一、工作原理
在蒸汽流體中的設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式： f=SrU1/d=SrU/md （1）
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr ?。?）
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 （3）
式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時(shí)，VSF的流量計(jì)算式為
（4）
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；
Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。 蒸汽渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
為提高蒸汽渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能，我公司新近開發(fā)出了SKLUG改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其*的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強(qiáng)振動(dòng)（≤1g）的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往zui大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，zui小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的*工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便。 為了使用方便，電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù)，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
◆測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣
◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑的選擇 25,32,50,80,100
◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
◆流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3
◆測量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4～20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～ 55℃ 濕度:5～90% RH50℃
◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
◆電源 DC24V或鋰電池3.6V
◆防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級(jí) IP65 | 代號(hào) | 通徑 | 流量范圍㎡/h | | SKLU-25 | DN25 | 1~10（液體） | 25~60（氣體） | 蒸汽流量請查看說明書，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計(jì) | | SKLU-32 | DN32 | 1.5~18（液體） | 15~150（氣體） | | SKLU-40 | DN40 | 2.2~27（液體） | 22.6~150（氣體） | | SKLU-50 | DN50 | 4~55（液體） | 35~350（氣體） | | SKLU-80 | DN80 | 9~135（液體） | 90~900（氣體） | | SKLU-100 | DN100 | 14~200（液體） | 140~1400（氣體） | | SKLU-150 | DN150 | 32~480（液體） | 300~3000（氣體） | | SKLU-200 | DN200 | 56~800（液體） | 550~5500（氣體） | | | 代號(hào) | 功能1 | | N | 無溫壓補(bǔ)償 | | Y | 有溫壓補(bǔ)償 | | | 代號(hào) | 輸出型號(hào) | | F1 | 4-20mA輸出（二線制） | | F2 | 4-20mA輸出（三線制） | | F3 | RS485通訊接口 | | | 代號(hào) | 被測介質(zhì) | | J1 | 液體 | | J2 | 氣體 | | J3 | 蒸汽 | | | 代號(hào) | 連接方式 | | L1 | 法蘭卡裝式 | | L2 | 法蘭連接式 | | | 代號(hào) | 功能2 | | E1 | 1.0級(jí) | | E2 | 1.5級(jí) | | T1 | 常溫 | | T2 | 高溫 | | T3 | 蒸汽 | | P1 | 1.6MPa | | P2 | 2.5MPa | | P3 | 4.0MPa | | D1 | 內(nèi)部3.6V供電 | | D2 | DC24V供電 | | B1 | 不銹鋼 | | B2 | 碳鋼 | | 代號(hào) | 通徑 | 流量范圍㎡/h | | SKLU-25 | DN25 | 1~10（液體） | 25~60（氣體） | 蒸汽流量請查看說明書，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計(jì) | | SKLU-32 | DN32 | 1.5~18（液體） | 15~150（氣體） | | SKLU-40 | DN40 | 2.2~27（液體） | 22.6~150（氣體） | | SKLU-50 | DN50 | 4~55（液體） | 35~350（氣體） | | SKLU-80 | DN80 | 9~135（液體） | 90~900（氣體） | | SKLU-100 | DN100 | 14~200（液體） | 140~1400（氣體） | | SKLU-150 | DN150 | 32~480（液體） | 300~3000（氣體） | | SKLU-200 | DN200 | 56~800（液體） | 550~5500（氣體） | | | 代號(hào) | 功能1 | | N | 無溫壓補(bǔ)償 | | Y | 有溫壓補(bǔ)償 | | | 代號(hào) | 輸出型號(hào) | | F1 | 4-20mA輸出（二線制） | | F2 | 4-20mA輸出（三線制） | | F3 | RS485通訊接口 | | | 代號(hào) | 被測介質(zhì) | | J1 | 液體 | | J2 | 氣體 | | J3 | 蒸汽 | | | 代號(hào) | 連接方式 | | L1 | 法蘭卡裝式 | | L2 | 法蘭連接式 | | | 代號(hào) | 功能2 | | E1 | 1.0級(jí) | | E2 | 1.5級(jí) | | T1 | 常溫 | | T2 | 高溫 | | T3 | 蒸汽 | | P1 | 1.6MPa | | P2 | 2.5MPa | | P3 | 4.0MPa | | D1 | 內(nèi)部3.6V供電 | | D2 | DC24V供電 | | B1 | 不銹鋼 | | B2 | 碳鋼 | | 代號(hào) | 通徑 | 流量范圍㎡/h | | SKLU-25 | DN25 | 1~10（液體） | 25~60（氣體） | 蒸汽流量請查看說明書，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計(jì) | | SKLU-32 | DN32 | 1.5~18（液體） | 15~150（氣體） | | SKLU-40 | DN40 | 2.2~27（液體） | 22.6~150（氣體） | | SKLU-50 | DN50 | 4~55（液體） | 35~350（氣體） | | SKLU-80 | DN80 | 9~135（液體） | 90~900（氣體） | | SKLU-100 | DN100 | 14~200（液體） | 140~1400（氣體） | | SKLU-150 | DN150 | 32~480（液體） | 300~3000（氣體） | | SKLU-200 | DN200 | 56~800（液體） | 550~5500（氣體） | | | 代號(hào) | 功能1 | | N | 無溫壓補(bǔ)償 | | Y | 有溫壓補(bǔ)償 | | | 代號(hào) | 輸出型號(hào) | | F1 | 4-20mA輸出（二線制） | | F2 | 4-20mA輸出（三線制） | | F3 | RS485通訊接口 | | | 代號(hào) | 被測介質(zhì) | | J1 | 液體 | | J2 | 氣體 | | J3 | 蒸汽 | | | 代號(hào) | 連接方式 | | L1 | 法蘭卡裝式 | | L2 | 法蘭連接式 | | | 代號(hào) | 功能2 | | E1 | 1.0級(jí) | | E2 | 1.5級(jí) | | T1 | 常溫 | | T2 | 高溫 | | T3 | 蒸汽 | | P1 | 1.6MPa | | P2 | 2.5MPa | | P3 | 4.0MPa | | D1 | 內(nèi)部3.6V供電 | | D2 | DC24V供電 | | B1 | 不銹鋼 | | B2 | 碳鋼 | |
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