涡街流量计培训资料

▪ 热敏电阻法（灵敏度高）：
在三角柱体的迎流面上对称的嵌入两个热敏 电阻，热敏电阻中通入恒定的电流，使之温 度在流体静止的情况下比流体高出10℃左右。 未起漩时，流体的温度相同，交替旋转时， 发生漩涡的一侧，能量损失，因此流速降低， 此侧对电阻的冷却作用下降，可以产生一个 脉冲。
▪ 电磁检测法： 旋涡发生体后设置一个信号电极，并使电极处于一个磁感应强度为B 的永久磁场中，流体旋涡的振动使电极同频率振动，切割磁力线产生 感应电动势。特点：不怕管道振动，刚刚兴起的涡街频率检测方法。
(5 )涡街传感器的探头与内壁只有很小的距离，极易被沙粒、污物堵住，使振动 源不能
振动，仪表指零。此时如用外力敲击几下一次表的壳体，有时会把探头与内壁 之间的污物振
掉，使仪表恢复指示。有时二次表指示偏低且迟缓，是有污物堵在了探头与内 壁之间，但未 堵死，此时可旋动丝杠，使振动源旋转180°，即把振动源倒过来，让流体反冲 一下振动源， 有时会解决问题。 (6)有时一送电，仪表就指示某一刻度，且不管怎样调整灵敏度电位器，也总不 变化， 这往往是一次表内部某元件损坏所致。
差压式流量计是由将被测流体的流量转换 成压差信号的节流装置、压力信号传输管道 和用来测量差压的差压计组成。
▪ 差压式流量计工作原理及流量基本公式
qm
d2
4
21p
1.5容积式流量计：主要 利用流体连续通过一 定容积之后进行流量 累积的原理。属于这 类流量计的有椭圆齿 轮流量计和腰轮流量 计。
椭圆齿轮流量计
板、刮板、齿轮、薄膜
▪ （3）面积流量计：浮子 ▪ （4）叶轮流量计：水表、涡轮 ▪ （5）电磁流量计 ▪ （6）超声流量计 ▪ （7）流体振动流量计：涡街、涡流、射流 ▪ （8）其他：热线、皮托管、堰槽、LDV、标记
▪ 1.4差压式流量计：主要利用管内流体通过 节流装置时，其流量与节流装置前后的压差 有一定的关系。属于这类流量计的有标准节 流装置等。
2.2特点： 优点：无可动部件，寿命长；准确度高，
线性范围宽；量程范围宽（100：1）； 压力损失小；不受P、t、η、ρ等流体 参数变化的影响；气、液均可以使用， 可用于大口径管道的气液测量。 缺点：干扰引起的流量振荡时影响较大。
涡街流量计外形图
2.3涡街产生原理：当流体流动受到一个垂直于流动方向的非
▪ 数量关系：当ReD=200~50000时：
涡列频率
v f St d
斯特罗哈数 涡列发生体两侧流体的平均流速
涡列发生体迎流面的最大宽度
体积流量
qv
涡列发生体两侧的流通截面积
Av
Adf St
斯特罗哈数St主要与漩涡发生体的形状和雷诺数有关，形 状确定后，在一定雷诺数范围内St为常数。
2. 4 涡街流量计结构
动力设备的影响而发生振动，这种振动所形成的噪声干扰，对涡街流量 计仪表的准确检测是
非常有害的，严重时会导致仪表无法正常工作。如泵可以引起流体的压 力脉动(静压脉动)， 而间隙性大幅度的开闭阀门，或负荷的突变，则可引起流体对仪表的大 冲击。涡街流量计最
怕大范围的波动冲击，更怕介质中夹杂的焊渣、石块等硬物的冲击，这 些都会使噪声信号增 大，以致影响测量精度。
流线形柱体的阻碍时，柱体的下游两侧会发生明显的旋涡，成 为卡门涡列，涡列的形成与流体雷诺数有关。
附面层流动稳定
柱面v=0
附面层外流体流动压力增大，速度 下降。从流速分布线上可以看出， 越接近柱面，速度越低。
产生倒流现象
卡 曼 涡 街
流体流经柱体时，速度上升，压力下降（节流），在圆 柱体后速度下降，压力上升。当ReD>60时，附面层分离， 产生旋向相反，且交替出现的旋涡。且当涡街宽度h/相 邻旋涡间距l =0.2806时，涡街达到稳定。
瞬时流量:是指在单位时间内流过管道或明渠某一 截面的流体的量。
累积流量:是指在某一时间间隔内流体通过的总量。 该总量可以用在该段时间间隔内的瞬时流量对时 间的积分而得到，所以也叫积分流量。
累积流量除以流体流过的时间间隔，即为平均流 量。
▪ 1.3流量计种类： ▪ （1）节流式流量计：孔板、文特里 ▪ （2）容积式流量计：往复活塞、旋转活塞、圆
▪ 涡街流量计＝传感器＋转换器 ▪ 传感器
➢ 旋涡发生体（阻流体）、 ➢ 检测元件、 ➢ 仪表表体；
▪ 转换器
