一、渦(wo)街流量計原理(li)
　　渦街流量計 是(shi)利用卡門原理(li)和壓電技術制(zhì)造的速度式流(liu)量計,傳感器輸(shu)出的頻率值與(yu)管道中介質流(liu)速成正比:
F=U×S/[(1-1.25d/D)d](1)
介質(zhi)流過管道的體(ti)積流量:
Qv=3600Uπ(D/2)²(2)
用頻率(lü)表示工況體積(jī)流量:
Qv=3600F/K(3)
工況質量(liang)流量:
QG=3600Fρ/K=Qv×ρ(4)
　　式中:F一流(liú)量脈沖頻率,Hz;U一(yī)管道内流體平(píng)均流速,mn/s;d-漩☔渦💜發(fā)生體迎流面寬(kuan)度,m;D一傳感器殼(ke)體内徑,m;S;一施特(tè)勞哈✨爾數💋(無量(liàng)⛷️綱);ρ一被測介質(zhi)密度,kg/m³;Qvρ工況下的(de)體積流量,m³/h;QG一📞工(gong)況下🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的質量流(liú)量,kg/h;K---渦街流量傳(chuán)感器儀表系數(shu),N/m³。
　　儀表系數K是流(liú)過傳感器單位(wei)體積流量所産(chan)生的☎️脈沖個💃數(shu)n。每台傳感器的(de)K值是經過計量(liang)檢定裝置檢定(dìng)後.給出的💛值，并(bing)且是對傳感器(qi)内所有幾何尺(chǐ)寸和物理量進(jìn)行系統♊檢定。K值(zhí)✏️大小随口徑變(biàn)化而變化,同口(kou)徑K值較接近傳(chuán)感器壓力損失(shī):
AP≤1.2pU²(5)
式中:△P-管道壓力(li)損失,Pa。
蒸汽密度(dù)如下:
1.過熱蒸汽(qi)密度由壓力和(he)溫度共同決定(ding),查溫度、壓力密(mì)度表,能正确得(dé)到過熱蒸汽的(de)密度。
2.飽和蒸汽(qì)密度由壓力或(huò)溫度決定,其溫(wen)度、壓力密度一(yī)一對應,查溫度(du)或壓力密度表(biao)，均能得到正确(què)密度,由于溫度(dù)反映滯後(3~5)s,而壓(ya)力在0.2s即能反映(ying),所以用壓力得(dé)到密度更爲及(ji)時。溫度分辨率(lü)比壓力低。
3.濕飽(bǎo)和汽、汽水混合(he)介質現沒有密(mi)度表，無法查得(dé)或算得🧑🏾‍🤝‍🧑🏼密🈲度♉。
二(er)、渦街流量傳感(gǎn)器特點
1.量程範(fan)圍
　　渦街流量傳(chuan)感器量程在很(hen)小範圍時,精度(du)可達0.5級🌏或更♍高(gāo),量程範圍增大(dà),精度下降。用于(yu)氣體計量,好的(de)傳感器在1.5級精(jing)度時，量程比可(kě)達1:20~1:25,即流速爲(3~75)m/s。一(yī)般傳感器量程(chéng)比💰隻有1:8~1:10。
2.重複性(xing)
　　JJC198-_1994《速度式流量計(jì)》檢定規程規定(ding),傳感器每個流(liú)量點要檢測3次(cì),找出最大差值(zhi),取全量程所有(you)檢測點(一般有(you)5~6個點)的最大差(chà)值爲重複性,--般(ban)爲0.2%或0.3%。
3.壓損
　　渦街(jiē)流量傳感器壓(yā)力損失很小，例(lì)如:當飽和蒸汽(qì)壓力爲0.6MPa、流速爲(wèi)30m/s時,其壓力損失(shī)爲3963.7Pa.
