現場(chǎng)顯示渦街流量計的使用說(shuō)明書(shū)/中偉測控

一、儀表概述： 
現場(chǎng)顯示渦街流量計沒(méi)有可動(dòng)的機械部件，從而維護量小，儀表常數穩定，容易在工作環(huán)境中保證精度。它的測量范圍大，壓力損失小，準確度高。渦街流量計屬于流體振動(dòng)式流量計，可用于測量飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽，各種氣體，水及低粘度、低溫液體（如鹽水、液氮）。汽液通用，無(wú)需實(shí)液標定；可準確測量封閉管道中蒸汽、氣體和液體的流量。有抗振、耐腐、高溫、防爆等多種類(lèi) 型供選用。
二、測量原理：
現場(chǎng)顯示渦街流量計的工作原理是由設計在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應的電子線(xiàn)路等組成。當流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí)，它的兩側就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱(chēng)為卡門(mén)渦街。在卡門(mén)渦街理論的基礎上又提出了卡門(mén)渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關(guān)系式：f = St × V/d 式中: 
f 渦街發(fā)生頻率 （Hz）
V 旋渦發(fā)生體兩側的平均流速（m/s ）
St 斯特羅哈爾系數（常數）
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電信號，經(jīng)過(guò)前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號（或標準信號）。
三、流量計使用選擇及應用：
1、為了使用方便，電池供電型采用微功耗高新技術(shù)，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。
2、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。
3、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。
4、廣泛應用于石油、化工、冶金、機械、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節能管理。
四、性能特點(diǎn)：
1、可在很寬的流量范圍內測量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質(zhì)的影響；
2、不受溫度、壓力的影響，同時(shí)不易堵，不易卡，不易結垢，耐高溫，高壓；
3、安全防爆，適用于惡劣環(huán)境；
4、無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)孔洞縫隙設計，產(chǎn)品無(wú)磨損、耐臟污，無(wú)須機械維修，使用壽命長(cháng)；
5、采用微功耗高新技術(shù),電池供電的現場(chǎng)顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上；
6、溫壓補償一體化設計；
7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力；
8、同時(shí)顯示流量值與累計流量值,不必輪流切換；
9、采用抗振動(dòng)探頭，有效消除外界振動(dòng)影響； 
10、采用分體式信號轉換器，電纜zui長(cháng)100米；
11、量程比寬達20：1；
12、儀表整體結構設計合理，動(dòng)態(tài)測量范圍寬，壓力損失??；
13、表體采用不銹鋼材質(zhì)，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量；
14、現場(chǎng)液晶顯示，脈沖、4～20mA輸出或485通迅，可與工業(yè)自動(dòng)化系統連接。 
五、技術(shù)指標：
1、測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽；
2、測量范圍：（見(jiàn)下表）；
3、公稱(chēng)通徑：（見(jiàn)下表）非標產(chǎn)品可根據用戶(hù)要求特殊定做；
4、溫度范圍：壓電式   -40℃ ~ 350℃      電容式   -60℃ ~ 450℃；
5、壓力規格：PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa ,更高壓力規格可特殊定做；
6、范 圍 度：正常范圍1：10   擴展后范圍1：15；
7、壓力損失系數：Cd≤2.6；
8、系統測量精度：液體、氣體  示值的±1%；
       蒸 汽   示值的±1.5%；
       插入式    示值的±2.5%；
9、供電電壓：傳感器 +12VDC 、+24VDC（可選） 變送器 +24VDC；
   現場(chǎng)顯示型 儀表自帶3.6V鋰電池； 
10、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(xiàn)制4 ~ 20mA.DC電流信號；
11、允許振動(dòng)加速度：壓電式 ≤0.2g    電容式 ≤1.0g；
