氮?dú)饬髁坑?jì)選型要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-50℃～+350℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。

工作原理：

     渦街流量傳感器是以卡門和斯特羅哈爾有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和流量關(guān)系的理論為依據(jù)來測(cè)量蒸汽，氣體及低粘度液體的流量。如圖一所示，在表體中垂直插入一根三角柱即旋渦的發(fā)生體，當(dāng)表體中有介質(zhì)流過時(shí)，在三角柱的后面交替產(chǎn)生方向相反有規(guī)律的卡門旋渦，其旋渦的分離頻率F與介質(zhì)的流動(dòng)速度V成正比。通過傳感頭檢測(cè)出旋渦的個(gè)數(shù)，就可以測(cè)算出流體流速，再根據(jù)表體口徑計(jì)算出被測(cè)介質(zhì)的體積流量。

電路構(gòu)成 電荷轉(zhuǎn)換器

從壓電元件輸出的交變電荷經(jīng)電荷轉(zhuǎn)換成與電荷量成比例的電壓。

交流放大器、低通濾波器
在這里進(jìn)行信號(hào)放大和消除噪聲。電荷轉(zhuǎn)換器的輸出波形，當(dāng)測(cè)量流體在低流速時(shí)，管道振動(dòng)等的高頻噪聲形成迭加波形。

技術(shù)參數(shù)：

儀器型號(hào) HLUGB

測(cè)量介質(zhì) 液體、氣體、蒸汽 ( 單相介質(zhì)或可以認(rèn)為是單相介質(zhì) )

飽和蒸汽在干度 ≥85％時(shí)，可以認(rèn)為是單相介質(zhì)

介質(zhì)溫度 -40℃ ~ +350℃    

介質(zhì)壓力 1.6MPa 2.5MPa 4.0MPa(壓力4.0MPa以上，需特殊定做 )

準(zhǔn) 確 度 1.0級(jí)、1.5 級(jí)

量 程 比 1：8~1：30(參比標(biāo)況下空氣) 1：8~1：40( 參比常溫水)

流量范圍 液體0.4~7.0m/s；氣體4.0~60.0m/s；蒸汽5.0~70.0m/s

規(guī)    格 Φ25、Φ40、Φ50、Φ65、Φ80、Φ100、Φ150、Φ200、Φ250、Φ300

材    質(zhì) 1Crl8Ni9Ti

雷 諾 數(shù) 正常 2x104~7x106

阻力系數(shù) Cd≤2.6

防護(hù)等級(jí) IP65

環(huán)境溫度 -40~+55℃(非防爆場(chǎng)所)

相對(duì)濕度 ≤85％

大氣壓力 86~106kPa

供電電源 脈沖型：+12VDC 20mA；電流型：+24VDC 20mA

輸出信號(hào) 頻率脈沖信號(hào)2~3000Hz ；低電平≤1V，高電平≥6V

二線制4~20mA 信號(hào)(隔離輸出) 負(fù)載≤500Ω

1）流量計(jì)通徑選擇
　　流量計(jì)的通經(jīng)可根據(jù)大使用流量Qv來選擇。為了獲得盡可能寬的流量測(cè)量范圍，正常使用流量應(yīng)不小于流量計(jì)額定大流量的1/2。為保證流量計(jì)的準(zhǔn)確度，雷諾數(shù)范圍應(yīng)在2×104～7×106內(nèi)。
選擇流量計(jì)通徑時(shí)，應(yīng)將已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（1大氣壓，0℃）下的流量換算為工況狀態(tài)下的流量，以便從表（1.2）中選用適當(dāng)?shù)牧髁坑?jì)。
1.將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度ρN換算成工況下密度ρ。
 

2. 求出工況下的流量Qv：a)由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量求出Qv：
a）由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量求出Qv：
 

