涡街蒸汽流量计

一、涡街蒸汽流量计原理

在蒸汽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V1，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=SrV1/d=SrV/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）
式中　　V1--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=πD2V/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（0℃或20℃，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。
　　蒸汽涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。
　　
    为了使用方便，电池供电的就地显示型蒸汽涡街流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。

二、技术参数

◆测量介质：蒸汽

◆口径规格：DN15~DN300

◆连接方式：法兰卡装式、法兰连接式

◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s 

◆测量精度：1.5级

◆被测介质温度:常温–25℃～100℃

◆高温–25℃～150℃ -25℃～250℃

◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V

◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m

◆脉冲电流远传信号 4～20 mA,传输距离为1000m

◆仪表使用环境 温度:-25℃～+55℃ 湿度:5～90% RH50℃

◆材质 不锈钢, 铝合金

◆电源 DC24V或锂电池3.6V

◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6

◆防护等级 IP65

三、特点

结构简单而牢固，无可动部件，可靠性高，长期运行十分可靠。

安装简单，维护十分方便。

检测传感器不直接接触被测介质，性能稳定，寿命长。

输出是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高。

测量范围宽，量程比可达1：10。

压力损失较小，运行费用低，更具节能意义。

四、选型

五、安装

管道情况

涡街流量计的安装要求有一定的前后直管段，常见情况如下（D为管道的直径）：

安装条件

1. 传感器应安装在水平、垂直、倾斜(液体流向自下而上)的与其通径相同的管道上。传感器的上游 和下2游应配置一定长度的直管段，其长度应符合前直管段15～20D，后直管段5～1OD的要求。

2. 安装液体传感器的附近管道内应充满被测液体。

3. 传感器应避免安装在有强烈机械振动的管道上。

4. 直管段的内径尽可能与传感器通径*，若不能*，应采用比传感器通径略大的管道，误差 要≤3%，并不超过5mm。

传感器应避免安装在有较强电磁场干扰、空间小和维修不方便的场合。