SM-LUGB系列涡街流量计

• 工作原理

在流体中设置非流线型旋涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为

                                 图(一)

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，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:

                         f=StV/d                 公式(1)

式中：

f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率

　　St－斯特罗哈尔数（无量纲数）

　　V－流体的平均流速

　　d－旋涡发生体的宽度

由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数（St）是无因次未知数，

图（二）表示斯特罗哈尔数（St）与雷诺数（在曲线表中St＝0.17的平直部分，漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速，由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比，称为仪表常数（K），见式（2）

　                       K＝N/Q（1/m?）              公式（2）

式中：K＝仪表常数（1/m?）。

N＝脉冲个数

Q＝体积流量（m?）

• 主要技术指标                                                     表(一)

SM-LUGB型涡街流量计的优点

1.SM-LUGB系列智能涡街流量计的**大优点是抗震性能特别好，无零点漂移，可靠性高。晟铭公司通过长时间对涡街流量计进行了大量的波形分析和频谱分析。晟铭设计出了新一代**佳的涡街流量计探头形状，壁厚，高度探头杆直径及与之配套的压电晶体，采用先进的数控车床进行加工，确保了加工的同轴度和光洁度的技术，配合特殊的工艺处理，从而**大限度的克服了涡街流量计存在的固有自震荡频率对信号的影响的通病。这是晟铭公司在制造涡街流量计方面的技术独特优势，使得晟铭公司出厂的涡街流量计具有优良的抗震动能力。

2.SM-LUGB系列智能涡街流量计的传感器的通用性很强，从而使传感器具有良好的互换性。采用先进数控设备加工传感器的表体和漩涡发声体等，确保加工精度，从而使零部件（特别是漩涡发声体）的通用性很强，从而真正做到不会因零部件的更换而影响传感器的重复性和精度。

3.结构简单，无可动部件，可靠性高，使用维护方便。

4.检测元件不与介质接触，性能稳定，使用寿命长。传感器采用检测探头与漩涡发声体分开安装，而且耐高温的压电晶体密封在检测探头内，不与介质接触，所以SM-LUGB系列涡街流量计具有结构简单，通用性好，稳定性高的特点。

5.输出与流量成正比的脉冲信号或模拟信号，无零点漂移，精度高，方便与计算机联网。

6.测量范围宽，应用范围

一体显示涡街流量计  插入式涡街流量计 温压补偿涡街流量计

SM-LUGB系列涡街流量计的选型

一．适用流量范围和仪表口径的确定

仪表口径的选择，根据流量范围来确定。不同口径涡街流量仪表的测量范围是不一样的。即使同一口径流量表，用于不同介质时，它的测量范围也是不一样的。实际可测的流量范围需要通过计算确定。

(一)参比条件下空气及水的流量范围，见表（二），参比条件如下：

1．气体：常温常压空气，t=20℃，P=0.1MPa（绝压），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。

2．液体：常温水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。

（二）确定流量范围和仪表口径的基本步骤：

1． 明确以下工作参数。

（1）被测介质的名称、组份

（2）工作状态的**小、常用、**大流量

（3）介质的**低、常用、**高压力和温度

（4）工作状态下介质的粘度

2． 涡街流量仪表测量的是介质的工作状态体积流量，因此应先根据工艺参数求出介质的工作状态体积流量,相关公式如下：

（1）已知气体标准状态体积流量，可通过以下公

       式求出工况体积流量

  公式（3）

 (2)已知气体标准状态密度ρ，可通过以下公

    式求出工况密度

   公式（4）                            

（3）已知质量流量Qm换算为体积流量Qv

               公式（5）

式中：

Qv： 介质在工况状态下的体积流量(m3/h)

    （Qv=3600f/K  K:仪表系数 ）

Qo： 介质在标准状态下的体积流量(Nm3/h)

Qm： 质量流量 (t/h)

ρ： 介质在工况状态下的密度(kg/m3)

ρo：介质在标准状态下的密度(kg/m3)，常用气体介质的标准状态密度，见表（三）

P： 工况状态表压(MPa)

t： 工况状态温度(℃)

3．仪表下限流量的确定。涡街流量仪表的上限适用流量一般可不计算，涡街流量仪表口径的选择主要是对流量下限的计算。下限流量的计算应该满足两个条件：**小雷诺数不应低于界限雷诺数（Re=2×104）；对于应力式涡街流量仪表在下限流量时产生的旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值（旋涡强度与升力ρv2  成比例关系）。这些条件可表示如下：

由密度决定的工况可测下限流量：

由运动粘度决定的线性下限流量：                          公式（7）

式中：

Qρ：满足旋涡强度要求的**小体积流量(m3/h)

ρ0:参比条件下介质的密度

Qυ:满足**小雷诺数要求的**小线性体积流量(m3/h)

ρ:被测介质工况密度（kg/m3）

Q0: 参比条件下仪表的**小体积流量

(m3/h)     

υ:工作状态下介质的运动粘度(m2/s)

υo:参比条件下介质的运动粘度(m2/s)

通过公式（6）、（7）计算出Qρ和Qν。比较Qρ和Qν，确定流量仪表可测下限流量和线性下限流量：

     Qυ≥Qρ：可测流量范围为Qρ～Qmax  , 线性流量范围为Qυ～Qmax

Qυ<Qρ：可测流量范围和线性流量范围为

Qρ～Qmax

Qmax：涡街流量仪表的上限体积流量(m3/h)

4．仪表上限流量以表(二)中的上限流量为准.气体的上限流速应该小于70m/s,液体的上限流速应该小于7m/s

5．当用户测量的介质为蒸汽时，常采用的计量单位是质量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（过热蒸汽和饱和蒸汽）在不同温度和压力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范围的确定可由公式(8)进行计算得出

       公式（8）                                                     

式中：

ρ： 蒸汽的密度（kg/m3）

ρ0：1.205kg/m3

Q蒸汽 ：蒸汽质量流量（t/h）

6．计算压力损失，检测压力损失对工艺管线是否有影响，公式(单位：Pa)：

Δp= CdρV2/2                   公式（9）

式中：

ρ：工况介质密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）

7．被测介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使管道压力符合以下要求:

p≥2.7Δp+1.3p0       公式（10）

式中：

Δp: 压力损失（Pa）

p0：工作温度下液体的饱和蒸汽压（Pa绝压）

Po:流体的蒸汽压力  (Pa绝压)

8．涡街流量计不适合测量高粘度液体。当计算出的可测流量下限不满足设计工艺要求时，应该考虑选用其它类型流量计。

9．通过计算如果有两种口径都可满足要求，为了提高测量效果、降低造价，应选用口径较小的表。应该注意的是，尽可能使常用量处在流量范围上限的1/2～2/3

     Δp:压力损失（Pa）  Cd：压力损失系数