作，做好高溫防護。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。

智能渦街流量計規(guī)范安裝，給使用部門在后續(xù)管理提供有力的技術保障，對施工單位提出以下幾點具體要求，通過多年的驗證效果很好。

1.智能渦街流量計帶4～20mA輸出，脈沖輸出。

2.智能渦街流量計GPRS遠傳設備需帶脈沖輸入，4～20mA輸入。

3.具有電源防雷和信號防雷（4～20mA）。

4.智能渦街流量計的儀表柜要求為：柜內(nèi)帶UPS電源、配空開及插座、將GPRS通訊裝置、智能渦街流量計轉(zhuǎn)換器等集中安裝并帶鎖。

5.儀表柜的平穩(wěn)需水泥墩底座、儀表柜防護等級適用戶外、柜頂具有隔熱層防止陽光直射、柜具有防潑水功能。

6.表井內(nèi)需有一側(cè)留有足夠的直管段，便于智能渦街流量計檢測、比對和后續(xù)管理。

7.設計智能渦街流量計時前端須留有至少10倍公稱通經(jīng)（10DN）的直管段，后端須留有大于5DN的直管段，確保計量準確。

8.智能渦街流量計應嚴格按說明書安裝，安裝完畢后需測量接地，接地電阻值應在10Ω以下。等電位連接線使用多股銅束導線，線纜需大于等于16mm2；儀表接地線使用多股銅束導線，線纜要求大于等于6mm2。接地標準詳見GB50343-2009《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》。

渦街流量計常見故障： 一臺DN50渦街流量計，從說明書查到，其液體用流量范圍是3-50m3/h。我們在油流標準裝置上標定的結(jié)果是10-50 m3/h符合精度要求，但10m3/h以下精度不合格，應如何評價此臺流量計？

渦街流量汁說明書中，標明的流量范圍是使用于特定參考介質(zhì)的流量范圍，如液體—般指常溫水。用于其他介質(zhì)時，可用流量范圍將隨介質(zhì)的粘度和密度不同而異。由于油流量標準裝置采用粘度比水大，密度比水小的柴油做標定介質(zhì)，流量計的下限流量—般都會相應提高，使可用流量范圍變窄。所以，渦街流量計在油流量標定裝置上標定出現(xiàn)小流量性能變差是正常的。由此我們不難推斷，如果用液化石油氣(這種低粘度介質(zhì))標定渦街流量汁，將會得到比水好的相反結(jié)果。

輸出二線制（4~20）mA信號的與其它設備之間采用二線制傳輸，所需電源為24V±10%，輸出回路的*大負載電阻為600Ω（包括電纜線的電阻）。一般情況下連接線用600VPVC絕緣電線或電纜；在易受電噪聲干擾的現(xiàn)場需使用二芯屏蔽線（RWP2×0.5mm），屏蔽層應可靠地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。

渦街流量計的溫度對放大器的影響較小。當用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道時，可將傳感器倒裝。在有保溫層的管道上，切勿用保溫材料將傳感器上連接放大器盒的連桿都包圍起來，*多不超過連桿高度的三分之一。傳感器殼體可以用保溫材料包裹。

渦街流量計應避免在架空非常長的管道上安裝，因為長時間使用后，由于傳感器的下垂作用非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏，若不得已要安裝時，必須在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置。安裝管道應無強烈振動，否則應有必要的減震措施。在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防震墊。

渦街流量計的*小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的*佳工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流。

正確的選用渦街流量計是保證用好渦街流量計的前提條件，需要考慮的重要因素：通經(jīng)（DN）、安裝方式、介質(zhì)溫度、輸出信號、介質(zhì)種類。

渦街流量計正確選型才能保證渦街流量計更好的使用。選用什么種類的渦街流量計應根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來決定?使渦街流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等都能適應被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。

