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天然气涡街流量计概述

当沿着轴向流动的流体在流经前一个三角形钝体时会产生旋涡脱离现象，在钝体两侧交替产生卡门旋涡，当旋涡流经后面一个三角形钝体时，旋涡强度被强化，且旋涡的频率与流体的速度成正比，并为线性，与单钝体的结构相比，双钝体组合结构强化了流体振动，可降低流量计的计量下限。通过安装在钝体两侧的两个压电传感器可检测出旋涡振荡并输出微弱电荷信号经放大器差动放大、滤波、整形后剔除干扰信号并输出频率与流速成正比的脉冲信号。积算仪中对脉冲信号进行计数并计算，得到工况体积流量并累积得到工况体积总量。由于采用了双钝体组合结构，克服了传统流量计下限流量高的缺点，降低测量下限。

原理：

天然气涡街流量计是由设计在流场中的旋涡发作体、检测探头及相应的电子线路等构成。当流体流经旋涡发作体时，它的两边就形成了替换改变的两排旋涡，这种旋涡被称为卡门涡街。斯特罗哈尔在卡门涡街理论的基础上又提出了卡门涡街的频率与流体的流速成正比，并给出了频率与流速的关系式：
f = St × V/d 
式中：f 涡街发作频率 (Hz)
V旋涡发作体两边的平均流速(m/s )
St 斯特罗哈尔系数（常数）

这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力，该压力作用在检测探头上，便产生一系列交变电信号，经过前置放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号或标准信号。   

耐腐蚀，稳定可靠，寿命长，长期运行无须特殊维护；机电一体化，日常的计量过程不需人工值守；在工艺安装条件不苛刻，仪表上、下游直管段可较孔板和涡街流量计大大缩短；测量准确度能够满足目前的贸易计量要求(≤1.5%)；表体中同时集成温压补偿补偿功能，可测量流体的标准体积流量或标准质量流量。采用全智能化、数字化电路设计，可自动补偿被测流体密度或标况体积计算。采用锂电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上。

涡街流量计选型

正确的选用天然气涡街流量计是保证用好涡街流量计的前提条件，需要考虑重要因素：通经（DN）、安装方式、介质温度、输出信号、介质种类

注意事项

在流量计上下游提供足够的直管段并确保非弯曲的对称外形。尽可能在仪表下游安装阀门。

竖直安装通常是优先选择的，向上游动的流体能确保仪表总是满管，且介质中的成分能够均匀分布。

在易于振动的长管路中进行安装时，应在流量计的上下游安装消除器。

对于气体的应用，仪表安装应避免安装在U形弯底部，避免因吸收冷凝而在开车时导致的水锤现象，水锤的强度导致传感机构过分受力，致使传感器*损坏。

面对如此众多品种的气体流量计，对于一般用户选型成了一个难题。如何科学地、客观地选出的气体流量计是需要关注的一个问题。我们认为选型应当遵循适当的规则，尽量避免厂商的误导宣传，为自己找到一种恰到好处的气体流量计，它就是自己的理想流量计。

选型可按五个方面进行：流量计性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。各方面的考虑因素如下：

1．流量计性能方面：精确度、重复性、线性度、范围度、压力损失、上下限流量、信号输出特性、响应时间等；

2．流量计流体特性方面：流体压力、温度、密度、粘度、润滑性、化学性质、磨损、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数、等熵指数、比热容、电导率、声速、混相流、脉动流等；