➢ 前置放大器、 ➢ 滤波整形电路、 ➢ D／A转换电路、 ➢ 输出接口电路、端子、支架和防护罩
2.4旋涡发生体
与仪表的流量特性（仪表系数、线性度、范围度等）和 阻力特性（压力损失）密切相关，
涡街流量计
2010-2-29
一、流量测量
1.1流量基本概念 流量是流体在单位时间内通过管道或设备某横截面处
的数量。 ➢ 质量流量：是单位时间内通过的流体质量，用qm表
示，单位为kg/s。
➢ 重量流量：是单位时间内通过的流体重量，用qG表示， 单位为kgf/s。
➢ 体积流量：是单位时间内通过的流体体积，用qV表示， 单位为m3/s
关旁通阀，打开上下游阀门，流动稳定后转换器输出连续的脉宽均匀的脉 冲，流量指示稳定无跳变，调阀门开度，输出随之改变。否则应细致检查并调
整电位器直至仪表输出既无误触发又无漏脉冲为止。
2.9涡街流量计的常见故障处理
(1)新安装或新检修好的涡街流量计安装在现场管道上后，在开表过程 中有时显示仪表 无指示。这往往是管道内无流量或流量很小，致使速度V=0或很小，在 传感器内无旋涡产 生。也可能是由于传感器内的检测放大器灵敏度调得太低。如果管道内 未吹净的焊渣、铁屑 等杂物卡在探头与内壁之间，使探头不振动，也会引起一次表无指示。
2.5检测方式与前置放大器
检测方法
热敏式
wk.baidu.com
超声式
应变式
应力式
电容式
光电式
电磁式
前置放大器 恒流放大器 选频放大器 恒流放大器 电荷放大器
调谐-振动 放大器
光电放大器 低频放大器
2.6频率检测方法
主要方法：压力脉动测量法、流速脉动测量法、频率直接检测法；
▪ 热电阻法（P脉动）：
把圆柱做成空心，中间放入一个加热的电阻丝，在隔板层开几个 导压孔，当一侧产生涡列时，P变化（脉动），另一侧未变，所以流体 经过导压孔突然流过电阻丝，使之冷却，温度降低，电阻减小，另一 侧再产生涡列时，流体反而再次冷却，电阻减小，测出电阻下降的次 数就可以推出f。
要求如下： ①能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离； ②在较宽的雷诺数范围内，有稳定的旋涡分离点，保持
恒定的斯特劳哈尔数； ③能产生强烈的涡街，信号的信噪比高； ④形状和结构简单，便于加工、安装和组合； ⑤材质应满足流体性质的要求，耐腐蚀，耐磨蚀，耐温变； ⑥固有频率在涡街信号的频带外。
旋涡发生体和检测方式一览表
(2)管道内无流体流动，但显示仪表有流量显示。这是由于仪表接地不 良，引入了外部 干扰引起的;也可能是由于灵敏度调得太高所致。实践证明，灵敏度不 能调得太高，否则会 引起流量偏高或指示波动;调得太低，显示仪表又无指示。一般应在无 流量和无外界干扰 时，使显示仪表指零即可。 (3)管道内有强烈的机械振动，也会使显示仪表有指示，而工业生产的 现场管道常常受
▪ 1.6面积流量计：浮子
金属管浮子流量计
玻璃转子流量计
▪ 1.7叶轮流量计
1.8电磁流量计
▪1.9超声流量计
1.10靶式流量计
▪ 1.11LFX分流旋翼式蒸汽流量计
1.12堰槽明渠流量计测量明渠液体流量
二、涡街流量计
2.1基本原理： 流体流经阻挡体或者是特制的元件时， 产生了流动振荡，通过测定其振荡频 率来反映通过的流量。
混 相 流 体 的 安 装
涡街流量计对上、下游直管段长度的要求
2.8使用注意事项
（1）现场安装完毕通电和通流前的检查 ①主管和旁通管上各法兰、阀门、测压、测温孔及接头应无渗漏现象； ②管道振动情况是否符合说明书规定； ③传感器安装是否正确，各部分电气连接是否 良好。 （2）接通电源静态调试
在通电不通流时转换器应无输出，瞬时流量指示为零，累积流量无变化，否 则首先检查是否因信号线屏蔽或接地不良，或管道震动强烈而引入干扰信号。 如确认不是上述原因时，可调整转换器内电位器，降低放大器增益或提高整形 电路触发电平，直至输出为零。 （3）通流动态调试
2.7安装使用注意事项
涡街流量计对管道流速分布畸变、旋转流和流动脉动等敏感， 对现场管道安装条件应充分重视，遵照生产厂使用说明书的 要求执行。 涡街流量计可安装在室内或室外。 如果安装在地井里，有水淹的可能，要选用涎水型传感器。 传感器在管道上可以水平、垂直或倾斜安装，但测量液体和 气体时为防止气泡和液滴的干扰，安装位置要注意