摘(zhāi)要：本文(wen)介紹了(le)LUGB渦街流(liu)量計的(de)結構及(jí)工作原(yuán)理，重點(diǎn)♊從儀表(biǎo)選型，流(liu)量換算(suan)等在工(gong)業生産(chan)中的應(ying)用做🥰了(le)詳✌️細論(lun)述。
随着(zhe)現代測(ce)量技術(shu)的飛速(su)發展，各(gè)種類型(xing)流量計(jì)🐇層💛出不(bu)窮，測量(liàng)精度不(bu)斷提高(gao)，使用範(fàn)圍擴大(dà)，安裝維(wéi)護日益(yi)簡單。本(běn)文推出(chu)的LUGB渦街(jie)流量計(ji)
以其測(ce)量範圍(wei)廣，測量(liang)精度高(gao)，廣泛應(ying)用于工(gong)業生産(chǎn)♈中的水(shuǐ)、蒸🈲汽、壓(yā)縮空氣(qi)等介質(zhì)的測量(liang)。本文從(cóng)儀表結(jie)構、工作(zuo)原理、現(xian)場應用(yòng)等方面(miàn)論述了(le)該類儀(yi)♌表的技(ji)術特點(dian)和應用(yòng)。
1結構組(zǔ)成及工(gong)作原理(li)
如(ru)圖1所示(shì)：渦街流(liu)量計由(you)渦街發(fa)生體（三(san)角柱）、檢(jian)測頭、表(biǎo)體、連接(jie)支柱、檢(jian)測放大(da)器等組(zǔ)成。
LUGB型渦(wō)街流量(liàng)傳感器(qi)是應用(yòng)卡門渦(wo)街原理(lǐ)和現代(dài)電子技(ji)術的一(yī)種流量(liang)傳感器(qì)。适用于(yú)各行業(ye)的液🐕體(tǐ)、氣體、蒸(zheng)汽流🚩量(liang)的計量(liang)，并且可(kě)測量含(hán)有雜質(zhi)、微小顆(kē)粒的混(hun)濁液體(ti)。
當被測(cè)流體流(liú)經漩渦(wo)發生體(tǐ)時，在發(fa)生體的(de)後部兩(liǎng)側交替(tì)産生兩(liǎng)列漩渦(wo)，形成“渦(wo)街”如圖(tú)2所示。該(gāi)漩渦的(de)發生頻(pín)率與流(liú)體的速(sù)度成正(zhèng)比，在一(yi)定的條(tiáo)件下符(fú)合下式(shì)：
式中：f：漩(xuán)渦發生(sheng)頻率St：斯(si)特勞哈(ha)爾數
V：流(liú)速d：漩渦(wō)發生體(tǐ)的寬度(du)
漩渦在(zai)漩渦發(fa)生體後(hou)部産生(shēng)交替變(biàn)化的脈(mo)動壓力(lì)，由壓電(dian)信号傳(chuan)感器将(jiang)其轉換(huan)爲電信(xìn)号，經過(guò)變送器(qì)🥵處理後(hòu)變換成(cheng)🔅爲脈沖(chòng)或标準(zhun)信号輸(shū)出。
2技術(shu)特點
（1）流(liu)量測量(liang)範圍廣(guǎng)，計量精(jing)度高，壓(ya)力損失(shi)小。公稱(chēng)直徑DN10~DN500。
（2）結(jie)構簡單(dān)、無轉動(dong)部件、工(gōng)作可靠(kao)、耐久性(xìng)好、壽命(ming)長🥵。
（3）計量(liàng)精度不(bú)受流體(ti)壓力、粘(zhan)度、密度(du)的影響(xiǎng)。廣泛應(ying)用💜與工(gōng)業🛀🏻測量(liàng)，精度等(děng)級達到(dào)0.5級。
（4）抗環(huan)境震動(dòng)性強。可(kě)測溫度(du)最高可(kě)達+380℃。
（5）信号(hao)輸出電(diàn)流+-4~20mA,脈沖(chong)信号，HART協(xie)議等，使(shǐ)用範圍(wéi)廣。
（6）适用(yong)于氣體(ti)、液體、蒸(zheng)汽等介(jiè)質。
3流量(liang)計的應(yīng)用
