旋涡流量仪表

YF100旋涡流量仪表概述： 

在流体中插入一个圆柱体或角柱体，则会从其两侧交替地产生旋涡。在一定的条件下，这些旋涡的发生频率与流速成正比。本流量计就是应用这个原理，通过测试旋涡的频率。实现流量测量的。  
流量计有把转换器和传感器装在一起的组合型、分别放置的分离型两种类型。  
该流量计的生产技术和关键设备从日本横河电机株式会社会引进。其特点：  
·用途广泛，既可测量液体，也可测量气体或蒸气。  
·准确度高，范围度大。  
·检测元件不接触介质，结构简单，无运动件，可靠性高，易于安装及维修。  
·可带广角指标计（TBL）或数字积算器（TBT、TBS）.  
本产品标准号：Q/YXBM369-1999  
本产品执行检定规程：JJG198-94速度式流量计检定规程  
主要技术指标  
测量介质：液体、气体、蒸气  
测量可能范围：雷诺数5×10³～7×106  
正常工作范围：雷诺数为2×104～7×106（公称通径25A～100A）、  
4×104～7×106（公称通径150A～200A）  
注：除雷诺数外，流体的流速应有限制，当测量液体时，大流速为10m/s，测量气体、蒸气时为80m/s，小流速与密度和粘度有关（见“通径的确定”）  
·基本误差限（在正常工作范围时）  
液体  
指示值的±1.0%  
气体  
指示值的±1.0%（流速为35m/s以下）  
      
指示值的±1.5%（流速为35～80m/s以下）  
注：此表所示为脉冲输出的情况，模拟输出时，应在该值上加上满刻度值的±0.1%  
重复性：指标值的±0.2%  
量程设定范围：模拟输出时，可用量程调整电位器，在下述范围内设定。  
液体：0-1.0m/s～0-10m/s（公称通径25A～100A）  
0-1.5m/s～0-10m/s（公称通径150A～200）  
气体或蒸气：0-11m/s～0-80m/s（公称通径25A～100A）  
0-15m/s～0-80m/s（公称通径150A～200）  
时间常数：5s（模拟输出时）  
输出信号：模拟DC4-20mA二线制：（YF/TBS三线制）  
脉冲三线制电压脉冲  
低电平：0～2V  
高电平：电源电压减电压降，电压降与负载阻抗有关  
VH=E-(R/RL+Vbe)  
E为电源电压，R为限流电阻  
RL为负载电阻，Vbe为晶体管压降。  
占空比：约50%  
电源电压：模拟输出：DC12～45V  
脉冲输出：DC12～30V  
流体温度：-40～300℃  
流体压力：-0.1Mpa～连接法兰公称压力  
压力损失：当测量水时，在流速10m/s时为0.11Mpa，当测量大气压下的空气时，在流速80m/s时为9.1Kpa。  
环境温度：-40～80℃  
-20～60℃（隔爆型或带现场指示部件时）  
-10～60℃（带现场积算部件时）  
环境湿度：5～95%RH  
材料：壳体，不锈钢SCS14  
旋涡发生体，二相不锈钢SUS329J1  
转换器外壳，铝合金AC3A-F  
外壳防护等级：IP54  
防爆结构：隔爆型dIIBT4  
信号电缆：YF011型，用于分离型旋涡流量计与旋涡流量计转换器之间的连接。电缆长度为20m以下，适用温度为-40～150℃  
接线连接孔：G½”圆柱管螺纹  
附加规格：1）带现场手指示部件：仅适用模拟输出型0～100%等分刻度，1.5级250度广角度指示，代号：/TBL  
2）带现场积算部件：脉冲输出型和模拟输出型均适用，六位数液晶显示累积流量，有断电保护功能。代号：/TBT  
3）带现场积算部件：自带电源，无输出，代号：/TBT-G  
4）带现场积算部件：脉冲输出和模拟输型均适用，能同时显示瞬时和累积流量，代号：/TBS  
旋涡流量仪表型号表示  

