涡街流量计的选型说明书

一、产品概述： 

ZW-LUGB系列涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量计。

由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。

ZW-LUGB系列涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。

为提高涡街流量计的耐高温及抗振动性能，我公司HLUG改进型涡街流量传感器，因其*的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。

在实际应用中，往往大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较*********的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式须***在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。

为了使用方便，电池供电的本地显示型涡街流量计采用微功耗技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。

二、工作原理： 
ZW-LUGB系列涡街流量计是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时，它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡，这种旋涡被称为卡门涡街。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 涡街发生频率 （Hz） 
V 旋涡发生体两侧的平均流速（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）。 
三、使用选择及应用： 
1、为了使用方便，电池供电型采用微功耗技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。 
2、温度补偿一体型还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。 
3、温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。 
4、广泛应用于石油、化工、冶金、机械、造纸，以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种低黏度液体、气体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理。 
四、主要特点： 
1、可在很宽的流量范围内准确测量气体、液体和蒸汽的流量而不受流体物理性质的影响； 
2、不受温度、压力的影响，同时不易堵，不易卡，不易结垢，耐高温，高压； 
3、安全防爆，适用于恶劣环境； 
4、无可动部件、无孔洞缝隙设计，产品无磨损、耐脏污，无须机械维修，使用寿命长； 
5、采用微功耗技术,电池供电的现场显示型流量计,可不断电运行两年以上； 
6、温压补偿一体化设计； 
7、电流输出均为电隔离型,具有良好的共模干扰抑制能力； 
8、同时显示流量值与累计流量值,不必轮流切换； 
9、采用抗振动探头，有效消除外界振动影响； 
10、采用分体式信号转换器，电缆长100米； 
11、量程比宽达20：1； 
12、仪表整体结构设计合理，动态测量范围宽，压力损失小； 
13、表体采用不锈钢材质，可适用于腐蚀性介质的测量； 
14、现场液晶显示，脉冲、4～20mA输出或485通迅，可与工业自动化系统连接。 
五、技术参数：
1、测量介质： 气体、液体、蒸气；
2、连接方式：法兰卡装式、法兰式、插入式；
3、口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100；
4、法兰连接式口径选择 100,150,200；
5、流量范围（见流量范围表）
6、正常测量流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s；
7、测量精度 1.0级 1.5级；
8、被测介质温度:常温–25℃～100℃，高温–25℃～150℃ -25℃～250℃；
9、输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V；
10、脉冲占空比约50%,传输距离为100m；
11、脉冲电流远传信号 4～20 mA,传输距离为1000m；
12、仪表使用环境 温度:-25℃～+55℃ 湿度:5～90% RH50℃；
13、材质 不锈钢, 铝合金；
14、电源 DC24V或锂电池3.6V；
15、防爆等级 本安型iaIIbT3-T6，防护等级 IP65。
六、安装要求： 
1、涡街只能单向测量，安装时注意保证介质流量方向与流量计箭头所示方向一致。 
2、安装方式为竖直安装，介质自下而上通过流计。即将流量计安装在竖直管道上，流量方向为自下向上。 
3、水平安装时，须***将流量计装在整个系统的高压区，并保证相应的出口压力；不要安装在管路的zui高点，因zui高点往往气体积聚，管道非满，出口不可直接放空。 
4、测高温流体时，尽量采用竖直安装方式；若不得不水平安装，请将流量计的变送器部分竖直向下，或水平侧装，避免温度过高；注意安装位置处空气流动或通风良好。 
5、直管段要求：至少保证流量计前15倍管径，流量计后5倍管径。如流量计前有弯头，缩进，扩大等干扰源，则需保证流量计前30-40倍的管径，流量计后6倍管径。流量计应安装于调节阀，压力或温度传感器的上游。 
6、安装时注意管道口径应略大于或等于仪表的内径。 
7、使用密封圈时，注意密封圈内径应略大于或等于仪表的内径，密封圈中心位于管道中心。 
8、电缆入口密封仪表电气连接时，须***注意进线孔的密封。须***根据仪表电缆入口型号选择相应的密封接口（M20Χ1.5;1/2'NPT;G1/2'），并正确、紧密地安装。没有密封接头，或安装马虎，达不到密封效果。 

