1、 ZHENGYUAN SCIENCE1概述1.1 原理及适用范围涡街流量计是目前国际上主要流量仪表产品之一，广泛应用于石油、化工、冶金、供热等部门。对液体、气体、蒸汽的流量进行检测和计量。在流体中设置三角柱型旋涡发生体，从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如图 11 所示，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为 f，被测介质的平均流速为 V，旋涡发生体迎流面宽度为 d，表体通径为 D，即可得到关系式：在旋涡发生体中装入检测探头及相应电路即构成了涡街流量传感器，LUGB 2 型涡街流量传感的探头，采用特殊结构及材质，是改进型涡街流量传感器。12 特点检测
2、元件不接触流体，可靠性高，介质适应性强无可动部件，耐磨损，结构牢固、简单良好的抗震性能允许工作温度范围宽，-40+350测量范围宽，准确度高脉冲信号输出或二线制 420mA 电流信号输出ZHENGYUAN SCIENCE22、基本参数3、传感器的选型: 1. 传感器是由检测体与检测放大器两部分及连接杆组成，表体及其组成部件和连接杆均由 1Crl8Ni9Ti 材料制成，具有防腐耐用之优点，内部旋涡发生体与表体之间采用气体保护自熔焊接，坚固耐用。检测探头与旋涡发生体的分离结构，使难以解决的因导压孔堵塞而不能工作的现象得到圆满的解决。结构形式液体、气体、蒸汽(单相介质或可以认为是单相介质)测量介质
3、饱和蒸汽在干度85时，可以认为是单相介质介质温度 -40+350介质压力 1.6MPa 2.5MPa 4.0MPa(压力 4.0MPa 以上，需特殊定做)准确度 1.0 级 1.5 级量程比 1：81：30(参比标况下空气) 1：81：40(参比常温水)流量范围 液体 0.47.0m/s 气体 4.060.0m/s 蒸汽 5.070.0m/s规 格 2540 506580 100125150 200 250 300材 质 1Crl8Ni9Ti雷诺数 正常 2x1047x106阻力系数 Cd2.6允许振动加速度 LUGB 型0.2g防护等级 IP65 防爆等级 (ia) CT6环境温度 -40+
4、55(非防爆场所) -20+55(防爆场所)相对湿度 85环境条件大气压力 86106kPa脉冲型 +12VDC 20mA供电电源 非防爆型 电流型 +24VDC 20mA频率脉冲信号 23000Hz 低电平1V 高电平6V输 出 信 号 二线制 420mA 信号(隔离输出) 负载500ZHENGYUAN SCIENCE3及外型尺寸如图所示：表一：主要外型尺寸(单位：mm)见图 1.2：口径 L1 L2 D1 D2 H D3 N20 65 95 125 100 460 14 425 65 95 125 100 460 14 440 75 109 145 110 470 18 450 75 10
5、9 160 125 481 18 465 75 117 180 145 497 18 480 80 122 195 160 510 18 6100 90 132 230 190 544 18 8125 100 146 245 210 564 18 8150 120 170 280 240 594 22 8200 150 200 335 295 646 22 12250 160 214 405 355 708 24 12ZHENGYUAN SCIENCE4300 170 224 460 410 760 24 12表二：参加流量范围表液体(t=20 o=1000kg m3) 气体(t=20 101
