| 本儀表采用壓電應力式傳感器，可靠性高,可在－25℃～＋250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號，也有數字脈沖信號輸出，容易與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進、理想的流量儀表。 | |
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| 工作原理 |
在流體中設置旋渦發生體(阻流體)，從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f，被介質來流的平均速度為U，旋渦發生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據卡曼渦街原理，有如下關系式：
f=StU1/d=StU/md
式中U1－旋渦發生體兩側平均流速，m/s
St—斯特勞哈爾數
m－旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比 |
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| 瞬時體積流量qv為： | | | 式中K－流量計的儀表系數，脈沖數／(P/) |
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| K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見，在Re=2×104～7×106范圍內，St可視為常數，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，HLUG的流量計算式為 |
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式中ＱＶn，ＱＶ－分別為標準狀態下（20℃，101.325kPa）和工況下的體積流量，/h;
Pn，P－分別為標準狀態下和工況下的壓力kPa;
Tn，Ｔ－分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度，Ｋ；
Zn，Z－分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。
由上式可見，HLUG輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計還是有直接影響的。 |
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| 表2 |
| 通徑DN（mm） | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | | 液體（/h） | 1～14 | 1.5～23 | 2.2～36 | 5～57 | 6.3～96 | 9～145 | 14～230 | 32～510 | 56～900 | | 氣體（/h） | 12～88 | 15～145 | 22.6～230 | 35～350 | 60～600 | 90～900 | 140～1400 | 300～3000 | 550～5500 |
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| 法蘭卡裝式及法蘭連接式渦街變送器（1.6MPa）尺寸見 表4 |
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| 卡裝式 | 公稱通徑
mm | 壓力等級
MPa | L
mm | G | D
mm | d 1
mm | N－d2 | d
mm | b
mm | 重量
Kg | | 常溫 高溫 | | 25 | 2.5～4.0 | 80 | 342 500 | 76 | - | - | 25 | - | 7 | | 32 | 2.5～4.0 | 80 | 342 505 | 76 | - | - | 32 | - | 10 | | 50 | 2.5～4.0 | 80 | 337 515 | 86 | - | - | 50 | - | 12.5 | | 65 | － | 80 | 345 530 | 102 | - | - | 65 | - | 28 | | 80 | 1.6～2.5 | 100 | 350 540 | 112 | - | - | 80 | - | 25 | | 100 | 1.6～2.5 | 110 | 330 550 | 132 | - | - | 100 | - | 35 | | 150 | 1.6 | 140 | 355 575 | 203 | - | - | 150 | - | 40 | | 200 | 1.6 | 150 | 380 600 | 259 | - | - | 200 | - | 46 | | 法蘭連接式 | 100 | 1.6 | 250 | 310 530 | 215 | 180 | 8－φ18 | 100 | 26 | 30 | | 150 | 1.6 | 300 | 335 555 | 280 | 240 | 8－φ23 | 150 | 28 | 34 | | 200 | 1.6 | 320 | 370 590 | 335 | 295 | 12－φ23 | 200 | 30 | 41 |
