渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制成功的一種具有國際先進水平的新型流量計，由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點，自七十年代以來得到了迅速發(fā)展，據有關資料顯示，現在日本、歐美等發(fā)達國家使用渦街流量計的比例大幅度上升，己廣泛應用于各個領域，將在未來流量儀表中占主導地位，是孔板流量計最理想的替代產品。
LU型渦街流量傳感器適用于測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體、水和液體的質量流量和體積流量。
2、特點：
·結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠。
·安裝簡單，維護十分方便。
·檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩(wěn)定，壽命長。
·輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高。
·測量范圍寬，量程比可達1:10。
·壓力損失較小，運行費用低，更具節(jié)能意義。
·在一定的雷諾數范圍內，輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響，儀表系數僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數。
·應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。
3、工作原理和電路框圖
工作原理
在測量管中垂直插入一個柱狀物時，流體通過柱狀物兩側就交替地產生有規(guī)則的旋渦(如圖所示)，這種旋渦列被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體的流動速度及柱狀物的寬度有關，可用下式表示：
f =St·v/d
式中 f-卡門渦街的釋放頻率
St-系數（稱為斯特羅哈數）
v-流速
d-柱狀物的寬度
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比，因此通過測量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時流量。
斯特羅哈數是渦街流量計的重要系數。在曲線的St≈0.17的平直部分，旋渦的釋放頻率與流速成正比，所以檢出頻率f就可求得流速v，由v求出體積流量。
LU系列渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測傳感器(探頭)上的應力通過在它內部的壓電元件來檢出的。
電路組成
·電荷轉換器
從壓電元件輸出的交變電荷經電荷轉換成與電荷量成比例的電壓。
·交流放大器、低通濾波器
在這里進行信號放大和消除噪聲。電荷轉換器的輸出波形，當測量流體在低流速時，管道振動等的高頻噪聲形成迭加波形；在高流速時，由于差拍信號形成了包含低頻擺動的波形。低流速時(輸出電壓小)、高頻噪聲由于低通特性而被消除；高流速時(輸出電壓大)隨著低通特性被解除,使其具有限幅特性，防止在信號中所包含的低頻噪聲放大。
·史密特整形器
把旋渦頻率的電壓轉換成一定幅度的脈沖信號。由于史密特整形器電路對輸入、輸出信號具有滯后作用，因此能夠防止由噪聲產生的振蕩。 F/V轉換器把史密特整形器輸出的脈沖信號轉換成和頻率成比例的模擬電壓。
· F/V轉換器
史密特整形器輸出的脈沖信號轉換成和頻率成比例的模擬電壓。
·V/|轉換器
把V/|轉換器的模擬輸出電壓轉換成4～20mADC的電流信號。
·脈沖輸出放大器
把史密特整形電路輸出的脈沖頻率放大。
4、測量飽和蒸汽質量的流量的選型
儀表的選型是儀表應用中非常重要的工作，據有關資料表明，儀表在實際應用中在2/3的故障是儀表的錯誤造型和錯誤的安裝造成的，請?zhí)貏e注意。
測量飽和蒸汽質量的流量的選型（流量測量范圍(t/h) ）
5、測量過熱蒸汽質量流量的選型
6、測量(工作狀態(tài))體積流量的選型
7、測量(標準狀態(tài))體積流量的選型
8、測量液體體積流量的選型
注：1、p－－－－工作狀態(tài)下的過熱蒸汽密度，kg／m3。常溫常壓下水的密度=1000kg/m3
2、DIN15～DIN500為管段式渦街流量計，DN500～DN1200（可擴展到1600mm的產品）為插入式渦街流量計的流量測量范圍
9、渦街傳感器結構組成
渦街傳感器主要是由傳感器(內有放大板)，支架，漩渦發(fā)生器組件(內有三角柱，探頭)和表體組成，如下圖所示：
渦街傳感器安裝配套件有：凹凸法蘭、長螺栓、螺母等，如下圖所示：
10、如何正確選擇安裝點
正確地選擇安裝點和正確安裝傳感器都是非常重要的環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量精度，重者會影響傳感器的使用壽命，甚至損壞傳感器?？紤]到安裝與拆卸的方便，可在流量計后加裝管道伸縮節(jié);
對直管段的要求
傳感器對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響測量精度。
若傳感器安裝點的上游有>15°漸縮管，傳感器上游應有不小于15D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
若傳感器安裝點的上游有>15°漸擴管，傳感器上游應有不小于18D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