3）動(dòng)態(tài)粘度η與運(yùn)動(dòng)粘度的換算：η=μρ
4）雷諾數(shù)：
 

以上式中：
ρ—工況下密度（kg/m3）
ρN—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度（kg/m3）
P— 工況下壓力（MPa）
T— 工況溫度（℃）
Qv—工況體積流量（m3/h）
QN—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量（Nm3/h）
Qm—質(zhì)量流量（kg/h）
η—動(dòng)態(tài)粘度（Pa•S）
RD—雷諾數(shù)
D—流量計(jì)管徑或插入探頭直徑（mm）

表1 不同通徑下流量計(jì)液體、氣體大流量及所對(duì)應(yīng)的大頻率
 

注：1、液體小流量可從圖1查找，氣體和過熱蒸汽可從圖2查找。
2、對(duì)于插入式流量計(jì)而言，管徑從200～2500mm其大流量可按流速（液體9m/s，氣體75m/s）計(jì)算。其小流速可通過表1、表2、圖1、圖2、DN50小流量來計(jì)算，再得出某管徑下小流量。

2）壓力損失
水在流速7m/s時(shí)為0.054Mpa，大氣壓下的空氣在流速75m/s時(shí)為830H2O，壓力損失由下式計(jì)算。
△Ρ＝1.1×10-6×ρ•V2
式中：△Ρ——壓力損失（Mpa）
ρ——流體密度（kg/m3）
V——流速（m/s）
表2 常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度
 

飽和蒸汽實(shí)例
試確定DN50流量計(jì)用于7bar飽和蒸汽的量程范圍。由表3可查得：DN50 7bar量程范圍是84-1835kg/h 還可得到以下信息：飽和蒸汽溫度165℃，密度3.67kg/m3。

液體小流量（線性）

圖1 液體小流量與運(yùn)動(dòng)粘度的關(guān)系
 

氣體/過熱蒸汽小流量
 

例2：
已知氮?dú)饬髁繛?600Nm3/h,工作壓力0.7Mpa,工作溫度為40℃，選擇流量計(jì)通經(jīng)。
解：1）將標(biāo)準(zhǔn)流量變?yōu)楣r流量

求工作條件下的密度
首先查表2，得知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氮?dú)饷芏?.25kg/Nm3
 

3）通過表1和圖2可知
φ80 流量計(jì)的測(cè)量范圍 40~1375m3/h
φ100 流量計(jì)的測(cè)量范圍 70~2120m3/h
φ80 流量計(jì)的測(cè)量范圍 200~4771m3/h
根據(jù)選型原則常用流量不小于額定大流量的1/2。所以應(yīng)選φ80流量計(jì)。
當(dāng)選擇的流量計(jì)管徑比實(shí)際工作管徑小時(shí)，應(yīng)采用變徑管以保證準(zhǔn)確測(cè)量。見圖3
 

圖3 變徑管的直管段要求
 

氮?dú)饬髁坑?jì)選型解決方法：

一、管道中有介質(zhì)流動(dòng)而無信號(hào)輸出或瞬時(shí)流量無顯示？

  1.首先檢查電路接線及電源電壓是否正確；  

  2.確認(rèn)管道中確實(shí)有流量，且大于可測(cè)流量下限；

  3.檢查小流量切除值的設(shè)定是否過大；

  4.如果電路接線及電源電壓正確，將靈敏度電位器及放大倍數(shù)電位器順時(shí)針調(diào)到底。如果流量仍無顯示，累積量又無變化，說明電路板有問題，則需更換放大板；如果有信號(hào)輸出，則應(yīng)檢查管道中介質(zhì)流量是否超出渦街流量傳感器的可測(cè)流量范圍；如果介質(zhì)流量在可測(cè)范圍內(nèi)，說明傳感器的傳感頭靈敏度已偏低，需重新調(diào)整靈敏度；

  5.檢查傳感器好壞。將傳感頭兩引線從放大板上拆下，用萬用表測(cè)量傳感頭兩引線之間的阻值和傳感頭兩引線分別對(duì)外殼的阻值，都應(yīng)大于2MΩ，否則需更換傳感頭；