1、精密功能檢查

精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精度等級，做到經(jīng)濟合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計量的場合，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做**控制和計量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時可以選用價格低廉的插入式渦街流量計。

2、可測量的介質(zhì)

測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時，渦街流量計的滿度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi) 選用，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應視測量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定，即當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內(nèi)流速，得到滿意測量結(jié)果。

3、渦街流量變送器的選擇
在飽和蒸汽測量中采用VA型壓電式渦街流量變送器，由于渦街流量計量程范圍寬，因此，在實際應用中，一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計的下限，也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。
4、壓力補償壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長，壓力波動較大，必須采用壓力補償，考慮到壓力、溫度及密度的對應關系，測量中只采用壓力補償即可，由于管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa范圍，壓力變送器的量程選擇1MPa即可。
5、.顯示儀表選擇
顯示儀表智能流量顯示儀，具有穩(wěn)壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。

主要存在的問題主要有：

分析及解決方法：總結(jié)引起這些問題的主要原因，主要涉及到以下方面：

1、選型方面的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設計選型之后由于工藝條件變動，使得選擇大了―個規(guī)格，實際選型應選擇盡可能小的口徑，以提高測量精度，這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關。比如，一條渦街管線設計上供幾個設備使用，由于工藝部分設備有時候不使用，造成實際使用流量減小，實際使用造成原設計選型口徑過大，相當于提高了可測的流量下限，工藝管道小流量時指示無法保證，流量大時還可以使用，因為如果要重新改造有時候難度太大．工藝條件的變動只是臨時的?？山Y(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準確度。

2、安裝方面的問題。主要是傳感器前面的直管段長度不夠，影響測量精度，這方面的原因主要同問題①有關。比如：傳感器前面直管段明顯不足，由于FIC203不用于計量，僅僅用于控制，故精度可以使用相當于降級使用。

3、參數(shù)整定方向的原因。由于參數(shù)錯誤，導致儀表指示有誤．參數(shù)錯誤使得二次儀表滿度頻率計算錯誤，這方面的原因主要同問題①、③有關。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準，實際滿度頻率大干計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動，無法讀數(shù)，而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的*終確定，*終通過重新標定結(jié)合相互比較確定了參數(shù)，解決了這一問題。

4、二次儀表故障。這部分故障較多，包括：一次儀表電路板有斷線之處，量程設定有個別位顯示壞，K系數(shù)設定有個別位顯示壞，使得無法確定量程設定以及K系數(shù)設定，這部分原因主要向問題①、②有關。通過修復相應的故障，問題得以解決。

5、四路線路連接問題。部分回路表面上看線路連接很好，仔細檢查，有的接頭實際已松動造成回路中斷，有的接頭雖連接很緊但由于副線問題緊固螺釘卻緊固在了線皮上，也使得回路中斷，這部分原因主要同問題②有關。

6、二次儀表與后續(xù)儀表的連接問題。由于后續(xù)儀表的問題或者由于后續(xù)儀表的檢修，使得二次儀表的mA輸出回路中斷，對于這類型的二次儀表來說，這部分原因主要同問題②有關。尤其是對于后續(xù)的記錄儀，在記錄儀長期損壞無法修復的情況下，一定要注意短接二次儀表的輸出。

7、由于二次儀表平軸電纜故障造成回路始終無指示。由于長期運行，再加上受到灰塵的影響，造成平軸電纜故障，通過清洗或者更換平軸電線，問題得以解決。

8、對于問題⑦主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松，造成表頭下沉，指針與表殼摩擦大，動作不靈，通過調(diào)整表頭并重新固定，問題相應解決。

9、使用環(huán)境問題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分，由于環(huán)境濕度大，造成線路板受潮，這部分原因主要同問題②、②有關。通過相應的技改措施，對部分環(huán)境濕度大的傳感器重新作了把探頭部分與轉(zhuǎn)換部分分離處理，改用了分離型傳感器，故善了工作環(huán)境，日前這部分儀表運行良好。

