一．概 述

LUGB型渦街流量計是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計，并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中。

該儀表采用*的差動技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題，并采用了*的傳感器封裝技術(shù)和防護措施，保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種型式，基本型測量單*量信號；復(fù)合型可同時實現(xiàn)溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。

二．工作原理

    渦街流量計是由旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時，它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街?？ㄩT渦街的頻率與流體的流速成正比。 

f = St × V/d

式中:  

f   渦街發(fā)生頻率 (Hz)

V  旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s)

St  斯特羅哈爾系數(shù)（常數(shù)）

圖1 渦街流量計工作原理示意圖

    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)過前置放大器轉(zhuǎn)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．儀表特點與用途

特點：

• 無可動部件，*穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單便于安裝和維護
• 采用消擾電路和抗振動傳感頭，具有一定抗環(huán)境振動性能
• 采用超低功耗單片微機技術(shù)，1節(jié)3.6V10AH鋰電池可使用5年以上
• 由軟件對儀表系數(shù)非線性進行修正，提高測量精度
• 壓力損失小，量程范圍寬
• 采用EEPROM對累積流量進行掉電保護，保護時間大于10年

用途：

本儀表可廣泛用于大、中、小型各種管道給排水、工業(yè)循環(huán)、污水處理，油類及化學(xué)試劑以及壓縮空氣、飽和及過熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計量。

四．技術(shù)參數(shù)

表1 技術(shù)參數(shù)

五．產(chǎn)品型號與標記

表2 產(chǎn)品型號與標記

例：選用一臺法蘭卡裝式防爆型渦街流量計測量蒸汽，管道為DN50、現(xiàn)場需要顯示流量并遠傳電流信號，其產(chǎn)品型號應(yīng)為：LUGB-2305ZCE

六．選型

1．一般液體和氣體適用流量范圍(見表3）

表3 一般氣體和液體的流量范圍

注：表中頻率為理論值。液體使用流量范圍的測試條件是常溫水（t=20℃，ρ=1000kg/m3）。氣體使用測量范圍的測試條件是常溫常壓的空氣（t=20℃，P=101.325kPa，ρ=1.205 kg/m3）

2．已知標準狀態(tài)下的體積流量換算成工況下的體積流量

一般氣體的計量單位常用標準狀態(tài)體積計量單位，即標準立方米/小時（Nm3/h），簡稱“標方”。按以下公式先將標準狀態(tài)體積流量換算成工況狀態(tài)體積流量，即 立方米/小時 （m3/h）然后再與表3適用流量范圍進行比較。

式中：Q工：被測介質(zhì)工況狀態(tài)下的體積流量。（m3/h）

          Q標：被測介質(zhì)標況狀態(tài)下的體積流量。（Nm3/h，20℃，0.1013MPa壓力下）

  T工：被測介質(zhì)工況狀態(tài)下的介質(zhì)溫度。

      P工：被測介質(zhì)工況狀態(tài)下的介質(zhì)壓力，表壓。(MPa)

3．對于飽和蒸汽，可按表4所給質(zhì)量流量的范圍對照選取。

4．對于過熱蒸汽，則應(yīng)先對照過熱蒸汽表（表5）查出其相應(yīng)溫度及壓力(取壓力：表壓+1)下的密度值，然后根據(jù)給定的質(zhì)量流量通過下式計算出對應(yīng)的體積流量，再與表4相應(yīng)口徑蒸汽流量對照選型。

式中：G：質(zhì)量流量

          r：介質(zhì)密度

表4 飽和蒸汽的流量范圍

表5 過熱蒸汽密度表

5．壓力損失的計算

計算壓力損失是否對工藝管線有影響，由下式計算：

DP=1.2r × V2(Pa)

式中：DP：壓力損失(Pa)

       r ：介質(zhì)密度

       V：管內(nèi)平均流速(m/s)

6．被測介質(zhì)為液體時，為防止氣化和氣蝕，應(yīng)使傳感器的液體壓力符合下式要求：

P≥2.6DP + 1.25P1（Pa壓力）

式中：DP：壓力損失值（Pa）

       P1 ：流體的蒸汽壓（Pa壓力）

七．結(jié)構(gòu)形式與安裝形式

1．結(jié)構(gòu)形式

        圖2 儀表結(jié)構(gòu)示意圖

2．外形與尺寸

圖3 儀表外形與尺寸示意圖

表6 儀表外形與尺寸

3．流量計的安裝形式

圖4 流量計的安裝形式

4．流量計的管道安裝

圖5 流量計的管道安裝

八．流量計的安裝要求與注意事項

1．對環(huán)境的要求

• 流量計裝在室內(nèi)，必須安裝在室外時應(yīng)有防潮和防曬措施。                  
• 流量計應(yīng)避免安裝在有強電磁場干擾、空間小和維修不方便的場合。
• 流量計應(yīng)避免安裝在溫度較高、受設(shè)備熱輻射或含有腐蝕性氣體的場所，若必須安裝

時,須有隔熱通風(fēng)措施。

2．對直管段的要求

為了保證準確的測量，流量計的上游必須有足夠長的直管段，上游流動分布盡可能不受干擾，如果有控制和節(jié)流裝置裝在下游。直管段長度用管道內(nèi)徑D的倍數(shù)來表示，上下游zui小的直管段要求如下：