  6.如果傳感器沒有問題，則檢查壓力變送器和鉑熱電阻是否損壞，如果都沒有問題，則可判斷智能流量積算儀損壞。

二、管道中沒有介質(zhì)流動(dòng)而有信號(hào)輸出或瞬時(shí)流量有顯示？

  1.首先確認(rèn)管道內(nèi)確實(shí)沒有介質(zhì)流動(dòng)或擾動(dòng)，檢查管道振動(dòng)強(qiáng)度是否過大，若震動(dòng)大請(qǐng)按照如下方法進(jìn)行減震：在流量計(jì)下游2D處加裝管道支撐點(diǎn)； 在滿足直管要求的前提下，加裝軟管過度；

  2.將靈敏度電位器逆時(shí)針調(diào)整直到?jīng)]有信號(hào)輸出或瞬時(shí)流量回零為止。在調(diào)整電位器時(shí)，應(yīng)盡量緩慢一些，每調(diào)整5度角時(shí)，要停頓10秒鐘以上，以便觀察輸出是否回零。

三、信號(hào)輸出不規(guī)則、不穩(wěn)定或瞬時(shí)流量不穩(wěn)定？

  1.首先檢查管道中介質(zhì)流量是否超出傳感器的可測(cè)流量范圍；

  2.如果介質(zhì)流量在可測(cè)范圍內(nèi)，檢查前后直管段是否符合要求，并且確認(rèn)管道中介質(zhì)是否處于穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，管道內(nèi)無兩相流或脈動(dòng)流現(xiàn)象；

  3.檢查管道振動(dòng)強(qiáng)度是否過大，若過大請(qǐng)按故障2中的方法解決；

  4.檢查儀表周圍是否有較強(qiáng)電干擾信號(hào)，若有加強(qiáng)屏蔽和接地；

  5.檢查傳感器是否被玷污、受潮、受損、引線接觸不良，若有請(qǐng)清洗或更換傳感器，緊固引線；

  6.檢查傳感器安裝是否同心或密封墊是否凸入管內(nèi)，若有安裝情況，調(diào)整密封墊內(nèi)徑；

  7.檢查傳感器靈敏度的高低，調(diào)整靈敏度；

  8.檢查工藝流程是否穩(wěn)定，調(diào)整安裝位置；

  9.檢查發(fā)生體上是否有纏繞物；

  10.查看管道內(nèi)是否存在氣穴現(xiàn)象，若有降低流速，增加管內(nèi)壓力。

四、測(cè)量誤差大？

  1.首先檢查流量計(jì)供電電壓是否過大；

  2.檢查儀表的模擬轉(zhuǎn)換電路零飄或量程調(diào)整不對(duì)，若有請(qǐng)校正零點(diǎn)和量程刻度。

  3.檢查是否出現(xiàn)故障3中的1、2、5等問題；

  4.查看儀表是否超過檢定周期；

  5.檢查管道是否有泄露。

五、測(cè)量管泄露？ 

  1.檢查管內(nèi)壓力是否過高；

  2.檢查公稱壓力選擇是否正確，若不正確請(qǐng)選用高一檔公稱壓力的傳感器；

  3.檢查密封件是否損壞；

  4.檢查傳感器是否被腐蝕，若有應(yīng)采取防腐和保護(hù)措施。

六、傳感器發(fā)生異常嘯叫聲？ 

  1.檢查流速是否過高，引起強(qiáng)烈顫動(dòng)，若是請(qǐng)調(diào)整流量或更換通經(jīng)大的儀表；

  2.檢查是否發(fā)生氣穴現(xiàn)象，若有請(qǐng)調(diào)整流量和增加液流壓力；

  3.檢查發(fā)生體是否松動(dòng)。

七、儀表顯示溫度錯(cuò)誤？

  1.檢查接線是否錯(cuò)誤，是否斷線；

  2.測(cè)量其阻值大約為1080歐姆（在室溫）；

  3.根據(jù)所測(cè)內(nèi)容咨詢廠家。

八、儀表顯示壓力錯(cuò)誤？

  1.檢查接線是否錯(cuò)誤，是否斷線；

  2.在室溫下測(cè)量其阻值大約為5000歐姆；

  3.根據(jù)所測(cè)內(nèi)容咨詢生產(chǎn)廠家。