6、325Pa 空气 )公称通径DN（mm）标准范围 可测流量范围 标准范围 可测流量范围20 1-8 0.6-12 5-50 5-6025 1.5-12 0.8-16 8-80 8-12040 2.5-30 1.5-40 20-200 18-30050 3-50 2-60 30-300 30-50065 5-80 3-90 50-500 50-90080 8-120 5-150 80-1000 60-1200100 12-200 6-240 100-1000 100-2000125 20-300 13-390 150-1600 150-3000150 30-400 15-600 250-2500
7、 200-4000200 40-800 30-1200 400-4000 350-8000250 80-120 40-1600 600-6000 500-1200300 100-1800 50-2000 1000-10000 600-180003.2 工况条件下流量范围的选择口径不同、介质不同，涡街流量传感器、变送器的测量范围不尽相同，特殊介质的选型须计算确定。3.2.1 气体流量范围的选择涡街流量计的上限流量一般不 53D7 介质压力和温度的影响，流量范围主要是取决于介质的工况密度和运动粘度，因此流量范围的确定实际就是核算可用的下限流量。计算 1：首先计算由密度决定的工况下限流量 QP 公式
8、式中： Qp：在该介质工况密度下仪表的下限流量ZHENGYUAN SCIENCE5Qo：参比条件下仪表的下限流量（m3/h ）o：参比空气密度，o=1.205kg/m3：被测介质工况密度（kg/m3）计算 2： 核算由运动粘度决定的下限流量 Qv 公式Qv=Qov/vo（m3/h）式中：Qv：用于该介质时的下限流量Qo：参比条件下的下限流量；（m3/h ）Vo：参比粘度，15kgm/S2V：被测介质工况粘度（kgm/S2） 比较 Qo 与 Qv，比较大的流量作为气体实行下限流量。3.2.2 液体流量范围的选择液体的流量范围见表（二）。若测量的介质不是 =1000kg/m3 可按公式（3）进行计
9、算选取。3.2.3 蒸汽流量范围的选择饱和蒸汽：请参照表（三）进行选择。过热蒸汽：通过表（四）可查得压力和温度对应的密度，取表（三）相近的密度的流量范围，即可确定其为该过热蒸汽的流量范围。ZHENGYUAN SCIENCE6三：饱和蒸汽质量流量范围表（kg/h ）ZHENGYUAN SCIENCE7ZHENGYUAN SCIENCE8表四：过热蒸汽相对于压力和温度的密度(Kg/m3)温度（）绝对压力 MPa 150 200 250 300 350 4000.1 0.52 0.46 0.42 0.38015 0.78 0.70 0.62 0.57 0.52 0.490.2 1.04 0.93 0
10、.83 0.76 0.69 0.65025 1.31 1.16 1.04 0.95 0.87 0.810.33 1.58 1.39 1.25 1.14 1.05 0.970.35 1.85 1.63 1.46 1.33 1.22 1.130.4 2.12 1.87 1.68 1.52 1.40 1.290.5 2.35 2.11 1.91 1.75 1.620.6 2.84 2.54 2.30 2.11 1.950.7 3.33 2.97 2.69 2.46 2.270.8 3.83 3.41 3.08 2.82 2.6010 4.86 4.30 3.88 3.54 3.261.2 5.91
11、5.20 4.67 4.26 3.921.5 7.55 6.58 5.89 5.36 4.932.0 8.968 7.97 7.21 6.622.5 11.5 10.1 9.11 8.333.0 14.2 12.3 11.1 10.13.5 17.0 14.6 13.0 11.84.0 17.0 15.1 13.64、安装条件4.1 传感器应水平或垂直安装(液体的流向自下而上)在与其公称通径相应的管道上。4.2 传感器上游和下游应配置一定长度的直管段，其长度应满足下表所示的要求。直管段长度配置上游管道形式 上游直管段长度 下游直管段长度同心管全开闸阀 12DN同心收缩全开闸阀 15DN一个 9
