智能渦街流量計是根據(jù)卡門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的流體中插入一個斷面為非流線型柱狀物體時，在柱體后部兩側(cè)會產(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(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較**、理想的流量儀表。
工作原理：
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)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(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被介質(zhì)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)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(cè)平均流速，m/s
St—斯特勞哈爾數(shù)
m－旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
瞬時體積流量qv為：
式中K－流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)／*（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(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在Re=2×104～7×106范圍內(nèi)，St可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時，HLUG的流量計算式為
式中ＱＶn，ＱＶ－分別為標(biāo)準狀態(tài)下（20℃，101.325kPa）和工況下的體積流量，/h;
Pn，P－分別為標(biāo)準狀態(tài)下和工況下的**壓力kPa;
Tn，Ｔ－分別為標(biāo)準狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，Ｋ；
Zn，Z－分別為標(biāo)準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，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(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)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，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)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(shù)：
1、口徑:DN15-DN200
2、公稱壓力：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） | 蒸汽流量請查看說明書，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 | 無溫壓補償 | |||||||
Y | 有溫壓補償 | |||||||
代號 | 輸出型號 | |||||||
F1 | 4-20mA輸出（二線制） | |||||||
F2 | 4-20mA輸出（三線制） | |||||||
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(nèi)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(jié)，若安裝不當(dāng)，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至?xí)p壞儀表。
（一） 安裝環(huán)境要求：
1． 盡可能避開強電設(shè)備、高頻設(shè)備、強開關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。
2． 避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊?。若必須安裝，須有隔熱通風(fēng)措施。
3． 避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風(fēng)措施。
4． 渦街流量儀表應(yīng)盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設(shè)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(nèi)，安裝在室外應(yīng)注意防水，特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內(nèi)。
6． 儀表安裝點周圍應(yīng)該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。
（二）儀表管道安裝要求：
渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質(zhì)在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖
渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質(zhì)在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖
DN為儀表工稱口徑 單位:mm
注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應(yīng)安裝在渦街流量儀表的下游10D處。上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)相同。如有差異，則配管內(nèi)徑Dp與渦街儀表表體內(nèi)徑Db,應(yīng)滿足以下關(guān)系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下游配管應(yīng)與流量儀表表體內(nèi)徑同心，它們之間的不同軸度應(yīng)小于0.05Db
儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應(yīng)比表體內(nèi)徑大1-2mm
測壓孔和測溫孔的安裝設(shè)計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應(yīng)設(shè)置在下游3-5D處，測溫孔應(yīng)設(shè)置在下游6-8D處，見圖。D為儀表工稱口徑，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，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內(nèi)含少量液體，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應(yīng)自下而上流動，如圖（四）a所示
測量液體時，為了保證管內(nèi)充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時，應(yīng)該保證液體流動方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應(yīng)安裝在管線的較低處
如圖所示
儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應(yīng)比表體內(nèi)徑大1-2mm
測壓孔和測溫孔的安裝設(shè)計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應(yīng)設(shè)置在下游3-5D處，測溫孔應(yīng)設(shè)置在下游6-8D處，見圖。D為儀表工稱口徑，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，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內(nèi)含少量液體，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應(yīng)自下而上流動，如圖（四）a所示
測量液體時，為了保證管內(nèi)充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時，應(yīng)該保證液體流動方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應(yīng)安裝在管線的較低處
如圖所示