4.穩定性
　　渦街(jiē)流量傳感器結(jie)構簡單，沒有磨(mó)損、運動、位移部(bù);件,穩定性很好(hǎo)。經過兩個檢定(dìng)周期(4年)後,其精(jing)度、重複性🏃‍♂️和儀(yi)⁉️表系數仍🐆能達(dá)到出廠指标。
5.維(wei)護
　　傳感器的探(tàn)頭是将渦流的(de)壓力信号轉換(huan)成電信🆚号(頻率(lü)信🛀🏻号)，檢測放大(dà)闆是将探頭的(de)頻率信号整形(xing)成脈沖✏️信号⛹🏻‍♀️,與(yu)探頭頻🏃‍♂️率等值(zhí)送出到顯示儀(yi)表。
　　更換檢測放(fang)大闆不影響計(ji)量精度等指标(biao)，即使更換探頭(tou),在按照工藝要(yao)求的前提下,也(yě)能保證技術‼️指(zhǐ)标。在檢定周💃期(qi)内不需✔️調整、校(xiao)準傳感器的任(ren)何部件。
6.振動
　　渦(wo)街流量傳感器(qi)是靠振動産生(shēng)頻率信号,在有(you)強振動🚩環境内(nei).振動産生信号(hao)大于流體産生(shēng)信号，且檢測🏒放(fang)大👅:闆又無法消(xiāo)除振動信号時(shi),傳感器不能正(zheng)确計🌈量,由于🐅振(zhèn)動此傳感器在(zai)無流量時仍有(yǒu)頻🚩率輸出，此爲(wei)渦街流量傳感(gǎn)器最大缺點。
7.檢(jian)定
　　渦街流量傳(chuán)感器的檢定應(yīng)在國家質檢總(zǒng)局授權的計量(liang)檢🌏定标準裝置(zhi)上,按JJG1029-2007《渦街流量(liàng)計》檢定規程進(jìn)行檢定💋，在量程(cheng)範圍内取5~6個流(liú)量點，檢定線性(xìng)誤👌差.重複性.平(píng)均儀表系數等(děng)指标。由于不同(tóng)檢定裝置之間(jiān)也存在一定的(de)誤差,因👣此,同一(yi)傳感器在不同(tong)計量檢定⭕裝置(zhi)上的檢定結果(guo)不可能完全相(xiàng)同。
三、渦街流量(liàng)計在蒸汽計t中(zhōng)的正确使用
1.傳(chuan)感器選型
　　渦街(jiē)流量傳感器不(bu)同于其他流量(liang)傳感器，每一口(kǒu)徑渦街流量傳(chuán)感器流量範園(yuan)是固定的,不能(néng)調整。因此,它要(yao)根據流量選口(kǒu)徑,選型時應在(zài)工況壓力、溫度(du)下☁️,先确定要測(cè)的流量範圍，再(zài)選擇能覆蓋此(cǐ)♻️流量範圍口徑(jing)的流量傳感器(qì)。
在蒸汽密度小(xiǎo)時傳感器流量(liang)範圍窄,密度大(da)時傳感器流📱量(liang)範園寬。
　　若選擇(ze)不當,當實際流(liú)量大于傳感器(qì)上限時,容易造(zao)成探🔞頭損🧡壞，丢(diu)漏脈沖，少計量(liàng)。實際流量超上(shang)限越多,丢漏脈(mo)沖越多,計量越(yuè)少。 當實際流量(liàng)小于傳‼️感器下(xià)限時，傳感器計(jì)量很少,或 不計(ji)量。 在以上兩種(zhǒng)情況下長期使(shi)用會造成很大(da)損耗。
2.傳感器适(shì)用介質
　　渦街流(liú)量傳感器隻适(shì)用于單相介質(zhì)，在供熱系統中(zhōng)⭕,問一時間隻能(néng)對過熱蒸汽、飽(bao)和蒸汽和熱水(shui)3種中的一種介(jiè)質進行☁️計量。
在(zài)供熱系統中，熱(rè)電廠送出的大(dà)部分是過熱蒸(zheng)汽,随🔆着🧑🏽‍🤝‍🧑🏻蒸汽㊙️在(zài)管道内流動,溫(wen)度不斷下降,過(guo)熱蒸汽🔴逐漸變(biàn)爲飽和蒸汽,在(zài)管道末端或用(yòng)汽量很小的情(qíng)況下,蒸汽還🐆會(huì)變爲🌂濕飽和汽(qì)汽水混合介質(zhì).甚至是水。
