风速流量计

 风速流量计的zui大优点是仪表系数不受测量介质物性的影响，可以由一种典型介质推广到其他介质上。但由于液、气的流速范围差别很大，导致频率范围亦差别很大。处理涡街信号的放大器电路中，滤波器的通带不同，电路参数亦不同，因此，同一电路参数不能用于测量不同介质。 
       风速流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。涡街流量计的传感器结构简朴，丈量管内没有可动部件，也没有任何阻碍流体活动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失，是流量计中运行能耗zui低的流量仪表之一。
•可丈量赃污介质、侵蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是因为仪表丈量管内部无阻碍活动部件，与被测流体接触的只是丈量管内衬和电，其材料可根据被测流体的性质来选择。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬，可丈量各种酸、碱、盐等侵蚀性介质；采用耐磨橡胶做内衬，就特别适合于丈量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
•涡街流量计是一种体积流量丈量仪表，在丈量过程中，它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率(在一定范围)的影响。因此，涡街流量计只需经水标定后，就可心用来丈量其它导电性液体的流量。
•涡街流量计的输出只与被测介质的均匀流速成正比，而与对称分布下的活动状态(层流或湍流)无关。所以涡街流量计的量程范围宽，其丈量范围度可达100：1，有的甚至达1000：1的可运行流量范围。
•涡街流量计无机械惯性，反应敏捷，可以丈量瞬时脉动流量，也可丈量正反两个方向的流量。
•涡街流量计的口径范围宽，从几个毫米一直到几米，而且海内已有口径达3m的实流校验设备，为该流量计的应用和发展奠定了基础。
涡街流量计在混相流体中的应用如下：
①可用于含分散、均匀的微小气泡，但容积含气率应小于7%～10%的气、液两相流，若容积含气率超出2%就应对仪表系数进行修正。
②可用于含分散、均匀的固体微粒，含量不大于2%的气固、液固两相流。
③可用于互不溶解的液液（如油和水）两组分流等。
      脉动流和旋转流会对风速流量计产生严重影响。如果脉动频率与涡街频率频带合拍可能引起谐振，破坏正常工作和设备，使涡街信号产生“锁定（Lock-in）”现象，这时信号会固定于某一频率。“锁定”与脉动幅值、旋涡发生体形状及堵塞比等有关。 
      风速流量计的度对于液体大致在±0.5%R～±2%R之间，对于气体在±l%R～±2%R之间，重复性一般为  0.2%～0.5%。由于涡街流量计的仪表系数较低，频率分辨率低，口径愈大精度愈低，故仪表口径不宜过大（DN300以下）。
范围度宽是涡街流量计的特点，但重要的一点是量程下限的流量数值。一般液体平均流速下限为0.5m/s，气体为4～5m／s。涡街流量计的正常流量在正常测量范围的1/2～2/3处。
     气体和液体的密度差别很大，而旋涡分离时产生的信号强度与密度成正比，因此信号强度差别亦很大。液、气放大器电路的增益、触发灵敏度等皆不相同，压电电荷差别大，电荷放大器的参数也不相同。即使同为气体（或液体、蒸汽），随着介质压力、温度、密度不同，使用的流量范围不同，信号强度亦不同，电路参数同样要改变。因此，一台涡街流量计不经硬件或软件修改，改变使用介质或改变仪表口径是不可行的。 
      风速流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的流量计。任何的流量计在使用的过程中都有可能出现误差，涡街流量计同样的如此，那么出现测量误差的原因有哪些？