12、環(huán)境溫度：傳感器：-30℃ ~ 65℃   變送器、現場(chǎng)顯示：-10℃ ~ 50℃；
13、環(huán)境濕度：相對濕度5 ~ 85%；
14、大氣壓力：86 ~ 106Kpa；
15、信號遠傳距離：≤500m；
16、信號線(xiàn)接口：內螺紋M20×1.5；
17、防爆等級：( ia )ⅡCT2 — T5；
18、 防護等級：普通型 IP65  潛水型IP68；
19、儀表材質(zhì)：儀表外殼采用鋁合金，表體部分采用不銹鋼304材質(zhì),也可根據用戶(hù)要求采用特殊材質(zhì)。
六、對管道要求：
1、對直管段的要求： 
為了確保儀表正常、準確運行，傳感器安裝點(diǎn)的上下游必須有一定的直管道，以調整流場(chǎng)，如圖所示。 

圖1：同心縮管； 
圖2：同心擴管； 
圖3：一個(gè)90度彎頭； 
圖4：同一平面兩個(gè)90度彎頭； 
圖5：不同平面兩個(gè)90度彎頭； 
圖6 ：調節閥應安裝在傳感器下游5D以 遠處，若必須安裝在傳感器上游， 則傳感器上游應有不小于50D的 等徑直管段，下游應有不小于5D 的等徑直管段。 
2、對管道的要求： 
a、上、下游配管內徑D和與傳感器內徑DN相同，其差異滿(mǎn)足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。 
b、配管應與傳感器同心，同軸度應小于0.05DN。 
c、密封墊不能凸入管道內，其內徑可比傳感器內徑略大。 
d、如需斷流檢查與清洗傳感器，應設置旁通管道，如下圖所示。 
3、對管道振動(dòng)的要求： 
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強的管道上，若不得已要安裝時(shí)，必須采取減震措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防振墊。 
特別注意：在空壓機出口處振動(dòng)較強，不能安裝傳感器，應安裝在儲氣罐之后。
4、對氣流條件的要求：
a、被測氣體應為單相的、連續地流經(jīng)管道的圓管流。
b、氣體流經(jīng)流量計之前，其流速必須與管道軸線(xiàn)平行，不得有旋渦流。
c、氣流應是亞音速、非脈動(dòng)的，其流量隨時(shí)間變化比較緩慢。5、對流量計的安裝要求：
流量計對工藝安裝及使用環(huán)境沒(méi)有太多的特殊要求，但任何一類(lèi)流量測量?jì)x表都有這樣一種共性，即盡可能避免振動(dòng)及高溫環(huán)境隨離流態(tài)干擾元件(如壓縮機、分離器、調壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內壁光滑平直、保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等。
七、安裝條件：
1、傳感器可安裝在室內，也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。
2、傳感器應安裝在水平、垂直或傾斜（流體的流向自下而上）的與其公稱(chēng)通徑相應的管道上。
3、傳感器應避免安裝在有機械振動(dòng)的管道上。當振動(dòng)不可避免時(shí)，應考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。
4、傳感器感應避免安裝在有較強電磁場(chǎng)干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場(chǎng)所。
5、被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時(shí)，應在傳感器上游直管段要求的長(cháng)度以外加裝過(guò)濾器。
6、傳感器的上、下游應配置一定長(cháng)度的直管段，直管段的內壁應清潔、光滑，無(wú)明顯凸凹、積垢和起皮等現象。其長(cháng)度應符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內，應充滿(mǎn)被測液體。
7、直管段內徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應采用比傳感器通徑略大的管徑，誤差要≤3%并不超過(guò)5mm。
八、注意事項：
1、法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著(zhù)傳感器焊接。
2、安裝時(shí)應使傳感器的流向標志與管道內流體流向一致。
3、傳感器安裝前，法蘭凹槽內必須放好密封圈。壓力和溫度測量點(diǎn)的位置，取壓點(diǎn)在傳感器下游3～5DN處，測溫點(diǎn)在下游5～8DN處。
4、測量高溫介質(zhì)時(shí)，切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周?chē)饋?lái)。
5、連接傳器的屏蔽電纜走向，應盡可能遠離強電磁場(chǎng)的干擾場(chǎng)合。不允許與高壓電纜一起敷設，屏蔽電纜要盡量縮短，并且不得盤(pán)卷，以減少分布電感，zui大長(cháng)度不應超過(guò)200米。
6、安裝傳感器前，管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內的雜質(zhì)，避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿(mǎn)被測液體，防止氣泡的干擾。