·转换器（分离型）

·YF011型信号电缆（分离型）

通径的确定

通径的确定按照选型参数表和技术介绍进行。先根据流体条件算出几种通径流量计的测量可能范围和准确度保证范围。然后选定合适的通径。

典型测量范围

 ·水的测量范围

·空气的测量可能范围

(1)在标准的温度压力条件眄（0℃、1个大气压）

(2)表上的压力是工况温度为0℃时的压力

(3)大流量低于80m/s

(4)小值可以从图中求得，当括弧中的值高于小可测流量时，这些值就表示击毙上线性流量（Re=20000或40000）

·饱和蒸气的测量可能范围

（1）zui大流速低于80m/s

（2)zui小值可从图中求得。当括弧中的值高于小可测流量时，这些值就是表示小线性流量（Re=20000或40000） 

公称通径尺寸大小表示如下：

 选型须知

1.选取流量计时，应了解介质及其以下工况数据：

介质的名称、工况密度、工况粘度、温度、常用温度、zui高压力、常用压力、大流量、常用流量、小流量。

2.确定旋涡流量计的公称通径

（1）不能根据原管道内径DN（mm）来选择流量计的通径，应根据介质的工况密度ρf（kg/m³）、工况粘度v（cst）及流量的大小通过计算确认来选择流量计的通径，如有必要再结合压力损失，选择流量计通径。一般常用流量应在大流量的20%以上，应在70%左右。

（2）计算旋涡流量计的流量范围：

Q=3600×v×S

式中，v为流速（m/s）

(3)流体的小流量的计算（见下表）

注1：a.液体可能测量的小流量为与密度有关的公式和与粘度有关的公式计算结果相比较，取较大值。

      b.液体若要准确度保证的小流量，则将粘度公式计算后再乘倍数，25A～100A：Qmin×4, 150A～200A：Qmin×8,再与左边密度公式计算结果相比较，取较大值。

注2：表中S为旋涡流量计截面积（m²），ρf为介质工况密度（kg/m³）

(4)流体的大流量的计算

液体：Qmax=3600×10×S       （m³/h）

气体：Qmax=3600×80×S       （m³/h）

蒸气：Qmax=3600×80×S×ρf  （m³/h）

a.你应了解介质的密度、流量是工况下的值还是标方下的值，不能混淆，以免选型错误。

b.上述公式中用密度、流量都是流量计处的实际值，因此计算出的流量值是工况下的值。

c.用工况密度或工况粘度计算是小流量，用大流量公式计算出的大流量，再换算到同等条件（标方或工况）进行对比，从计算出的不同通径流量计中找出一个流量范围适合用户流量要求的流量计：

工作状态下的密度：

Ρf=ρN×｛（P+0.10132）×273.15｝÷｛0.10132×（273.15+T）｝

标准状态下（0℃、1atm）

ρN=ρf×｛（0.10132）×(273.15+T)｝÷｛(0.10132+P)×273.15｝

工作状态下的流量：

Qf=QN×｛（0.10132）×(273.15+T)｝÷｛(0.10132+P)×273.15｝   m³/h

标准状态下（0℃、1atm）

QN=Qf××｛（P+0.10132）×273.15｝÷｛0.10132×（273.15+T）｝  Nm³/h

d.由于旋涡流量计测得的流量是工况条件下的体积流量Qf(单位为m³/h)，而蒸气的贸易结算通采用的是质量流量QM(单位为kg/h)，*这二者的关系为：

QM=Qf×ρf

式中，Ρf为蒸气的密度（单位为kg/m³）

   用户可以根据实际温度、压力的稳定情况，如较稳定的，可以根据平均温度、压力得到一个平均密度，通过在设置系列方法，使显法单位为kg/h，具体参见我公司相关显示器说明书，如不稳定的，可以根据通过智能积算仪进行温度压力补偿，一般来讲为了节省费用，饱和蒸气可以仅进行温度补偿，而过热蒸气应进行温度压力双补偿。蒸气的密度可从相关的工程手册书上查得。