傳感(gan)器選型(xíng)主要考(kao)慮儀表(biǎo)口徑的(de)選擇和(hé)儀表功(gong)能以及(jí)儀👣表壓(yā)力損失(shi)。
3.1儀表口(kou)徑的選(xuǎn)擇
儀表(biao)的口徑(jing)不同，其(qí)測量範(fan)圍不同(tong)，而每一(yi)種口徑(jing)🔅其測量(liàng)範圍又(you)随被測(ce)介質種(zhǒng)類和工(gōng)況溫度(du)、壓力變(bian)化而變(bian)化。選定(dìng)儀表口(kǒu)徑，可按(an)被測介(jiè)質種類(lèi)和工況(kuang)溫度及(ji)壓🔴力下(xià)的流量(liàng)，通♌過查(cha)表方法(fa)選擇儀(yí)表口徑(jìng)，對于過(guo)熱蒸汽(qì)的流量(liang)範圍可(kě)通過查(cha)表，查出(chu)被測介(jie)質密度(dù)，再從表(biǎo)中查出(chu)相近密(mì)度下的(de)流量範(fan)圍。
對于(yú)密度值(zhi)在表中(zhong)處于兩(liǎng)值之間(jian)的可按(an)比例計(ji)算🙇🏻。
幾種(zhong)流量換(huàn)算公式(shi)：
（1）标準狀(zhuang)态下的(de)體積流(liu)量Qn換成(chéng)工況狀(zhuang)态下的(de)體積流(liú)🔴量⛷️Qv：
式中(zhong)：ρn-标準狀(zhuàng)态下的(de)密度，（kg/m3）
Qn-标(biao)準狀态(tai)下的體(ti)積流量(liang)，（m3/h）；
QV-工況狀(zhuang)态下的(de)體積流(liú)量，（m3/h）；
t-工況(kuàng)狀态下(xià)的溫度(du)，（℃）；
P-工況狀(zhuàng)态下的(de)壓力，（MPa）；
ρ0-工(gōng)況狀态(tài)下的密(mì)度，（㎏/3）。
3.2儀表(biǎo)功能的(de)選擇
儀(yí)表輸出(chu)功能的(de)選擇依(yi)據于使(shǐ)用要求(qiu)，一般測(ce)量流量(liàng)選傳感(gan)😄器輸出(chu)是脈沖(chòng)，供電+24V，當(dang)要求有(yǒu)現場顯(xiǎn)示時，可(ke)選帶現(xiàn)場顯示(shì)的傳感(gǎn)器，根據(jù)系統功(gong)能要求(qiu)還可👌以(yi)選擇4~20mA輸(shu)出或者(zhě)HART協議輸(shū)出。
3.3儀表壓(yā)力損失(shi)的計算(suàn)
儀表口(kou)徑選擇(ze)以後，可(ke)計算該(gai)表的壓(ya)力損失(shī)，是否對(dui)工藝管(guǎn)線有影(yǐng)響。
公式(shi)：ΔP≤1.2ρV
式中：ΔP—傳(chuán)感器的(de)壓力損(sǔn)失，Pa；
ρ—流體(tǐ)的密度(dù)，kg/m3；
V—管道内(nei)流體的(de)平均流(liu)速，m/s。
3.4選型(xíng)舉例
選(xuan)擇原工(gong)藝管道(dao)内徑DN100，介(jiè)質是空(kōng)氣，表壓(yā)0.35MPa，溫度最(zui)高143℃，估計(ji)标态流(liú)量範圍(wei)288~3000m3/h，要求儀(yi)表有現(xiàn)場顯示(shi)，并有4~20mA輸(shū)出給儀(yí)表室的(de)❗二次儀(yí)表，現場(chǎng)防爆，儀(yi)表精度(du)1級。
解：将(jiāng)标态流(liú)量範圍(wei)換成工(gōng)況下流(liu)量即0.45MPa絕(jué)壓下的(de)流量範(fan)圍，利用(yòng)公式
查(chá)表在ρ=3.6kg/m3，DN100時(shi)，工況流(liú)量範圍(wéi)是100~2000（m3/h）如按(àn)ρ=3.78kg/m3計算下(xià)限流量(liàng)更能滿(man)足Qvmin=123.44m3/h，故選(xuǎn)DN100傳感器(qi)，滿度Q工(gōng)況max=1286m3/h（或标(biāo)态Qmax=3000m3/h）。