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| 選型及計算 | | 1、流量計的口徑應根據使用流量Qv來選擇，為了獲得盡可能寬的使用流量范圍,使用流量應不小于流量計額定流量Qmax的1/2。流量計的線性流量范圍對應的雷諾范圍2×104～7×106。液體表可根據圖6直接查表2選用，而氣體表則應計算出工況狀態的流量范圍后根據圖7查表2選用，測量飽和蒸汽查表3。 |
| | | | | 4、常用氣體介質的標準狀態下密度（0.101235MPa，20℃）見表5 | | 表5 | | 氣體 | 密度（kg/） | 氣體 | 密度(kg/) | 氣體 | 密度（kg/） | | 乙炔 | 1.083 | 正丁烷 | 2.4163 | 乙烷 | 1.2500 | | 氨氣 | 0.7080 | 乙烯 | 1.1660 | 甲烷 | 0.6669 | | 丙烷 | 1.8332 | 氖氣 | 0.83914 | 天然氣 | 0.776 | | 空氣 | 1.2041 | 氬氣 | 1.6605 | 二氧化碳 | 1.829 | | 一氧化碳 | 1.165 | 氫氣 | 0.0838 | 氧氣 | 1.3302 | | 丙稀 | 1.7459 | 氮氣 | 1.1646 | | |
| 5、壓力損失
i、測量液體時的壓力損失
圖8是測量水（20℃，1013mbar，ρ=998kg/）的流量時壓力損失與流量的關系
測量密度為ρS的其它液體時，壓力損失可按下式計算 | | △P'－被測液體的壓力損失（mbar）
△P－由圖8查出的水的壓力損失（mbar） ii、測量氣體（過熱蒸汽）時壓力損失
圖9是空氣(20℃，1013mbar，ρ=1.2kg/)的壓力損失。測量密度ρS與空氣不同的其它氣體，壓力損失可按下式計算 |
| | △P'－被測介質的壓力損失
△P－由圖９查出的空氣的壓力損失 |
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圖9 空氣壓力損失(20℃，1013mbar,ρ＝1.2kg/) | 6、計算實例
a、液體的計算實例
液體的計算實例
液體密度850kg/，運動粘度2cst(=2×)，流量為50/h。試確定流量計口徑。
1）QV=50/h，直接查表2，選口徑DN50(Qmax=55/h)。
2）由圖6查出粘度2cst對應的小線性流量是Qmin=6/h。
3）按QV=50/h查圖8的△P=460mbar | | | |
| b、氣體的計算實例
溫度85℃，工作壓力0.5MPa的CO2氣體。流量3500N m3/h，試確定流量計口徑。
ρn=1.829kg/ |
| 2) 計算工況流量：QV ＝Qn×(ρn/ρ)＝3500×1.829/8.886=720/h,查表2選口徑DN80(Qmaz=900/h)
3）小流量：ρ=8.886kg/m3時查圖7得QVmin=50/h,轉換標況流量：
QNmin=50×(ρ/ρn)=242.9/h
4）壓力損失：按QV=720/h,查圖9得△P=19mbar，
求△P'=（8.886/1.2）×19=140.7mbar
c、過熱蒸汽測量
過熱蒸汽測量用飽和蒸汽參數分別乘以圖10修正系數即可得出測量過熱蒸汽的和小流量。
例：通徑φ50mm，壓力10kgf/c,溫度為250℃，過熱蒸汽的流量范圍：從圖10中查得a=0.890b=0.840，查飽和蒸汽測量范圍表3（對應DN50，1.0MPa），求小流量Qmin=0.890×112=99.68kg/h流量Qmax=0.840×1120=940.8kg/h。小流量修正系數a |
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圖10 過熱蒸汽系數修正圖 | | 選型 | | 渦街流量計類型 | HK-LUGY
HK-LUGB | 脈沖輸出
現場顯示、帶4～20mA輸出 | | | 通徑(mm) | 流量范圍（/h） | DN25
DN32
DN40
DN50
DN80
DN100
DN150
Dn200 | 1～10(液體） 25～60(氣體)
1.5～18(液體) 15～150(氣體)
2.2～27(液體) 22.6～150(氣體)
4～55(液體) 35～350(氣體)
9～135(液體) 90～900(氣體)
14～200(液體) 140～1400(氣體)
32～480(液體) 300～3000(氣體)
56～800(液體) 550～5500(氣體) | 備注：1、蒸汽流量范圍請查看表3。
2、DN250～DN600可按客戶要求訂貨。
3、DN300以上口徑推薦使用插入式渦街流量計，可定做。 | | | 壓力等級 | P1
P2
P3 | 1.6MPa
2.5MPa
4.0MPa | | | 法蘭材料 | B1
B2 | 不銹鋼
碳鋼 | | | 介質溫度 | T1
T2
T3 | 常溫
高溫
蒸汽 | | | 連接方式 | L1
L2 | 法蘭卡裝式
法蘭連接式 | | | 供電電源 | D1
D2 | 內部3.6V供電
DC24V供電 | | | 等級 | E1
E2 | 1.0級
1.5級 |
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