e.必要时，应计算流量计的压力损失，压力损失可用下列公式中求得：

ΔΡ=108×10^-5×ρf×v²

或ΔΡ=135×ρf×Qf²/D⁴ ………………（1）

另也可用下列公式中求得：

ΔΡ=1.1×10^-5×ρf×v²

或ΔΡ=1.377×ρf×Qf²/D⁴ ………………（2）

式中，ΔΡ：压力损失  （kg/ m³）

       ρf：实际密度即工作状态下的密度（kg/ m³）

         v：流速  （m/s）

        Qf：实际流量即工作状态下的流量（m³/h）

         D：旋涡流量计内径（mm）

         f：气穴  （小背压、仅液体）

在液体测量中，当管道流体压力很低且流速又很大时，就会生产气穴而影响计量的正确性。为防止计量时的错误，可由下式求得不产生气穴的击毙上管道压力：

P=2.7×ΔΡ+1.3×P0

式中，P：流量计下游2～7D处的管道压力（Kpa,abs）

   ΔΡ：压力损失（Kpa）

     P0：工作状态下液体的饱和蒸气压力（Kpa,abs）

3.确定公称通径后，再确定流量计转换器的种类。

液体转换器的种类：

脉冲信号输出（代号LP）

模拟信号输出（代号LS）

气体、蒸气转换器的种类：

脉冲信号输出（代号GP）

模拟信号输出（代号GS）

以及防爆要求，从而确定流量计转换器的种类

4.根据现场需要，可以配置相关的显示器（附加规格）

我公司有三种显示器可供选择：（附加功能参见我公司相关的样本和说明书）

总量累积显示器（代号：TBT）：液晶显示六位累积总量。

百分指示显法器（代号：TBT）：0～100%等分刻度，250度广角指示。

瞬时、总量显示器（代号：TBS）：液晶显示，五位瞬时流量，七位累积总量。

脉冲输出型转换器可以配置，总量累积显示器，瞬时，总量显示器，百分指示显示器。

5.确定旋涡流量计为组合型还是分离型

旋涡流量计从结构上可分为二个部分：一个是流量计传感器（本体部分），一个是流量计转换器（电子部分）。组合型就是将这二部分组合在一起，分离型就是将这二部分分别放置而通过我公司提供的电缆连在一起。

组合型旋涡流量主结构简单，价格较低，安装容易。

分离型适用于介质温度较高（＞180℃），或者为了便于观察转换器上的显示器。

3.确定注量计管道连接方式及管道连接法兰的压力等级

我公司所生产的旋涡流量计公称通径25A～100A为夹持型，即依靠管道上二边法兰用长螺栓把流量计夹紧并予以固定，公称通径150A～200A为法兰型，即依靠管道上法兰和流量计予以固定。

与旋涡流量计连接的管道法兰国家标准如下：

代号C1：公称压力为PN1.6Mpa的流量计，其国家标准为GB9119.8-88

代号C2：公长压力为PN4.0Mpa的流量计，其国家标准为GB9119.108

7.确定安装地点和前后直管段

（1）涡流量计在设计上已考虑到在恶劣条件下工作，但为了长期保持它的精确度和稳定性，在选择安装地点时，应避免安装在环境温度变化较大的场所，长时间浸水和淋水的场所。

（2）旋涡流量计在设计的时充分考虑到各种不利因素，在结构上作出许多特别处理，比如：在发生体*的预紧方面，在压电晶片的结构及*的组合方面，在电子线路的信号处理等方面，都显示出我公司旋涡流量计的*性，且经二十多年广泛使用证明是合理有效的，但为了长期保证它的正常运行及计量的准确性，在选择安装地点时，还是应该注意选在振动较小的地方，切忌安装在电动机水泵等振动源的旁边。

（3）当流量计安装在振动较大的管道上时，在流量计的二端应加一对管道支架，必要时还应加快压板，使期减振压效果更佳。另外，还可以通过转动流量计以减轻振动对流量计的影响。

（4）前直管段通常情况下为20D（D为流量计公称通径，单位为mm），后直管段通常情况下为5D。

详细资料可参看《旋涡流量计的安装说明及图示》

上述旋涡流量计选型初步确认后，如用户订货，请将有关参数按右表“选型参数表”填写后，返回公司营销部。

附：公称脉冲频率