若傳感器安裝點的上游有90°彎并沒有或T形接頭，傳感器上游應有不小于20D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90°彎頭，傳感器上游應有不小于25D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90°彎頭，傳感器上游應有不小于40D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
流量調節(jié)閥或壓力調節(jié)閥盡量安裝在傳感器的下游5D以遠處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游應有不小于50D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。
特點注意：
·傳感器安裝點的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關閥門，對傳感器的使用壽命影響極大，非常容易對傳感器造成永久性損壞。
·傳感器晝避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器，這樣時間一長后，由于傳感器的下垂非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏，若不得已要安裝時，必須在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置。
對配管的要求
傳感器對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響測量精度。
傳感器安裝點的上下游配管的內徑應與傳感器內徑相同，其應滿足下式的要求。
0.98DN≤D≤1.05DN
式中：DN-----傳感器通徑
D------配管內徑
配管應與傳感器同心，同軸念頭應不大于0.05DN。
傳感器與法蘭的密封墊不能凸入管道內，其內徑可比傳感器內徑略大。
對旁通管的要求
為方便檢修傳感器，最好為傳感器安裝旁通管。另外，在需清洗的管道上或所安裝傳感器的管道內的流體不能為檢修傳感器而停供的情況下，必須安裝在旁通管，并且保證前后直管段
對管道振動的要求
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，若不得已要安裝時，必須采用減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防振墊。
特別注意：在空壓機出口處振動較強，不能安裝傳感器，應安裝在儲氣罐之后。
對外部環(huán)境的要求
1．傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和受到設備的熱輻射，若必須安裝時，須有隔熱通風的措施。
2．傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，若必須安裝時，須有通風措施。
3．傳感器最好安裝在室內，必須安裝在室外時，須有防潮和防曬的措施，注意水是否會順著電纜線流入放大器盒內。
4．安裝傳感器的周圍須有充裕的空間，應有照明燈和電源插座，以便安裝接線和定維護。
5．傳感器的接線位置要遠離電噪聲，如大功率變壓器、電機機和電源等。
6．傳感器安裝點附近不能有無線電收發(fā)機存在，否則高頻噪聲會干擾傳感器的正常使用。
傳感器在水平管道上的安裝
在水平管道上安裝是流量傳感器最常用的安裝方式。
測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應安裝在管線的較高處
測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應安裝在管線的較低處。
傳感器在垂直管道的安裝
測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應由下向上。
測量液體流量時，液體流向應由下向上，這樣就不會將液體重量額外附加在探頭上。
傳感器在水平管道的側裝
無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側裝。特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許最好采用側裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。
傳感器在水平管道的倒裝
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽?？捎糜跍y量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經常清洗管道的情況。
本儀表采用法蘭夾裝式（又叫對夾式，夾持式），擰緊長螺栓用兩片法蘭夾住傳感器，法蘭凹部套傳感器，法蘭凸部套用戶管，安裝步驟如下：
1.先計算好安裝尺寸；
2.將與要安裝的管道放在鋸床上鋸開，并修好鋸口；
3.將法蘭套在管道上，固定好后先點焊，再整圈焊好，檢查是否完好；
4.重復上一步，將另一邊法蘭焊好；
5.將焊好法蘭的管道移到安裝現場，把管道與傳感器安裝成一體，再安裝在管線上；
6.檢查各環(huán)節(jié)是否完好，慢慢打開閥門，觀察是否有泄露。
特別注意：
①流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致；
②安裝傳感器時，在電焊法蘭或管道過程中，傳感器須不在管道上，以免損壞傳感器的電子放大電路；
③傳感器兩邊的法蘭必須保持平行，否則容易泄露。
傳感器在有保溫層管道上的安裝
測量高溫蒸汽時，有絕熱材料把蒸汽管道周圍包起來防止散熱，這時要注意切勿用絕熱材料把傳感器的連桿都包圍起來，最多不超過連桿的高度的三分之一，傳感器表體可用保溫材料包裹。
11、改變放大器盒的方向
放大器可以根據需要作四個不同方向的轉變，方便在現場諸如接線，讀數（帶現場LCD）等等。