七、外形尺寸：

八、对管道要求：
1、对直管段的要求： 
为了确保仪表正常、准确运行，传感器安装点的上下游须***有一定的直管道，以调整流场，如图所示。 

图1：同心缩管； 
图2：同心扩管； 
图3：一个90度弯头； 
图4：同一平面两个90度弯头； 
图5：不同平面两个90度弯头； 
图6 ：调节阀应安装在传感器下游5D以 远处，若须***安装在传感器上游， 则传感器上游应有不小于50D的 等径直管段，下游应有不小于5D 的等径直管段。 
2、对管道的要求： 
a、上、下游配管内径D和与传感器内径DN相同，其差异满足下述条件：0.95DN≤D≤1.1DN。 
b、配管应与传感器同心，同轴度应小于0.05DN。 
c、密封垫不能凸入管道内，其内径可比传感器内径略大。 
d、如需断流检查与清洗传感器，应设置旁通管道，如下图所示。 

 
3、对管道振动的要求： 
传感器尽量避免安装在振动较强的管道上，若不得已要安装时，须***采取减震措施，在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置，并加防振垫。 
特别注意：在空压机出口处振动较强，不能安装传感器，应安装在储气罐之后。
4、对气流条件的要求：
a、被测气体应为单相的、连续地流经管道的圆管流。
b、气体流经流量计之前，其流速须***与管道轴线平行，不得有旋涡流。
c、气流应是亚音速、非脉动的，其流量随时间变化比较缓慢。
5、对流量计的安装要求：
流量计对工艺安装及使用环境没有太多的特殊要求，但任何一类流量测量仪表都有这样一种共性，即尽可能避免振动及高温环境随离流态干扰元件(如压缩机、分离器、调压阀、大小头及汇管、弯头等)、保持仪表前后直管段内壁光滑平直、保证被测介质为洁净的单相流体等。
九、调试使用期间需要注意的问题：
1、流量计现场安装、维护须***遵守“有防爆性气体时勿开盖"的警告语，并在开盖前关掉外电源。
2、在室外使用时，建议加配防护罩。
3、不得随意松开流量计固定部分。压力传感器的保护。用户在使用流量计时，应注意流量计的压力过载值为压力传感器额定工作压力的1.5倍（即介质zui高压力的1.5倍）。选型应在规定的流量范围内，防止超速运行，以获得理想的准确度和保证正常使用寿命。（由于试压、吹扫管道或排气造成超速运转，以及涡轮在反向流中运转都可能导致流量计损坏）
4、投入运行时应缓慢开启阀门，防止瞬间气流冲击而损坏涡轮。加润滑油应按告示牌操作，加油的次数依气质洁净程度而定，通常每年2~3次。
5、运行时不允许打开后盖或更动内部有关参数，否则将影响流量计的正常运行。

十、安装使用中应注意的事项：
无机械可动部件，体积小，耐腐蚀，性能稳定，可直接显示介质的工作压力、温度、流量以及标准状态下的气量，量程范围宽，计量误差小等优点，现已广泛用于油气井的生产计量和天然气的销售计量中。在多年来的现场应用中，我们认为该流量计适合于较为干净的干气计量，渐成为中小用气体计量仪表。要保证流量计计量准确，减少计量误差，请注意：
1、选型合理
勿使实际zui小流量QVmin低于所选通径流量计流量范围下限。
2、安装正确
涡街流量计上游的应有至少10D长度的计量直管段。直管段内壁应光滑、更不能有台阶，磨平连接法兰的焊缝，法兰垫片不能突入管道内。更不能把流量计的安装方向装反了。试验证明：一切不合理的安装，都将导致流量计计量值偏低。
3、远离震荡源，或在流量计上、下游安装支墩，以避免管线震动的影响。避免强磁场对流量计芯片的干扰。
4、气质相对干净
尤其不能出现液气两相流，气质较脏时，应即时清洗流量计。
5、减少气流脉动的影响
可在流量计前安装缓冲罐，或者加长流量计上游的计量直管段长度。
6、及时对流量计进行计量检定，确保量值准确可靠。