1、管内液体未充满由于背压不足或流量传感器安装位置不良，致使其测量管内液体未能充满，故障现象因不充满程度和流动状况有不同表现。若少量气体在水管管道中呈分层流或波状流，故障现象表现为误差增加，即流量测量值与实际值不符；若流动是气泡流或塞状流，故障现象除测量值与实际值不符外，还会因气相瞬间遮盖电表面而出现输出晃动；若水平管道分层流动中流通截面积气相部分增大，即液体未满管程度增大，也会出现输出晃动，若液体未满管情况较严重，以致液面在电以下，则会出现输出超满度现象。
2、液体中含有固相液体中含有粉状、颗粒或纤维等固体，可能产生的故障有；
①浆液噪声；
②电表面玷污；
③导电沉积层或缘沉积层覆盖电或衬里；
④衬里被磨损或被沉积物覆盖，流通截面积缩小。
3、有可能结晶的液体，涡街流量计应慎用有些易结晶化工物料在温度正常的情况下能正常测量，由于输送流体的导管都有良好的伴热保温，在保温工作时不会结晶，但是涡街流量传感器的测量管难以实施伴热保温，因此，流体流过测量管时易因降温而引起内壁结上一层固体。
4、电和接地环材质选择不当引发的问题因材质与被测介质不匹配而引发故障的涡街流量计与介质接触的零部件有电与接地环，匹配失当除耐腐蚀问题外，只要是电表面效应。
5、液体电导率超过允许范围引发的问题液体导电率若接近下限值也有可能出现晃动现象。因为制造厂仪表规范（specification）规定的下限值是在各种使用条件较好状态下可测出的zui低值，而实际条件不可能都很理想，于是就多次遇到低度蒸馏水或去离子水，其导电率接近电磁流量计规范规定的下限值5，使用时却出现输出晃动。
因此在选择安装风速流量计应特别注意。
1、流体条件
涡街流量计主要用于测量单相流的流体，单相流充满整个管道，液体中允许有少量气泡和固体微粒，气体中允许有少量固体、尘粒和液雾。饱和蒸汽的干度不小于85％，不得有旋转流和脉动流。雷诺数＞4000，温度＜300℃，压力＜4Mpa.
2、管道条件
在涡街流量计传感器前后应有足够长的圆形直管段，其内径光滑并且与通径一致，为确保流体有充分发展的流态，前后直管段视安装状态而有所改变，一般在有管道缩扩径时要求涡街流量计前直管段为＞18D，后直管段为＞5D;在有弯管时要求涡街流量计前直管段为＞25D，后直管段为＞5D;在有阀门时要求涡街流量计前直管段为＞50D，后直管段为＞5D.
3、整流器的安装
由于场地限制，直管段现场无法满足时应安装整流器，整流器是一种非均匀分布的多孔整流装置，其结构简单，成本低，安装方便，阻力损失小。安装要求在涡街流量计前＞10D的位置。
4、安装条件
涡街流量计的安装应远离振动源，有振动时要求在涡街流量计前后直管段2DN处加装支架用橡皮减震。前后直管段内径圆心应与涡街流量计传感器通径同心，法兰焊接时、密封夹紧时管道内不得有突出部分。流体的流向应与涡街流量计标示的箭头方向保持一致。
5、蒸汽的安装
对蒸汽的测量，对压力变送器、温度传感器的安装要求是压力变送器应安装在涡街流量计后直管段4~6D的位置，温度传感器应安装在涡街流量计后直管段5~8D的位置。
6、爆炸性场所的安装
      风速流量计在安装或者搬运时要求承受的加速度冲击不允许超过2g,安装要求符合《中华人民共和国爆炸危险使用场所电气安全使用规程》规定，仪表必须与电源、信号安全栅配套使用，或者选用隔爆型传感器或者隔爆型变送器，不得直接与其它供电系统连接。
涡街流量计优点:
(1)结构简单牢固;
(2)适用流体种类多;
(3)精度较高;
(4)压损小。
(5)范围度宽;
涡街流量计缺点:
(1)需较长直管段;
(2)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验
(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比);

风速流量计选型：

传感器上游 管道型式	前后直管段长度	传感器上游 管道型式	前后直管段长度
同心收缩 全开阀门		一个90度 弯头
同一平面两 个90度弯头		不同平面两 个90度弯头
同心扩管		调节阀半开 阀门(不推荐)