　　由式(shì)(4)得知,蒸汽質量(liàng)流量取決于傳(chuán)感器輸出頻率(lü)🐪F(管道🏃‍♂️流♉速)和蒸(zheng)汽密度ρ,儀表系(xì)數K随傳感器爲(wei)定值,頻率🌈F随用(yong)汽量大小而變(bian)化，蒸汽密度ρ在(zai)過熱和飽和蒸(zheng)汽中,随壓力和(he)(或🌈)溫度變化,可(kě)查表得到。濕飽(bǎo)和汽汽水🆚混合(hé)介質無表可查(cha),無法得到密度(dù);流體也不是單(dan)相介質,而實際(ji)使用中隻能按(àn)飽和汽計量,因(yin)此産生誤差極(jí)大。
　　例如:0.7MPa、300℃過熱蒸(zhēng)汽的密度爲3.08kg/m³;0.7MPa的(de)飽和蒸汽密度(du)爲4.16k/m³;水的密度爲(wèi)000kg/m³;由🤞此可知,0.7MPa濕飽(bǎo)和汽，汽水混合(he)介質密度介于(yú)(4.16~1000)kg/m³之間，當傳感器(qì)測過熱蒸汽爲(wei)Im³時,流量計計量(liang)結果爲3.08kg，當🐉傳感(gan)器測飽和蒸汽(qì)爲1m³時,流量計計(jì)量結果爲4.16kg,在這(zhe)種情況下,傳🌈感(gǎn)器通過1m³水而不(bú)是飽和蒸汽,流(liu)量計計量😄仍是(shì)4.16kg,而不是實際的(de)100kg。大于飽和蒸汽(qì)密💚度的濕飽和(he)汽🏃🏻‍♂️汽水混合介(jie)質,仍按飽和蒸(zheng)汽✉️密度4.16kg/m³計算，因(yin)爲濕飽和汽、汽(qì)水混合介質沒(méi)有密度表。
　　熱網(wang)管道除去跑冒(mao)滴漏情況外，很(hěn)大損耗就來自(zi)這種情🔅況,處🏃‍♀️理(li)不好管損能達(da)到25%~-30%。若供熱管道(dào)末端有不間斷(duan)用汽的大用戶(hù),此情況可避免(mian)。
3.壓損對計量的(de)影響
　　在熱網管(guan)道中有很多閥(fa)門和減壓閥，它(tā)們都能改變管(guǎn)道壓💯力。渦街流(liu)量計不是質量(liang)流量計,，它計量(liàng)蒸汽質量取決(jué)于管道流🈲速和(hé)蒸汽密度,而密(mì)度由🍉壓力決定(dìng),改變🍓壓力就🈲是(shi)改變密度,在剛(gāng)開啓閥門時還(hai)改變管道流速(sù)🌈,這幾種情⚽況都(dou)會使計量産生(shēng)誤差。
　　例如:供熱(rè)管道飽和蒸汽(qi)壓力爲0.8MPa,密度爲(wei)4.655kg/m³,1m³體積質量🆚爲4.655kg;當(dāng)經過🏒減壓閥或(huò)閥門後壓力減(jian)爲0.2MPa,密度爲1.65kg/m³,1m³體積(ji)質量爲1.65kg;1m³體積比(bǐ)未減壓時少計(ji)量3kg。 因此，爲保證(zheng)計量正确，流量(liang)計前閥門要全(quán)開,減壓閥放在(zài)流量計之後。
4.安(an)裝
　　渦街流量傳(chuán)感器要安裝在(zai)被測介質的管(guan)道上，管道内要(yào)🔴充滿介質,傳感(gan)器前後直管段(duàn)、管道與法蘭🥰的(de)氣割、電🈲焊嚴格(ge)按要求安裝，并(bìng)确保管道内流(liu)體經過傳感器(qì)時平穩,不🌈能出(chu)現任何攪🤞亂平(ping)穩流體、幹擾傳(chuan)感器産生的渦(wō)流情況,否則将(jiāng)影⭐響計量精度(du)。
5.大口徑大流量(liàng)傳感器的正确(què)性
　　對大口徑傳(chuan)感器的檢定，由(yóu)于受現有檢定(ding)裝置檢定能力(lì)的限制,隻能在(zài)小流量(低流速(su))下進行檢定,大(dà)流量(高流速)下(xia)無🔴法進⭐行檢定(dìng)，這樣大流量隻(zhi)有在實際使用(yong)中發現問題。由(yóu)于受技術、生産(chǎn)工藝和🐉檢測手(shǒu)段等方面的限(xian)制,有些廠家的(de)傳🛀🏻感器在35m/s時就(jiu)丢漏脈沖，流量(liàng)(流速)越大,丢漏(lòu)脈沖越多。出現(xiàn)此㊙️種情況，每天(tian)誤差和每月累(lei)計損失蒸汽将(jiang)很大。

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