12、00 弯头 20DN同一平面二个 900 弯头 25DN不同平面二个 900 弯头 40DN5DNZHENGYUAN SCIENCE9调节阀、半开闸阀 50DN4.3 在传感器的上游侧不应设置流量调节阀4.4 如上游直管段长度不能满足上表要求，建议用户在上游侧管道中安装流体整流器4.5 传感器不要安装在有强烈振动的管道上，以免影响精度，如传感器在有振动的管段上安装使用时，可采取下面措施来减小振动带来的干扰；a.要在传感器上游 2D 处加装管道固定支撑点b.在满足直管段要求前提下，加装软管过渡4.6 传感器安装在高温管道上时，如果保温不好，传感器须垂直向下安装。4.7 涡街流量传感器在安装过程中
13、不允许用硬物撞击，否则将影响计量精度，甚至损坏仪表。4.8 当测量的介质需对温度和压力进行修正时，应在传感器后 35DN 处作取压点，在传感器后 5-8DN 处作取温点。(如图 1.3)5.2 接线5.2.1 接线导线选用 30.5mm2 或 20.5mm2（Iout420mA 电流输出型）屏蔽ZHENGYUAN SCIENCE10电缆5.2.2 导线与接线端子连接必须可靠5.2.3 电源负端（OV）应可靠接地；如果系统不允许 OV 端接地，可在 OV 端与大地间接一支 47F/50V 电解电容。6、插入式流量计的安装1、在管路上选择插入式涡街流量计安装地点时应保证上游直管段长度15D ，下游
14、直管段5D。2、在管道用气割方法开一个 100mm 的圆孔，孔的周边应无毛刺，以保证探头顺利通过。3、在管道圆孔处焊上法兰短管，焊时应注意垂直方向，焊后要求轴线与管道轴线相正交，且法兰短管的延长线通过管道横面的圆心。（见图 4）4、涡街流量计下连接法兰以下插入杆的长度 Y 值的确定，应以出厂实际标准为准，用户可不需调整，如特殊情况下，在计算插入深度时，应视直管段长度和工况介质等情况，可作适当调整。一般在测量管直段足够长或测量管道口径为 400mm 以上时，有先采用平均流速点测量法，这种方法测量精度基本不受雷诺数变化影响，探头的插入深度为 Y=0.25R-0.25D（R 为测量管道半径,D 为测
15、量管道通径）。当测量管直管段较短或测量管道口径为 400mm 以下时（包含400mm）时，采用中心流速点测量法，插入深度为 Y=0.5D（见图 3，图 5）。在测量深度确定后，可在安装之前将插入杆调整好长度，定准冲点方向标志，保证漩涡发生体的方向同测量管道流向按图 3 要求一致（见图 3），这时可将流量计同螺栓连接固定在法兰短管上。5、在法兰之间应安装密封垫（见图 3），常温用橡胶板，高温用石棉板等耐热材料。ZHENGYUAN SCIENCE116、不断流装卸方法（带球阀），拆卸时，首先旋松紧定螺钉 4，再松开锁紧螺母 5，然后向上推动插入杆，直到探头位于球阀上部的极限位置上，这时刚好能使球阀
16、关闭。再拆卸上连接法兰 8，螺栓 12 和螺母 11，然后将流量计端下，安装流量计的顺序则与拆卸时相反。ZHENGYUAN SCIENCE12ZHENGYUAN SCIENCE137、现场显示型涡街流量计使用说明基本概述VT3W/2WE 三线/二线制 E 系列显示电路是涡街流量计的新精简型电路，其放大电路为模拟式。可在常规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。可通过人工设定适应各种口径和各类测量介质。数据后处理和信号远传电路分为三线制和二线制。三线制可带 RS485 通讯，并可采用电池供电。二线制用 4-20mA 电流输出并可提供隔离的原始脉冲输出。其设计及使用方