4儀表(biao)參數的(de)設定與(yu)調試
4.1計(jì)算公式(shì)：
（1）瞬時流(liú)量F=Fr(頻率(lǜ))×3600/K（流量系(xì)數）
（2）累積(jī)流量＝瞬(shun)時量對(duì)時間積(jī)分
注：瞬(shùn)時流量(liàng)單位爲(wei)：立方米(mi)/小時；流(liu)量系數(shu)：脈沖數(shu)/立方🌂米(mi)。
4.2轉換闆(pǎn)上顯示(shì)屏按如(rú)下格式(shì)設定各(gè)項參數(shù)：
在顯示(shì)儀面闆(pan)上從左(zuǒ)到右有(yǒu)如下三(san)隻按鍵(jiàn)：
位置：左(zuo)鍵中鍵(jiàn)右鍵
運(yùn)行：累積(jī)瞬時内(nèi)容
設定(dìng)：移位翻(fan)字确認(ren)和翻頁(ye)
（1）運行狀(zhuàng)态下
按(àn)一下累(lèi)積鍵（左(zuǒ)鍵）則顯(xian)示9位累(lei)積量。
按(àn)一下瞬(shun)時鍵（中(zhong)鍵）則顯(xiǎn)示瞬時(shí)流量。
按(àn)一下内(nèi)容鍵（右(you)鍵）則依(yi)次顯示(shì)瞬時流(liú)量（F），
頻率(lü)（Fr），輸出電(dian)流（PE），流量(liàng)系數（U）,阻(zu)尼系數(shu)
（Lr）,流量上(shàng)限（FH）,流量(liang)下限（FL）等(děng)。
（2）設定狀(zhuàng)态下
按(àn)一下左(zuǒ)鍵可使(shǐ)需設定(ding)字（閃爍(shuo)字）移位(wèi)；
按一下(xia)中鍵可(kě)使需設(shè)定字（閃(shan)爍字）改(gǎi)變；
按一(yi)下右鍵(jiàn)可确認(rèn)本頁并(bìng)翻頁；
（3）設(shè)定方法(fǎ)
先按下(xia)右鍵，再(zai)同時按(àn)下中鍵(jian)則進入(rù)設定狀(zhuàng)态，這時(shí)顯示屏(píng)出現流(liú)量系數(shù)（U）的閃爍(shuò)字，由此(cǐ)可通過(guò)左⚽鍵的(de)👌移位，中(zhōng)鍵對閃(shan)爍字的(de)改變，右(you)鍵的确(que)認和翻(fān)頁來依(yī)次完成(chéng)🌈流量系(xì)數（U）、阻尼(ni)系數（Lr）、流(liu)量上限(xian)（FH）、流量下(xia)限（FL）的設(she)❗定。例如(rú)設定流(liu)量系數(shù)爲123.45，首先(xiān)🈲進入設(shè)定狀态(tai)，這時顯(xiǎn)🔴示器顯(xian)示U-×××××，且第(di)一位在(zài)閃動，按(àn)動中鍵(jian)使第一(yī)位顯示(shì)1，接着按(an)一下左(zuo)❓鍵（移至(zhì)第二位(wei)，此時第(dì)二位閃(shan)動），按中(zhong)鍵使第(dì)二位顯(xiǎn)示2，依次(cì)類推，直(zhi)至最後(hòu)一位設(she)定完成(chéng)🍓，确認設(she)定數字(zì)無誤後(hòu)，按下右(yòu)鍵進行(háng)确💁認，同(tong)時顯示(shi)🈲進入下(xià)一參數(shu)設定，當(dāng)♊所有參(can)數設定(ding)完成後(hou)，按右鍵(jiàn)，同時按(àn)下中鍵(jiàn)就可退(tuì)出設定(dìng)狀态，進(jìn)入顯示(shi)狀态。
注(zhù)意：設定(dìng)時出現(xian)的Hr－52390爲内(nèi)部參量(liang)，無需調(diao)整。
4.3累積(ji)量清零(líng)：設定狀(zhuàng)态下顯(xian)示屏顯(xiǎn)示Un，輸入(ru)數值4321.00進(jin)行确㊙️認(ren)即可🏒累(lei)積量清(qing)零。
