蒸汽流量計

江蘇奧科儀表有限公司-*

一、蒸汽流量計應用 ：

智能型渦街流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。智能型渦街流量計的特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。智能型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*、理想的流量儀表。

測量介質：氣體、液體、蒸氣. 2、口徑規格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100 3、法蘭連接式口徑選擇100,150,200 4、流量測量范圍正常測量流速范圍雷諾數1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s正常測量流量范圍液體、氣體流量測量范圍見表2；蒸氣流量范圍見表3 5、測量精度1.0級1.5級 6、被測介質溫度:常溫–25℃～100℃ 7、高溫–25℃～150℃-25℃～250℃ 8、輸出信號脈沖電壓輸出信號高電平8～10V 低電平0.7～1.3V 9、脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m 10、脈沖電流遠傳信號4～20 mA,傳輸距離為1000m 11、儀表使用環境溫度:-25℃～+55℃濕度:5～90% RH50℃ 12、材質不銹鋼, 鋁合金 13、電源DC24V或鋰電池3.6V 14、防爆等級本安型iaIIbT3-T6 15、防護等級IP65 、應用范圍：廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮氣、氫氣、天然氣、煤氣等) 、水和液體(如：水、汽油、酒精、苯類等)的計量和控制.

二、蒸汽流量計概述

在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門渦街，如圖(一)所示。

圖(一)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，被測介質來流的平均速度為V，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據卡曼渦街原理，有如下關系式: 
f=/〔(1-1.25d/D)d〕 
式中：f－發生體一側產生的卡門旋渦頻率 
St－斯特羅哈爾數 
V－流體的平均流速 
d－柱體流面寬度 
D-管道內徑 
在漩渦發生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應匹配電路，即可構成電容檢測式渦街流量/傳感器或壓電檢測式渦街流量傳感器。 
圖(二) 

在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速，由流速V求出體積流量。 
Q＝3600f/K或M=ρ3600 f/K 
式中：K＝儀表常數(1/m3)。 
M=質量流量 
Q＝體積流量(m3/h) 
ρ=介質密度(kg/m3) 
F=頻率Hz 
Q＝體積流量(m3/h) 
ρ=介質密度(kg/m3) 
F=頻率Hz 

三、蒸汽流量計概述及測量范圍：

根據渦街流量計系列之蒸汽流量計的結構特點，分類為一體式蒸汽流量計和分體式蒸汽流量計兩種。

一體式蒸汽流量計是集流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和顯示儀于一體的壓縮空氣流量計，具有智能溫度、壓力補償功能，自帶3.6V高能電池或24VDC（通常在需要脈沖信號輸出、二線制4～20mADC輸出或RS485通訊時采用）供電，就地液晶顯示介質溫度（℃）、工作壓力（MPa）、瞬時標況體積流量（Nm3/h）和累計標況體積流量（Nm3）。

分體式蒸汽流量計由流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和智能流量顯示積算儀四部分組成，具有智能溫度、壓力補償功能，由智能流量顯示積算儀遠程顯示介質溫度（℃）、工作壓力（MPa）、瞬時標況體積流量（Nm3/h）和累計標況體積流量（Nm3）。

當只要求測量工況體積流量時（我們將其定義為簡配型，通常適用于介質溫度和工作壓力基本恒定的場合），無論是一體式還是分體式，均不具有智能溫度、壓力補償功能，也無溫度傳感器和壓力傳感器的配置，此時只顯示瞬時工況體積流量（m3/h）和累計工況體積流量（m3）。

我公司生產的蒸汽流量計可應用的場合：

測量范圍：

為了方便選型，我們將蒸汽流量計的工況體積流量簡單的定義為工作狀況（實際介質溫度和工作壓力）下的體積流量，而將標況體積流量簡單的定義為標準狀況（介質溫度為20℃、工作壓力為1個大氣壓）下的體積流量。

我公司生產的蒸汽流量計的設計優點

1、雙排液晶同時顯示累計流量和瞬時流量;

2、內部鋰電池供電,無需外部電源;

3、微功耗設計,兩節+3v鋰電池可連續工作一年半以上;

4、傳感器內無可動部件，結構簡單而牢固，壓損小、維擴量小、使用壽命長。

5、精度等級：液體，指示值的±1.0%;氣體，指示值的±1.0%;蒸汽，指示值的±1.5%。

6、輸出信號：a.oc門脈沖輸出;　b.電流4-20ma（兩線制/三線制）。

7、電源電壓：+24vdc（需要信號輸出時提供）。

8、介質溫度： 普通型a.-40℃～+130℃;b.-10℃～+250℃;

AK-LUGB系列智能渦街流量計（蒸汽流量計）,主要用于工業管道介質流體的流量測量,其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,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*、理想的流量儀表。

四、蒸汽流量計測量原理：

 
在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，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，被測介質平均流速為 ，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：　f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

式中　　U1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；
Sr--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
管道內體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　

式中 K--流量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。
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ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為

圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線

式中 qVn，qV--分別為標準狀態下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；

　　 Pn，P--分別為標準狀態下和工況下的壓力，Pa；
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。

五、蒸汽流量計產品優勢：
▲不受溫度、壓力的影響，同時不易堵，不易卡，不易結垢，耐高溫、高壓。
▲安全防爆，適用于惡劣環境。
▲無可動部件、無空洞縫隙設計，產品無磨損、耐臟污，無需機械維修，使用壽命長。
▲采用微功耗*，電池供電的現場顯示型流量計，可不斷電運行兩年以上。
▲穩壓補償一體化設計。
▲電流輸出均為電隔離型，具有良好的共模干擾抑制能力。
▲同時顯示流量值與累計流量值，不必輪流切換。
▲采用抗振探頭，有效消除外界振動影響。
▲電路采用表面貼裝工藝，結構緊湊，可靠性高。
▲采用分體式信號轉換器，電纜zui長10米。
▲量程比寬達20:1。
▲整體結構設計合理，動態測量范圍寬，壓力損失小。
▲分體式渦街流量計采用不銹鋼材質，可適用于腐蝕性介質的測量。
▲現場液晶顯示，脈沖、4-20mA輸出或485通訊，可與工業自動化系統連接。

六、蒸汽流量計技術參數 

七、蒸汽流量計特點：

◆結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠。

◆安裝簡單，維護十分方便。

◆檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩定，壽命長。

◆輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高。

◆測量范圍寬，量程比可達1:10。

◆壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義。

◆在一定的雷諾數范圍內，輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響，儀表系數僅與漩渦發生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數。

◆應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。

八、蒸汽流量計選型 

九、蒸汽流量計安裝現場：

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