7、測量氣體的管道為防止儲積液的干擾。高溫高壓下更換探頭體時(shí)，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。
九、安裝的規范管理：
流量計規范安裝，給使用部門(mén)在后續管理提供有力的技術(shù)保障，對施工單位提出以下幾點(diǎn)具體要求，通過(guò)多年的驗證效果很好。
1、帶4～20mA輸出，脈沖輸出。
2、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、儀表柜要求為：柜內帶UPS電源、配空開(kāi)及插座、將GPRS通訊裝置、智能渦街流量計轉換器等集中安裝并帶鎖。
5、儀表柜的平穩需水泥墩底座、儀表柜防護等級適用戶(hù)外、柜頂具有隔熱層防止陽(yáng)光直射、柜具有防潑水功能。
6、表井內需有一側留有足夠的直管段，便于智能渦街流量計檢測、比對和后續管理。
7、設計渦街流量計時(shí)前端須留有至少10倍公稱(chēng)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、應嚴格按說(shuō)明書(shū)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(xiàn)使用多股銅束導線(xiàn)，線(xiàn)纜需大于等于16mm2；儀表接地線(xiàn)使用多股銅束導線(xiàn)，線(xiàn)纜要求大于等于6mm2。接地標準詳見(jiàn)GB50343-2009《建筑物電子信息系統防雷技術(shù)規范》。
十、選型要點(diǎn)：
正確選型才能保證渦街流量計更好的使用。選用什么種類(lèi)的渦街流量計應根據被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來(lái)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測量要求和使用場(chǎng)合選擇儀表精 度等級，做到經(jīng)濟合算。比如用于貿易結算、產(chǎn)品交接和能源計量的場(chǎng)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(guò)程控制的場(chǎng)合，根據控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過(guò)程流量，無(wú)需做控制和計量的場(chǎng)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(shí)可以選用價(jià)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(shí)，渦街流量計的滿(mǎn)度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內 選用，范圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應視測量流量范圍是否 在流速范圍內確定，即當管道流速偏低，不能滿(mǎn)足流量?jì)x表要求時(shí)或者在此流速下測量準 確度不能保證時(shí)，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內流速，得到滿(mǎn)意測量結果。
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(shí)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(shuō)必須滿(mǎn)足流體流速不得低于5m/s。根據用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現有的工藝管道口徑來(lái)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(cháng)，壓力波動(dòng)較大，必須采用壓力補償，考慮到壓力、溫度及密度的對應關(guān)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，具有穩壓補償、瞬時(shí)流量顯示和累積流量積算功能。
十一、現場(chǎng)需求：
1、低維護量-市場(chǎng)上大多數的渦街流量計是采用取壓孔或插入式檢測元件感應漩渦，一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應元件與表體間的縫隙，則造成信號變弱或不穩定。良好的設計應該是沒(méi)有容易堵塞的部分，從而降低維護量。
2、感應元件在線(xiàn)更換-某些廠(chǎng)家的感應元件與渦街發(fā)生體合二為一，看似簡(jiǎn)單的設計卻給實(shí)際使用帶來(lái)不便。因為一旦感應部分失效，則需要將管道內介質(zhì)排空泄壓后更換部件，影響生產(chǎn)。完善的設計應該是將二者分開(kāi)，這樣就可以單獨更換感應部分，而無(wú)需將介質(zhì)排空。
3、渦街流量計容易受到振動(dòng)的干擾，設計精良的渦街流量計可以通過(guò)硬件和數字信號處理將干擾排除，從而得到穩定的信號。
4、渦街流量計安裝的一個(gè)麻煩事前后需要很長(cháng)的直管段，有些廠(chǎng)家可以提供在流量計內部縮徑的設計，大大降低了用戶(hù)專(zhuān)門(mén)維渦街流量計配備直管段的需求。