只要取下固定轉換器盒的4個內六角螺絲（隨機已帶內六角扳手），輕輕旋轉轉換器盒到所需要的方向。
特別注意：
旋轉方向時，不要提起轉換器，以免扯斷放大器與探頭之間的連線。
12、輸出頻率信號的現場儀表的接線
輸出頻率信號的流量計與其它設備之間采用三線制傳輸，所需電源為24V±10％，輸出回路的最小負載電阻為10kΩ，最大電容為0.22μF，屏蔽線的電阻必須小于50Ω。
一般情況下，連接線用三芯屏蔽線（RWP3X0.5MM）。屏蔽層應可靠地接在放大器盒內的接地螺絲上。
在高溫或低溫環(huán)境中，要采用適合于現場溫度的屏蔽電纜線。
當使用現場空氣中含有油，溶劑或其他腐蝕性氣體和液體，應采用適合于這種現場的屏蔽電纜線。
連線不能與電力線平行排在一起，至少間隔在15cm以上，最好單獨穿行在金屬管子中。連線要固定好，不能晃動。
13、輸出二線制4-20mA信號的現場儀表的接線
輸出4-20mA信號的渦街流量計與其它設備之間采用二線制傳輸，所需電源為24V±10％，輸出回路的最大負載電阻為600Ω（包括電纜線的電阻）。
一般情況下，連接線用600V PVC絕緣電線或電纜。在易受電噪聲干擾的現場需使用二芯屏蔽線（RWP2X0.5MM)。屏蔽層應可靠地接在放大器盒內的接地螺絲上。
在高溫或低溫環(huán)境中，要采用適合于現場溫度的屏蔽電纜線。
14、帶RS-485通訊接口的接線
輸出RS-485渦街流量計與其它設備之間采用四線制傳輸，所需電源為24V±10％。
一般情況下，連接線600V PVC絕緣電線或電纜。在易受電噪聲干擾的現場需使用二芯屏蔽線（RWP2X0.5mm)。屏蔽層應可靠地接在放大器盒內的接地螺絲上。在高溫或低溫環(huán)境中，要采用適合于現場溫度的屏蔽電纜線。
當使用現場空氣中含有油、溶劑或其他腐蝕性氣體和液體，應采用適合于這種現場的電纜線。
15、如何正確選擇測壓點和測溫點
根據測量的需要須在傳感器附近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下游的3-5D處，測溫點應在測壓點或。
16、傳感器運行前的準備工作
·仔細檢查傳感器的安裝、接線等是否正確無誤。
·打開顯示儀電源開關，觀察顯示儀是否有流量顯示。
·緩慢打開閥門，到一個較小壓力時停止，觀察傳感器周圍是否有泄漏現象，并觀察顯示儀是否有流量顯示。
·若情況正常，開大閥門，穩(wěn)定一段時間后，觀察儀表顯示的流量是否正常。
17、型號說明
18、技術參數
|
測量流體 |
飽和蒸汽及過熱蒸汽 |
|
精度度等級 |
液體1.0級；氣體1.5級 |
|
重復性 |
液體0.33%；氣體0.5% |
|
工作壓力 |
1.6MPa（特殊耐壓2.5～4.0MPa定制） |
|
流體溫度 |
-40℃～+250℃（普通型） |
|
輸出信號 |
頻率信號 |
|
工作電源 |
DC24V,哩電池 |
|
工作環(huán)境 |
|
|
溫度 |
-35℃～+60℃（無LCD顯示） |
|
濕度 |
5～95℃ |
|
防護等級 |
IP65 |
|
防爆等級 |
隔爆型Exd Ⅱ B T4 |
|
電氣接口 |
2×M20×1.5（帶電纜夾緊螺母足見） |
|
表體材質 |
304不銹鋼 |
19、傳感器的外形尺寸
|
DN |
A |
B |
C |
|
15 |
100 |
Ф35 |
382 |
|
20 |
100 |
Ф45 |
389 |
|
25 |
100 |
Ф57 |
374 |
|
32 |
100 |
Ф65 |
381 |
|
40 |
100 |
Ф75 |
390 |
|
50 |
110 |
Ф87 |
396 |
|
65 |
110 |
Ф109 |
413 |
|
80 |
110 |
Ф120 |
424 |
|
100 |
120 |
Ф149 |
448 |
|
125 |
133 |
Ф175 |
475 |
|
150 |
160 |
Ф203 |
502 |
|
200 |
185 |
Ф259 |
557 |
|
250 |
210 |
Ф312 |
609 |
|
300 |
240 |
Ф363 |
661 |
|
350 |
260 |
Ф409 |
711 |
|
400 |
285 |
Ф460 |
761 |
|
450 |
310 |
Ф520 |
819 |
|
500 |
330 |
Ф575 |
875 |
20、固定插入式渦街結構組成及安裝
安裝步驟：
1.在管道上用氣割方法開一個圓孔，孔徑略小于Φ100，孔的周邊應無齒刺，以保證測量頭順利旋轉通過；
2.在管道圓孔處焊上相應直徑的短管（已提供），固定好后先點焊并檢查短管的位置是否符合安裝要求，短管軸線與管道的軸線正交90℃，且短管軸線的延長線通過管道橫截面積的圈中心，再整圈焊好；
固定式
3.在短管的法蘭上放墊片，將傳感器插入短管，安裝好固定螺栓，檢查法蘭周圍是否均勻，流向是否一致。
可調式
4.根據需要是否裝球閥（Q41F-16R_32R內徑100mm，自備）。若不安裝球閥，步驟與安裝固定式傳感器一樣，若安裝球閥，需先安裝球閥，再在球閥上安裝傳感器；
5.計算插入深度0.5D，測量短管和球閥的長度，調節(jié)絲桿使插入深度符合要求；
6.檢查各環(huán)節(jié)是否完成較好，慢慢打開閥門，觀察是否有泄漏（需特別注意人身安全）。
特別注意：
①流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致；
②安裝傳感器時，在電焊法蘭或管道過程中，傳感器須不在管道上，以免損壞流量計。
21、壓力變送器及PT100的安裝
安裝使用步驟
1、在用戶管道上開Φ12小孔(該尺寸無嚴格要求)；
2、焊接內螺紋短管；
3、依次旋上閥門、(帶有球閥時)冷凝管；
4、首次使用時，關上閥門，將冷水注入冷凝管，旋上壓力變送器；
5、運行時，打開閥門。