10、由于現(xiàn)場調(diào)校不好，或者由于調(diào)校之后的實際情況的再變動。由于現(xiàn)場振動噪聲平衡調(diào)整以及靈敏度調(diào)整不好．或者由于調(diào)整之后運行一段時間之后現(xiàn)場情況的再變動，造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關。使用示波器，加上結(jié)合工藝運行情況，重新調(diào)整。

渦街流量計安裝對直管段的要求：

正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié)，若安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量精度，重者會影響流量計的使用壽命，甚至會損壞流量計。

渦街流量計安裝對直管段的要**非常重要的。它的詳細要求如下：

若流量計安裝點上的上游有漸縮管，流量計上游應有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。

若流量計安裝點上的上游有漸擴管，流量計上游應有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段

若流量計安裝點上游有90°彎頭或下行接頭，流量計上游應有不小于20D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。

若流量計安裝點上游在同一平面上有90°彎頭，流量計上游應有不小于25D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。

流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在流量計下游5D以遠處，若必須安裝在流量計的上游，

流量計上游若有活塞式或柱塞式泵，活塞式或羅茨式風機、壓縮機，

特別注意：渦街流量計安裝點的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關閥門，對流量計的 使用壽命影響極大，非常容易對流量計造成長久性損壞。流量計盡量避免在架空的非常長的管道上安裝，這樣時間一長后，由于流量計的下垂非常容易造成流量計于法蘭的密封泄露，若不得已安裝時，必須在流量計的上下游2D處分別設置管道緊固裝置。

Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的優(yōu)良壓力，Pa；

Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度，K；

Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。[5]

現(xiàn)如今能源正在逐步減少，所以國家出臺了關于能源管理的相關條例，其中明確指出，渦街流量計在應用于貿(mào)易結(jié)算中必須要到相關的檢定部門做技術檢定，出具相應的證書后才能投入使用。

現(xiàn)常用的渦街流量計檢定方法有兩種：

用渦街流量計作標準器與被檢流量計串聯(lián)，可用靜態(tài)法或動態(tài)法檢定。通過比較兩臺流量計的讀數(shù)，求得被檢渦街流量計誤差。

標準表法流量計標準裝置的特點：

由于形如鐘罩的開口容器，倒放入裝有密封液體（水或其它液體）的上開口圓筒形儲液槽內(nèi)。鐘罩是 浮在密封液體中，鐘罩內(nèi)的容積已知，在測量時間間隔內(nèi)，測量鐘罩上升（或下降）時吸入（或排出）氣體體積量，可求得氣體流量。

鐘罩法裝置是一種容積法氣體流量計裝置。

用鐘罩法檢定渦街流量計時，可以采用進氣方式或排出方式兩種檢定方法。進氣方式工作壓力高于鐘罩余壓，流量較大。排氣方式工作壓力一般小于鐘罩余壓，流量較小。

鐘罩有水封和油封式，對水封式鐘罩，若用排氣方式檢定流量計，被檢流量計的溫度低于鐘罩內(nèi)的水溫時，要考慮空氣中的水蒸汽結(jié)露而產(chǎn)生的誤差。

鐘罩法只能用于計量接近大氣壓力的空氣流量計。煤氣表和濕式氣體流量計常用此法檢定，流量范圍較小，可以檢定上限流量為（3000-5000）m3/h的流量計。裝置準確度達0.2%~0.5%。

測量介質(zhì)[6] ：液體、氣體、蒸汽公稱通徑：DN15-DN300(非標產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做)溫度范圍：-40℃~350℃ 壓力規(guī)格：PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa,更高的壓力規(guī)格可特殊定做范圍度:正常范圍1:10 擴展范圍1:15壓力損失系數(shù):Cd≤2.6系統(tǒng)測量精度:液體、氣體 示值±1%蒸汽 示值±1.5%插入式流量計示值±2.5%供電電壓:傳感器+12VDC、+24VDC（可選）變送器+24VDC。

