智能渦街流量計是根據卡門(mén)渦街原理研制成的一種流體振蕩型儀表。智能渦街流量計在流動(dòng)的流體中插入一個(gè)斷面為非流線(xiàn)型柱狀物體時(shí)，在柱體后部?jì)蓚葧?huì )產(chǎn)生兩列交錯排列的旋渦。旋渦分離的頻率與流速成正比，與柱體迎流面的寬度成反比。管道介質(zhì)流體的流量測量,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、粘度等參數的影響。無(wú)可動(dòng)機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長(cháng)期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+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**、理想的流量?jì)x表。
工作原理：
在流體中設置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規則的旋渦，這種旋渦稱(chēng)為卡曼渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱(chēng)地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f，被介質(zhì)來(lái)流的平均速度為U，旋渦發(fā)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(guān)系式：
f=StU1/d=StU/md
式中U1－旋渦發(fā)生體兩側平均流速，m/s
St—斯特勞哈爾數
m－旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
瞬時(shí)體積流量qv為：
式中K－流量計的儀表系數，脈沖數／*（P/*）
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數有關(guān)。斯特勞哈爾數為無(wú)量綱參數，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn)，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(shí)，HLUG的流量計算式為
式中ＱＶn，ＱＶ－分別為標準狀態(tài)下（20℃，101.325kPa）和工況下的體積流量，/h;
Pn，P－分別為標準狀態(tài)下和工況下的**壓力kPa;
Tn，Ｔ－分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，Ｋ；
Zn，Z－分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數。
由上式可見(jiàn)，XT-LUG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(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時(shí)流量計的輸出信號應同時(shí)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。
智能渦街流量計參數：
1、口徑:DN15-DN200
2、公稱(chēng)壓力：1.6MPa、2.5MPa、4MPa
3、環(huán)境溫度:-25℃～+130℃、-25℃～+250℃、-25℃～+300℃、
4、精度：±1.0%
5、供電電源：+24VDC±10%，可3.6V鋰電池供電。
6、測量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣
7、輸出信號：脈沖電壓輸出信號 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
8、脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m，脈沖電流遠傳信號 4～20 mA,傳輸距離為1000m
智能渦街流量計選型：
代號 | 通徑 | 流量范圍㎡/h | ||||||
XTLU-25 | DN25 | 1~10（液體） | 25~60（氣體） | 蒸汽流量請查看說(shuō)明書(shū)，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計 | ||||
XTLU-32 | DN32 | 1.5~18（液體） | 15~150（氣體） | |||||
XTLU-40 | DN40 | 2.2~27（液體） | 22.6~150（氣體） | |||||
XTLU-50 | DN50 | 4~55（液體） | 35~350（氣體） | |||||
XTLU-80 | DN80 | 9~135（液體） | 90~900（氣體） | |||||
XTLU-100 | DN100 | 14~200（液體） | 140~1400（氣體） | |||||
XTLU-150 | DN150 | 32~480（液體） | 300~3000（氣體） | |||||
XTLU-200 | DN200 | 56~800（液體） | 550~5500（氣體） | |||||
代號 | 功能1 | |||||||
N | 無(wú)溫壓補償 | |||||||
Y | 有溫壓補償 | |||||||
代號 | 輸出型號 | |||||||
F1 | 4-20mA輸出（二線(xiàn)制） | |||||||
F2 | 4-20mA輸出（三線(xiàn)制） | |||||||
F3 | RS485通訊接口 | |||||||
代號 | 被測介質(zhì) | |||||||
J1 | 液體 | |||||||
J2 | 氣體 | |||||||
J3 | 蒸汽 | |||||||
代號 | 連接方式 | |||||||
L1 | 法蘭卡裝式 | |||||||
L2 | 法蘭連接式 | |||||||
代號 | 功能2 | |||||||
E1 | 1.0級 | |||||||
E2 | 1.5級 | |||||||
T1 | 常溫 | |||||||
T2 | 高溫 | |||||||
T3 | 蒸汽 | |||||||
P1 | 1.6MPa | |||||||
P2 | 2.5MPa | |||||||
P3 | 4.0MPa | |||||||
D1 | 內部3.6V供電 | |||||||
D2 | DC24V供電 | |||||||
B1 | 不銹鋼 | |||||||
B2 | 碳鋼 | |||||||
智能渦街流量計的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環(huán)節，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會(huì )影響儀表的使用壽命，甚至會(huì )損壞儀表。
（一） 安裝環(huán)境要求：
1． 盡可能避開(kāi)強電設備、高頻設備、強開(kāi)關(guān)電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
2． 避開(kāi)高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風(fēng)措施。
3． 避開(kāi)高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風(fēng)措施。
4． 渦街流量?jì)x表應盡量避免安裝在振動(dòng)較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。
5． 儀表*好安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線(xiàn)彎成U形，避免水順著(zhù)電纜線(xiàn)進(jìn)入放大器殼內。
6． 儀表安裝點(diǎn)周?chē)鷳摿粲休^充裕的空間，以便安裝接線(xiàn)和定期維護。
（二）儀表管道安裝要求：
渦街流量?jì)x表對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì )影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng)，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長(cháng)度要求見(jiàn)圖
渦街流量?jì)x表對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì )影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng)，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長(cháng)度要求見(jiàn)圖
DN為儀表工稱(chēng)口徑 單位:mm
注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量?jì)x表的上游,而應安裝在渦街流量?jì)x表的下游10D處。上、下游配管內徑應相同。如有差異，則配管內徑Dp與渦街儀表表體內徑Db,應滿(mǎn)足以下關(guān)系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下游配管應與流量?jì)x表表體內徑同心，它們之間的不同軸度應小于0.05Db
儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時(shí)不能凸入管內，其內徑應比表體內徑大1-2mm
測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí)，測壓孔應設置在下游3-5D處，測溫孔應設置在下游6-8D處，見(jiàn)圖。D為儀表工稱(chēng)口徑，單位：mm
儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
測量氣體時(shí)，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內含少量液體，為了防止液體進(jìn)入儀表測量管，氣流應自下而上流動(dòng)，如圖（四）a所示
測量液體時(shí)，為了保證管內充滿(mǎn)液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí)，應該保證液體流動(dòng)方向從下而上。若管道內含少量氣體，為了防止氣體進(jìn)入儀表測量管，儀表應安裝在管線(xiàn)的較低處
如圖所示
儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時(shí)不能凸入管內，其內徑應比表體內徑大1-2mm
測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí)，測壓孔應設置在下游3-5D處，測溫孔應設置在下游6-8D處，見(jiàn)圖。D為儀表工稱(chēng)口徑，單位：mm
儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
測量氣體時(shí)，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內含少量液體，為了防止液體進(jìn)入儀表測量管，氣流應自下而上流動(dòng)，如圖（四）a所示
測量液體時(shí)，為了保證管內充滿(mǎn)液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí)，應該保證液體流動(dòng)方向從下而上。若管道內含少量氣體，為了防止氣體進(jìn)入儀表測量管，儀表應安裝在管線(xiàn)的較低處
如圖所示