3．流量计安装条件方面：管道布置方向、流动方向、上下游管道长度、管道口径、维护空间、管道振动、接地、电源、辅属设备（过滤、排污）、防爆等；

4．流量计经济因素方面：购置费、安装费、维修费、校验费、使用寿命、运行费（能耗）、备品备件等。

特点；

2.1采用双钝体流量传感器技术、差动式双压电传感器技术，范围度宽，流量下限低，抗干扰能力强，计量准确可靠。

2.2采用微功耗高新技术，凭内外电源均可工作，内电池可连续使用五年以上。

2.3采用LCD显示工况瞬时流量、工况累积流量等，显示清晰直观，读数方便。

2.4与旋进式流量计相比，压力损失较小，适合于压力较低之场合使用。

2.5无机械转动部件，高可靠，稳定性好，维修量少，对介质适应性好。

2.6可通过RS485接口与数据采集器配套实现GPRS无线数据传输，安全可靠，可方便实现自动化管理。

2.7表头可180°随意旋转，安装方便。

涡街流量计主要参数

注：表中zui大压力损失为密度为ρ=1.205kg/ m3 的干空气在zui大工况流量时的数值。

3.2 适用介质：天然气、城市煤气、压缩空气、氮气、氧气(流量计须经特殊工艺处理)、烷

类及工业惰性气体等。

3.3 使用条件

环境温度：-30℃～+60℃； 介质温度：-20℃～+80℃；

大气压力：70kPa～106kPa； 相对湿度：5%～95%。

3.4 流量计典型误差特性曲线

3.5 流量计典型压力损失曲线（介质为密度ρ=1.205kg/ m3 的空气）

3.6 电气性能指标

3.6.1 工作电源与功耗

a.外电源：+24VDC±15%，适用于4mA～20mA 输出、脉冲输出、RS485 等；

b.内电源：1 组3.6V 锂电池，平均功耗≤0.5mW,可连续使用五年以上。

3.6.2 脉冲输出方式：工况脉冲信号，高电平≥20V，低电平≤1V。

3.6.3 RS485 通信：可直接与上位机或二次仪表联网，远传显示当前数据。

3.6.4 4mA～20mA 标准电流信号：两线制或三线制。

3.7 防爆等级：隔爆型ExdⅡBT4；本安型ExiaⅡCT4

3.8 防护等级：IP65

3.9 安装连接形式： 流量计与管道的连接方式采用法兰连接。

流量计法兰标准：

a.压力等级≤4.0MPa，符合GB/T9113.1-2000平面、突面整体钢制管法兰（突面）。

b.压力等级≥6.3MPa，符合GB/T9113.2-2000凹凸面整体钢制管法兰（凸面）。

3.10 前后直管段要求：前直管段≥10DN；后直管段≥5DN。

涡街流量计选型

4.1 不宜选用的场合：

4.1.1 要求流量超出表1 的流量范围。

4.1.2 介质压力低，流量计压损已影响使用。

4.1.3 存在较强机械振动或压力波动的场合。当调压器工作状态不好而存在“喘气"现象时，也不宜直接安装在调压器后使用。

4.1.4 强腐蚀性气体，当介质为氧气且流量计未经脱脂处理。

4.2 规格的确定

如已知工况流量范围，直接查表1 确定规格；或依据标准状态下的供气流量范围及介质压力计算工况流量范围，再查表1 确定规格。（参见《附录*量计的选型》）

4.3 按以下公式（1）计算流量计在工作状态下的压力损失△P，流量计的zui大压力损失必须满足条件（2）方可保证流量计能正常使用，当压损不满足以下公式时，应选较大规格。

4.4.1 压力损失可用下式计算：

式中：

ρn ：被测气体在标准状态（20℃，101.325kPa）下的密度；

1 ΔP ：在同样的工况流量下，当介质为密度 1.205kg/m3的干空气时流量计的压力损失（由图4 查得）；

Pa ：当地大气压（kPa）；

Pg ：介质表压力（kPa）；

Pn ：标准大气压（101.325kPa）

Tn ：标准状态下绝对温度（293.15K）

Tg ：介质工况条件下绝对温度（273.15+t）K

Zn、Zg ：分别为标况和工况下的气体压缩系数。

4.4.2 压损应满足条件：

P1-△Pmax≥PLmin ……………………….（2）

式中：

P1： 在zui大流量时介质的zui低工作压力；

△Pmax： 流量计在工作状态下zui大流量时的zui大压力损失；

PLmin：用（燃）气具使用所要求的zui低入口压力。

4.5 流量计压力传感器选型

为了保证流量计压力检测的准确，应根据介质的zui高压力正确选择压力传感器的量程，如下表所示。

压力传感器量程（MPa）	0.2	0.5	1.0	2.0	5.0	10.0
介质zui高绝对压力（MPa）	≤0.2	0.2~0.5	0.5~1.0	1.0~2.0	2.0~5.0	5.0~10.0

涡街流量计外形尺寸

 

安装现场图：

 

仪表在在管道上可以水平、垂直或倾斜安装。

测量气体时，在垂直管道安装仪表，气体流向不限。但若管道内含少量液体，为了防止液体进入仪表测量管，气流应自下而上流动，如图（四）a所示

测量液体时，为了保证管内充满液体，所以在垂直或倾斜管道安装仪表时，应该保证液体流动方向从下而上。若管道内含少量气体，为了防止气体进入仪表测量管，仪表应安装在管线的较低处

测量天然气涡街流量计流量计的流量计是我公司生产的AK-LUGB型智能涡街式流量计，因为这款涡街（氨气）流量计，具有温度压力补偿功能，之所以测量氨气要用带有补偿型的流量计是因为在不同地区不同工况条件下，可以精确计量氨气的标况流量，和工况流量。
 这款流量计可以一体式现场液晶显示 ，可以显示瞬时流量，累计流量，输出脉冲信号或者4-20ma。