17、面有以下突出的优点：1. 测量液体、气体和蒸汽时可设置密度、温度和压力修正，将工况流量直接转换成质量流量或标准状态下的体积流量。7 种补偿算法可满足常用流量补偿计算。2. 12864 点阵 LCD 液晶就地显示瞬时和累计流量，及测量的频率和输出电流。3. 显示数据丰富直观。按通用操作原则的菜单，用汉字提示,清晰直观，操作简单。4. 电路采用表面贴装工艺，用开关设定各口径介质；结构紧凑，可靠性高。5. 探头和电路部件通用互换。VT3WE 三线制可电池供电，工作时间超过 2 年。6. VT2WE 用 4-20mA 模拟电流信号输出，并带有三线脉冲信号。7. VT3WE 加 RS485 通讯可满足用
18、户多种需要。RS485 采用 816 字节短报文寻址的 PYMC 通讯协议。仪表编号 01-99。按通讯协议依地址可上传瞬时、累积流量，频率等各种测量数据。仪表接线警告：接线前应先断开外电源，决不允许带电接线！仪表接线在放大板上，大端子为必用的主接线端子，小端子为附加功能接线的辅助端子。VT2WE 二线制电路接线ZHENGYUAN SCIENCE141、主供电和输出信号接线端子（左侧 2 位吊框旋压式端子）+24V -24V V+ F 0V“+24V”：为 1524V 电源“+ ”端“-24V”：为 420mA 电流输出端“+24V”接+24V 外电源，电流输出从“-”端流出至计算机或显示表的
19、取样电阻，经过取样电阻等负载后流回到电源“-”端。脉冲输出接线：V+： 接脉冲输出供电的电源“+”端（ +12V）F ： 为脉冲输出信号端0V： 接脉冲输出供电的电源地“-”端此脉冲输出必须在主电流回路供电的情况下使用，输出为带 50Hz切除的无修正光隔离原始脉冲，通常在标定时使用；输出信号为含1K5 上拉电阻的集电极开路输出。系统接线图可参见附图 “VT2WE 二线制电路接线图 ”本安防爆型涡街流量计的防爆标志为 Exia II CT2-T6，它与显示仪表或计算机等关联设备之间必须加防爆安全栅。防爆型涡街流量计安装于危险场所，安全栅、显示仪表、供电电源、计算机等关联设备必须安装在安全场所。具
20、体接线请参看防爆安全栅厂家提供的接线说明及附图。用户菜单操作（1）、工作屏（2）接通电源后，仪表首先自检，完成后进入屏 1 的工作主显示状ZHENGYUAN SCIENCE15图表 1 VT2WE 两线制工作屏 1 界面从上到下：第一行：累计总量；可保留小数后 2 位显示，小数点自动进位。流量单位同瞬时流量单位的非时间部分一致第二行：瞬时流量；保留小数后 2 位，流量单位详细见菜单设置第三行：流量信号频率值；显示 F=XXXX.XX Hz。保留 2 位小数显示。第四行：输出电流值；显示 I= XX.XX mA，保留 2 位小数显示（仅2W 型）按 “” 键或者 “+”健在工作屏 2 与工作屏
21、1 之间切换从上到下：第一行：温度设置值；用于温度补偿有关的计算。显示 T999.9。保留 1 位小数显示。第二行：压力设置值；用于压力补偿有关的计算。显示 P99999.99kPa ，保留 2 位小数显示。xxxxxx.xxm3xxxx.xxm3/hF=xxx.xxHzIout=x.xxmAT=xxx.xP=xxx.xxkPa输入密码：xxZHENGYUAN SCIENCE16第三行：进入设置态的密码。按“E ”键进入密码输入初始状态；按“S”键取消密码输入状态，进入屏二副界面显示状态；按“+”键在输入状态下，循环改变光标当前值；按“”移动当前输入光标位置；在输入状态按“E”键，提交密码输入
22、。如果密码正确，则进入对应的菜单，如果密码不正确，则返回到输入初始状态。密码：用户菜单密码 22（二）、用户参数设置1、输入操作在输入状态下：按“S” 键，退出输入状态。按“E ”键，确认保存输入。按“+” 键，循环改变当前输入光标处的数值或者符号、小数点。按“” 键，将当前输入光标向右移动一位。输入最多输入 8 位数据（包括符号、小数点）。2、菜单操作在菜单浏览中按“+”键向下翻菜单；按“”键向上翻菜单在菜单浏览中，按“E”键，进入子菜单。在菜单浏览中，按“S”键，返回工作屏 2 界面。可以通过“”键和“+”键在工作屏 1 和工作屏 2 之间切换。T=xxx.xxP=xxx.xxkPa输入密