十一、注意事项：
1、法兰与直管段焊接时不能带着传感器焊接。
2、安装时应使传感器的流向标志与管道内流体流向一致。
3、传感器安装前，法兰凹槽内须***放好密封圈。压力和温度测量点的位置，取压点在传感器下游3～5DN处，测温点在下游5～8DN处。
4、测量高温介质时，切勿用隔热材料把传感器连接杆周围包起来。

5、连接传器的屏蔽电缆走向，应尽可能远离强电磁场的干扰场合。******不允许与高压电缆一起敷设，屏蔽电缆要尽量缩短，并且不得盘卷，以减少分布电感，zui大长度不应超过200米。
6、安装传感器前，管道须***进行清洗。冲掉管内的杂质，避免通流后堵塞传感器。测量液体的管道须***充满被测液体，防止气泡的干扰。
7、测量气体的管道为防止储积液的干扰。安装位置如图五所示。高温高压下更换探头体时，须***安全操作，做好高温防护。降温降压后在安全条件下方可更换探头。
十二、安装的规范管理：
流量计规范安装，给使用部门在后续管理提供有力的技术保障，对施工单位提出以下几点具体要求，通过多年的验证效果很好。
1、带4～20mA输出，脉冲输出。
2、GPRS远传设备需带脉冲输入，4～20mA输入。
3、具有电源防雷和信号防雷（4～20mA）。
4、仪表柜要求为：柜内带UPS电源、配空开及插座、将GPRS通讯装置、智能涡街流量计转换器等集中安装并带锁。
5、仪表柜的平稳需水泥墩底座、仪表柜防护等级适用户外、柜顶具有隔热层防止阳光直射、柜具有防泼水功能。
6、表井内需有一侧留有足够的直管段，便于智能涡街流量计检测、比对和后续管理。
7、设计时前端须留有至少10倍公称通经（10DN）的直管段，后端须留有大于5DN的直管段，确保计量准确。
8、应严格按说明书安装，安装完毕后需测量接地，接地电阻值应在10Ω以下。等电位连接线使用多股铜束导线，线缆需大于等于16mm2；仪表接地线使用多股铜束导线，线缆要求大于等于6mm2。接地标准详见GB50343-2009《建筑物电子信息系统防雷技术规范》。
十三、选型要点：
正确选型才能保证涡街流量计更好的使用。选用什么种类的涡街流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定?使涡街流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等?都能适应被测流体的性质和流量测量的要求。
1、精密功能检查
精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级，做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，应该选择精度等级高些，如1.0级、0.5级，或者更高等级; 用于过程控制的场合，根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量，无需做准确控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至 4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式涡街流量计。
2、可测量的介质
测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时，涡街流量计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用，范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同，应视测量流量范围是否 在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提 高管内流速，得到满意测量结果。
3、涡街流量变送器的选择
在饱和蒸汽测量中采用VA型压电式涡街流量变送器，由于涡街流量计量程范围宽，因此，在实际应用中，一般主要考虑测量饱和蒸汽的流量不得低于涡街流量计的下限，也就是说须***满足流体流速不得低于5m/s。根据用汽量的大小选用不同口径的涡街流量变送器，而不能以现有的工艺管道口径来选择变送器口径。
4、压力补偿压力变送器的选择
由于饱和蒸汽管路长，压力波动较大，须***采用压力补偿，考虑到压力、温度及密度的对应关系，测量中只采用压力补偿即可，由于管道饱和蒸汽压力在0.3-0.7MPa范围，压力变送器的量程选择1MPa即可。
5、显示仪表选择
显示仪表智能流量显示仪，具有稳压补偿、瞬时流量显示和累积流量积算功能。

十四、标况流量范围简表：单位（m3/h）

十五、选型编码：