現(xiàn)場顯示型 儀表自帶3.6鋰電池輸出信號:傳感器 脈沖頻率信號0.1~3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V。

變送器 兩線制4~20mADC電流信號充許振動加速度: 壓電式≤0.2g 環(huán)境溫度: -40℃~55℃(非防爆場所) -20℃~55℃(防爆場所)環(huán)境濕度:相對濕度5~85%信號遠傳距離: ≤500m信號線接口:內(nèi)螺紋M20×1.5防爆等級:iaⅡCT2-T5防護等級：普通型IP65 潛水型IP68儀表材質(zhì)：轉(zhuǎn)換器外殼采用鋁合金，表體部分采用1Cr18Ni9Ti，也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。

渦街流量計流量測量技術與儀表的應用大致有以下幾個領域。

工業(yè)生產(chǎn)過程

流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥[7] 、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護及人民日常生活等國民經(jīng)濟各個領域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。

能源計量

能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學管理能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經(jīng)濟核算的工具。

環(huán)境保護工程

煙氣，廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源，嚴重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護將是21世紀的*大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?，必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制。

我國是以煤為主要能源的國家，國內(nèi)有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是污染的重要項目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。

交通運輸

有五種方式：鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運輸?shù)奶攸c引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟核算的工具。

流量計對安裝點上的上下游直管段一定的要求，否則會影響測量精度。

渦街流量計采用微功耗，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。

渦街流量計流通管道條件

傳感器的前后應有足夠長的圓形直管段，其內(nèi)徑光滑并與通徑DN一致。前后直管段視前面狀態(tài)而變，確保流體為充分發(fā)展的流態(tài)。

渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體[8] 的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)，是一種比較、理想的流量儀表。

渦街流量計測量蒸汽三種方式有：

**、也是使用*為廣泛的，帶溫壓補償渦街流量計。這是一種間接式渦街質(zhì)量流量計 ，實際使用過程中通過溫度和壓力的測量間接測算出密度，再與渦街流量計計量出的體積數(shù)相乘，可以算出質(zhì)量。這是蘇科儀表渦街流量計測量蒸汽的*普遍的一種形式。

**、升力式渦街流量計，直接測量介質(zhì)的質(zhì)量。理論依據(jù)是：介質(zhì)的質(zhì)量流量大小與漩渦的強度有一定的比例關系，計算出漩渦強度大小，就可以直接算出介質(zhì)的質(zhì)量。日本橫河生產(chǎn)過這種流量計，但精度不太理想，市場使用率不高。 ·

*后一種就是差壓式渦街質(zhì)量流量計，差壓信號+渦街流量計=差壓式渦街質(zhì)量流量計。差壓信號是發(fā)生體上、下游特定位置的兩個取壓孔間的壓力差。兩取壓孔的軸線應與發(fā)生體的軸線處在同一平面內(nèi)。取壓孔的距離對差壓值的大小和穩(wěn)定性有明顯影響。距離近，差壓信號大，但穩(wěn)定性差；距離遠，則反之。通過試驗，選擇合適的取壓孔位置是很重要的。和升力式渦街質(zhì)量流量計相比，這種儀表更簡單，更容易實現(xiàn)。國內(nèi)已有生產(chǎn)廠家投人開發(fā)，并取得發(fā)明磚利，產(chǎn)品已在部分企業(yè)應用。

渦街流量計傳感器為三線制：電源、信號、電源地。采用三芯屏蔽電纜。屏蔽線在傳感器一端接外殼地。不得在二次儀表端接大地。三芯分別接電源、信號、（Ω）電源地。見圖10

變送器為兩線制：采用二芯電纜，渦街“+"、“-"端子分別接+24V及測試儀表信號輸入“+"端，信號“-"端與24VDC“-"端鏈接，該回路輸出4~20mA。