23、码：0ZHENGYUAN SCIENCE17在子菜单中，按“S” 键，退出子菜单，返回菜单浏览在子菜单中，按“E”键，进入子菜单修改状态。在子菜单修改状态中，如果是通过选择项修改，则按“+”键向下选择；按“”向上选择，选择后按“E”键确认。在子菜单修改状态中，如果是输入方式修改，则按照输入操作进行修改。在子菜单修改状态中，按“S”键返回子菜单。3、设定方法密码确认后，即可进入参数设置状态，根据不同的测量要求，选择设置不同的工作模式，同时设置相应的仪表参数。用户菜单密码为 22。打开表前盖，按表 1 定义依次按选择需要的设定的参数菜单，进入菜单修改状态注意事项：参数设置时，显示内容需按“E”键确
24、认后才可存入，否则设置无效用户参数设定菜单子菜单序号 菜单显示 意义 选择项或数值范围1流量单位选择流量单位选择（默认 0）0：m3/h 1：m3/m 2：l/h 3：l/m4：t/h 5：t/m 6：kg/h 7：kg/m00：常规体积流量01：常规质量流量ZHENGYUAN SCIENCE182算法选择算法选择（默认 0）02：常规气体体积流量03：常规气体质量流量04：饱和蒸汽温度补偿05：饱和蒸汽压力补偿06：过热蒸汽温压补偿3 流量系数 流量系数（默认 3600）设定仪表系数，单位为 P/m34 满度输出流量满度输出流量（默认 1000）当仪表输出 420mA 模拟信号时必须设定该值
25、，且不得为 0，单位与流量单位一致5 密度设置 密度设置（默认 1.0）当算法选择设置为质量流量（01、03）时，必须设置此项，单位为 kg/m36 温度设置 温度设置（默认 0.0）设定温度计算值，当选择02、03、04、06算法时，必须设置此项。单位为摄氏度7 绝对压力设置设置气体绝对压力（默认101.325）设置气体绝对压力计算值，当选择02、03、05、06 算法时，必须设置此项。单位为 kPa（真空为 0.0 将导致流量为 0）8 下限切除流量设置切除脉冲输入百分比默认（1% ）数值在 0100 之间9 485 Address 设置 RS485通讯序号（默认 0）仅 VT3WE 型仪
26、表进行 RS485 通讯时需设定此项，且不能与同一系统内其他设备相同，范围为 03110 阻尼时间 设输出电流阻尼时间（默认为 4s）仅 VT2WE 型 设电流输出阻尼时间，用于避免输出电流随流量波动太大范围为 23211 清零累计量 清零累计量 若要清零累计量，选择 YES并按“E”键即可8、常见故障现象及解决方法常见故障现象 原 因 解决办法ZHENGYUAN SCIENCE19测量误差大1)直管段长度不足2)供电电压变化过大3)仪表超过检定周期4)传感器与配管内径差异较大5)安装不同心或是密封垫凸如管内6)传感器玷污或损伤7)有两相流或脉动流8)管道有泄露1)加长直管段或是加装调整器2)
27、检查电源3)及时送检4)检查配管内径修正仪表系数5)调整安装，休整密封垫6)清洗或更换传感器7)排除两相流或脉动流8)排除泄露输出信号不稳定和不规则1)有较强的电干扰信号2)传感器玷污或受潮，灵敏度降低3)传感器受损或是引线接触不好4)出现两相流或脉动流5)管道震动的影响6)工艺流程不稳7)传感器安装不同心或是密封垫凸人管内8)上下游阀门扰动 9)流体未充满管道10)旋涡发生体有缠绕物11)存在气穴现象1)加强屏蔽和接地2)清洗或更换传感器3)检查传感器及引线4)加强工艺流程管理，消除两相流或脉动流5)采取减振措施6)调整安装位置7)检查安装情况，改正密封垫内径8)加长直管段或是加装调整器9)更换传感器的安装地点和方式10)消除缠绕物11)降低流速，增加管内压力测量管泄露1)管内压力过高2)传感器的公称压力选择不对3)密封件损坏4)传感器被腐蚀1)调整管压，更改安装位置2)选用高一档公称压力传感器3)更换密封垫4)采取防腐和保护措施传感器发出异常叫声1)流速过高，引起强烈颤动2)产生气穴现象1)调整流量或更换口径大的仪表2)调整流量和增加液体压力