• 上游：10D   （10倍口徑）
• 下游：5D    （5倍口徑）

如果流量計的上游有彎頭、縮徑、擴徑、閥門等情形，則需要更長的直管段，具體情況（如圖6所示）。

               漸縮管                                     漸擴管

同一平面有兩個90º彎頭                         不同平面有兩個90º彎頭

            流量調(diào)節(jié)閥                                 一個90º彎頭

圖6 上下游管道形式與尺寸要求

3．對配管的要求 

流量計安裝點的上下游配管的內(nèi)徑應(yīng)與流量計的內(nèi)徑相同，其應(yīng)滿足下式的要求：

0.98D ≤ DN ≤1.05D

式中：D 流量計的內(nèi)徑

      DN 配管內(nèi)徑

配管應(yīng)與流量計同心,同軸偏差應(yīng)不大于0.05 DN。

4．對管道振動的處理

流量計應(yīng)避免安裝在有機械振動的管道上，若不得已要安裝時，必須采取減振措施，可加裝軟管過渡，或者在流量計上下游2D處加裝管道固定支撐點并加防震墊。

5．流量計的安裝

• 按開口尺寸的要求在管道上開口，且使開口的位置滿足直管段的要求。
• 將連接上法蘭的整套流量計放入開好口的管道中。
• 對法蘭與管道進行點焊定位。
• 將流量計取下，把法蘭按要求焊接好，并清理管道內(nèi)所有凸出部分。
• 在法蘭的內(nèi)槽內(nèi)裝上與管道通徑相同的密封墊圈，將流量計裝入法蘭中，流量計的流向標應(yīng)與流體方向相同，然后用螺栓緊固好。

6．鉑電阻和壓力變送器的安裝

• 如果被測介質(zhì)需要進行溫度壓力補償時（如蒸汽、壓縮空氣），則需要加裝PT100鉑電阻和壓力變送器。
• PT100鉑電阻應(yīng)安裝在流量計下游4~8D處（如圖7所示），在選好的位置上開一個25mm圓孔，把鉑電阻底座垂直或傾斜焊在開好的圓孔上，把鉑電阻裝在底座上并確保密封可靠無泄露。
• 壓力變送器應(yīng)安裝在流量計下游3~5D處（如圖7所示），開孔的位置應(yīng)使彎管裝好后垂直地面。在選好的位置上開一個20mm圓孔，把彎管的一頭垂直焊在開好的圓孔上，把配套閥門擰在彎管的另一頭上，閥門的上端裝上壓力變送器，閥門的兩端應(yīng)密封可靠確保無泄露。如果測量高溫介質(zhì)應(yīng)提前把彎管灌上水，防止因溫度過高損傷壓力變送器。

           圖7  溫度、壓力安裝點示意圖               圖8 正確保溫圖

7．注意事項

• 法蘭與管道點焊定位后應(yīng)卸下流量計，不能帶著流量計焊接。
• 渦街流量計可以測量液體、氣體和蒸汽，但不同介質(zhì)之間不通用；同種介質(zhì)又分為低溫、高溫和特高溫三種規(guī)格，不同溫度之間也不通用。
• 當測量液體時必須保證管道內(nèi)充滿液體，因此介質(zhì)流向應(yīng)是自下而上的。
• 流量計可以在沿管道軸線垂直方向上360度任意安裝。*安裝方式：低溫介質(zhì)表桿垂直地面安裝；高溫介質(zhì)表桿平行地面安裝。
• 流量計應(yīng)盡量避免安裝在架空較長的管道上，由于管道的下垂容易造成流量計與法蘭間的密封泄漏。若必須安裝時，須在流量計的上下游2D處分別設(shè)置管道支撐點。
• 在測量蒸汽的管道中，為了防止轉(zhuǎn)換器溫度過高，儀表連接桿至少一半不要保溫（如圖8所示）。
• 為了方便觀察和接線，流量計的表頭在原有的位置上可進行360度旋轉(zhuǎn)，在調(diào)整好位置后，把鎖緊螺母擰緊即可。為了防止水汽從鎖緊螺母處進入殼體，必要時須用防水膠帶把瑣緊螺母纏繞密封好。
• 連接流量計的屏蔽電纜走向，應(yīng)遠離強有電磁場干擾的場合，不允許與高壓電纜一起敷設(shè)。屏蔽線應(yīng)盡量縮短，且不得盤卷，以減少分布電感，zui大長度不超過500米。
• 接線時先擰開表殼后蓋，將信號線從防水接頭送入。按照接線圖示正確接線。將防水接頭擰緊，并保證線纜在進入防水接頭之前必須向下壓彎，以確保水不會順著線纜進入殼體內(nèi)（如圖9所示）。

圖9 防水接線示意圖

注：儀表在出廠前均已調(diào)整好參數(shù)，一般不需要再調(diào)。如果在正常使用條件下，確實發(fā)現(xiàn)輸出的遠傳電流有些流量點實測值與理論值相比相差很多，則按如下方法調(diào)整電路板上的電位器：打開儀表前殼，用小螺絲刀旋下儀表面板上的4個小螺絲后，拿出電路板，在中間一層電路板上有兩個可調(diào)電阻，調(diào)整緊靠黃色晶振的深藍色電位器可對4mA進行調(diào)整，注意調(diào)整時不要調(diào)節(jié)幅度過大。調(diào)整好后原樣裝好。在流量計運行后，流量計的滿度輸出值在現(xiàn)場不能進行再調(diào)整；如需調(diào)整，請將流量計返廠，由廠家根據(jù)您的要求在標準流量裝置上完成。?。?！