4.4阻尼(ní)系數設(she)定的範(fan)圍：1~9的整(zheng)數，設其(qi)他數無(wu)效。代表(biǎo)阻尼時(shí)間1~9秒💘。
4.5現(xian)場調零(líng)
傳感器(qi)一般不(bu)需調零(líng)，但工況(kuang)現場條(tiáo)件變化(huà)時（如振(zhen)動、強電(diàn)磁場的(de)幹擾），需(xu)對靈敏(min)度進行(hang)調整。
傳(chuán)感器接(jie)通電源(yuán)，工藝管(guan)道中充(chong)滿介質(zhì)，關閉傳(chuán)感器🍓下(xia)遊閥門(mén)（無條件(jiàn)關下遊(yóu)閥門時(shí)，也可關(guān)上上遊(you)👌閥門），先(xiān)将靈敏(mǐn)度電位(wei)器順時(shí)針調到(dào)頭，此時(shi)傳感器(qi)已有幹(gàn)擾輸☁️出(chu)信号，然(rán)後再慢(màn)慢的逆(ni)時針調(diào)整靈敏(mǐn)度電位(wèi)器直到(dào)剛好無(wú)輸出即(jí)可，打開(kāi)閥門儀(yí)☎️表應正(zhèng)常工作(zuò)。
靈敏度(du)電位器(qi)的作用(yong)主要是(shì)調節放(fang)大器脈(mò)沖輸💁出(chu)🏒的🐕觸發(fa)電🈚壓。靈(ling)敏度越(yue)高，觸發(fa)電壓越(yuè)低，抗幹(gàn)擾能力(lì)越差，但(dan)流🤟量可(ke)測範圍(wéi)越大；靈(ling)敏度越(yue)低，觸發(fā)♈電壓越(yue)❤️高，抗幹(gan)擾的能(néng)力越強(qiang)，但可測(ce)流量範(fàn)圍越小(xiao)。
5常見故(gù)障及排(pái)除
5.1傳感(gǎn)器已供(gòng)電，管内(nèi)有流量(liàng)，但無脈(mo)沖或電(diàn)流輸出(chu)或無🍓顯(xiǎn)示👌
（1）查看(kàn)接線是(shi)否正确(què)，有無斷(duàn)線。
（2）表體(ti)安裝方(fang)向是否(fǒu)錯誤。
（3）流(liu)量是否(fǒu)過小。
5.2管(guǎn)内無流(liú)量，供電(dian)後有脈(mo)沖或電(diàn)流輸出(chu)，或有顯(xiǎn)示值
（1）儀(yí)表接地(dì)不良引(yǐn)入幹擾(rao)。
（2）其它強(qiáng)電設備(bèi)幹擾。
（3）管(guǎn)道機械(xie)震動過(guo)高引入(ru)幹擾。
（4）靈(ling)敏度過(guò)高，打開(kāi)線路闆(pan)腔端蓋(gai)，逆時針(zhen)慢調
靈(líng)敏度電(dian)位器，直(zhi)至無輸(shu)出。
5.3當管(guǎn)内介質(zhì)的流量(liàng)可測下(xia)限并且(qiě)流量穩(wen)定，但顯(xian)示變化(hua)太大，不(bu)穩定
（1）管(guan)道震動(dòng)過強引(yǐn)入幹擾(rǎo)。
（2）傳感器(qi)接地不(bu)良引入(rù)幹擾。
（3）提(tí)高靈敏(mǐn)度，順時(shí)針慢調(diào)靈敏度(dù)電位器(qì)。
6結束語(yu)
LUGB渦街流(liu)量計适(shì)用于工(gōng)業生産(chan)中水、蒸(zhēng)汽、壓縮(suo)空氣及(ji)其他多(duo)種液體(tǐ)、氣體等(děng)介質的(de)流量測(cè)量，不僅(jin)使用範(fàn)圍廣、測(cè)量精度(du)高、并👉且(qiě)安裝維(wei)護方面(miàn)簡單，通(tōng)過合理(lǐ)的選型(xing)應用，爲(wei)企業的(de)生産經(jing)營節能(neng)減排提(ti)供可靠(kao)的保障(zhang)。
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