气体涡街流量计

适用介质

过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气、其它气体或液体。

一、概述

LUB型涡街流量计有普通型、高温型和就地显示型三种。

LUB型涡街流量计是根据卡门涡街原理，利用应力检测方式，以压电晶体作为敏感元件，并使检测部件与旋涡发生体分离的一种新型流体振荡型流量传感器。

该传感器具有无运动零部件、测量范围度大、介质适用性广、测量精度高、检定周期长、传输信号距离远、压力损失小、结构简单、运行可靠、使用寿命长、安装维护方便等许多显著优点。可广泛地应用于石油化工、冶金机械、供热供电、医药科研等各行业的各种气体、液体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理。

涡街流量计是根据“卡门涡街”原理研制成的一种流体振动型流量仪表，基本原理是当流体遇到非流线体时，在非流线体两侧会交替产生旋涡。

1、基本原理见图一

图一  St与Re的关系

旋涡的分离频率，在一定的柱形下与流速成线性比例关系，基本函数关系如下：

    式中    

f：旋涡分离频率，HZ

    St：斯特劳哈尔数，不同的柱形St不同，在一定柱形下，在一定流量内St基本不变，无量纲

    V：流体在管道中平均流速，m/s

D：管道直径，m

d：旋涡发生体迎流面宽度，m

由上式可见，通过测量旋涡的分离频率，便可知流体的流速和瞬时量，斯特劳哈尔数St是通过试验确定的无量纲的常数，一段时间内输出的频率脉冲数与流体的体积之比称为仪表系数，基本公式演变如下：

式中       Q：一段时间内体积量，m3

              S：管道的截面积，m2

     T：一段时间单位，秒

一段时间内旋涡产生的数量N = f · T

仪表系数K值由式K=N/Q得出,单位: n/ m3

气体涡街流量计采用的压电晶体检测旋涡分离的频率。旋涡在柱体后部两侧交替分离，产生压力脉动。安装在柱体后面的压电检测体感受到涡街的交变力时，产生交变的电荷信号。交变的电荷信号，经电荷放大器处理后，以电压频率信号输出（传感器）或进一步变成与流量成线性比例的4～20 mA直流标准信号输出（变送器）。

2、电荷检测放大器工作原理

检测放大器的作用是将传感器探头产生的交变信号，经电荷放大器进行电荷/电压转换，经高通滤波电压放大，低通滤波整形后，输出频率脉冲信号。电路原理框图见图二

图二

二、气体涡街流量计主要技术特性

2.1精度等级：1.0；1.5；2.5

2.2重复性误差%：≤1/3准确度等级值

2.3压力损失系数： Cd ≤2.4

2.4测量范围度：8:1～40:1

2.5公称压力（MPa）：1.0；1.6；2.5；（2.5以上订货时注明）

2.6测量介质温度（℃）：—40～200；280；350；450

2.7供电电源：12～24V DC;3.6V DC

2.8输出信号：

2.8.1电压脉冲：低电平≤0.5V，高电平≥5V

2.8.2标准信号：电压信号：0～5V，1～5V

电流信号：0～10mA，4～20mA

2.9使用环境条件：

2.9.1温度：—40～55℃

2.9.2相对湿度：5～90%

2.9.3大气压力：86～106kPa

2.10流量测量范围（见表一）

注：表中所列流量范围：液体指常温水；气体指标准状况（20℃、101325Pa）下的空气。

三、规格型号：

3.1规格及标记

3.1.1传感器公称通径标记（见表二）

3.1.2被测介质标记（见表三）

3.1.3连接方式标记（见表四）

3.1.4其它标记

A：普通型（无标记）           B：防爆型（标记B）

C：标准信号输出（标记M）     D：现场显示（标记X）

3.2传感器型号

3.2.1型号组成及意义

3.2.2本传感器的型号表示法*符合中华人民共和国专业标准《JB/T9249-1999涡街流量传感器》之规定。

四、结构形式及安装尺寸

4.1结构形式

传感器是有检测表体与检测放大器两大部分及连接这两部分的连接杆组成。表体及其组成部件和连接杆均由1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成，具有防腐耐用之优点，内部旋涡发生体与表体之间采用气体保护自熔焊接，坚固耐用。检测探头与旋涡发生体的分离结构，使得难以解决的因导压孔堵塞而不能工作的现象得到圆满解决。结构式如图三所示：

图三  LUB—2型传感器外形尺寸图

4.2安装及结构尺寸（见图1与表五）