摘要(yao)：本文(wen)介紹了LUGB渦(wo)街流(liu)量計(ji)的結(jie)構(gou)及(ji)工作(zuo)原理，重(zhong)點從儀(yi)表選(xuan)型(xing)，流量換(huan)算等在工業生(sheng)産中的(de)應用做(zuo)了詳細(xi)論述。
　　随(sui)着現(xian)代(dai)測量技(ji)術的(de)飛(fei)速(su)發展(zhan)，各種(zhong)類(lei)型(xing)流量(liang)計層(ceng)出不窮，測(ce)量精度不斷提高，使用範(fan)圍擴(kuo)大，安裝(zhuang)維護日益簡(jian)單。本(ben)文推(tui)出的(de)LUGB渦街(jie)流量計 以(yi)其(qi)測量範(fan)圍廣(guang)，測(ce)量精度(du)高，廣(guang)泛應用于(yu)工業生産(chan)中的水、蒸(zheng)汽(qi)、壓(ya)縮空(kong)氣等介質(zhi)的測(ce)量。本文從(cong)儀表(biao)結構、工作(zuo)原理、現場(chang)應用(yong)等方(fang)面論述了(le)該類(lei)儀表(biao)的技(ji)術特(te)點和應用(yong)。
1結構組成(cheng)及工作原(yuan)理

如圖1所(suo)示：渦街流(liu)量計由渦街發(fa)生體(ti)（三角(jiao)柱(zhu)）、檢(jian)測頭(tou)、表體、連接支柱(zhu)、檢測(ce)放(fang)大器等組成(cheng)。
　　LUGB型渦街流(liu)量傳感(gan)器(qi)是應(ying)用卡門渦(wo)街原(yuan)理和現代電子(zi)技術的(de)一種流(liu)量傳感(gan)器。适用于各(ge)行業的液(ye)體、氣(qi)體(ti)、蒸(zheng)汽流量的(de)計量，并且(qie)可測量含(han)有雜質、微(wei)小(xiao)顆(ke)粒的(de)混濁(zhuo)液(ye)體(ti)。
　　當被(bei)測流(liu)體流經漩(xuan)渦發生(sheng)體(ti)時，在發生(sheng)體(ti)的後部(bu)兩側(ce)交(jiao)替産生(sheng)兩列(lie)漩渦，形成(cheng)“渦街”如圖(tu)2所示(shi)。該漩(xuan)渦的(de)發生(sheng)頻率(lü)與(yu)流(liu)體的速度(du)成正比，在(zai)一定(ding)的(de)條件下(xia)符合(he)下(xia)式：

式中(zhong)：f：漩渦(wo)發(fa)生頻率(lü)St：斯特(te)勞哈(ha)爾數(shu)
V：流速d：漩渦(wo)發生(sheng)體的寬度
　　漩渦(wo)在漩渦(wo)發(fa)生體(ti)後部産(chan)生交替(ti)變化的(de)脈(mo)動壓力，由(you)壓(ya)電信号(hao)傳感器(qi)将(jiang)其轉(zhuan)換爲(wei)電信号，經(jing)過變送器(qi)處理(li)後變(bian)換成(cheng)爲脈(mo)沖或标準信号輸出(chu)。
2技術特點(dian)
（1）流量(liang)測量(liang)範圍廣，計(ji)量精(jing)度高(gao)，壓力損失(shi)小。公(gong)稱直(zhi)徑(jing)DN10~DN500。
（2）結(jie)構簡(jian)單、無轉(zhuan)動(dong)部件、工作(zuo)可(ke)靠、耐久(jiu)性好(hao)、壽命(ming)長。
（3）計量精度不受流(liu)體壓力、粘(zhan)度、密度的影響(xiang)。廣泛(fan)應用與(yu)工(gong)業測量，精(jing)度(du)等(deng)級達(da)到0.5級。
（4）抗(kang)環(huan)境震(zhen)動性強。可測溫(wen)度最高(gao)可達+380℃。
（5）信号輸(shu)出電流+-4~20mA,脈(mo)沖信号，HART協(xie)議等(deng)，使用(yong)範圍廣。
（6）适(shi)用于(yu)氣體、液體、蒸汽(qi)等介質。
3流(liu)量計的應用
傳感器選型主要(yao)考慮儀表口徑的選(xuan)擇(ze)和儀表(biao)功能以及(ji)儀表(biao)壓力(li)損失。
3.1儀表(biao)口徑(jing)的選擇
　　儀(yi)表的(de)口(kou)徑不同(tong)，其測(ce)量範(fan)圍不同，而每(mei)一(yi)種口(kou)徑其測(ce)量(liang)範圍又随被測介質(zhi)種類和工況溫度、壓力變化而(er)變化。選(xuan)定(ding)儀表(biao)口徑(jing)，可(ke)按被測(ce)介質(zhi)種類(lei)和工(gong)況溫(wen)度(du)及壓力(li)下的流量，通過查表(biao)方法選擇(ze)儀表(biao)口徑(jing)，對于(yu)過熱(re)蒸(zheng)汽的流(liu)量範(fan)圍可(ke)通過(guo)查表(biao)，查(cha)出被測(ce)介質密度(du)，再從(cong)表中(zhong)查出相近(jin)密度下的(de)流量範圍(wei)。
對(dui)于密度(du)值在表中(zhong)處于(yu)兩值(zhi)之間的可(ke)按比例(li)計算。
幾(ji)種流(liu)量換算公(gong)式：
（1）标(biao)準狀态下(xia)的體(ti)積流(liu)量Qn換(huan)成工(gong)況狀态下(xia)的體(ti)積流(liu)量Qv：

式(shi)中：ρn-标(biao)準狀(zhuang)态下的密(mi)度，（kg/m3）
Qn-标準狀(zhuang)态下的(de)體(ti)積流(liu)量，（m3/h）；
QV-工(gong)況狀态下(xia)的體積流(liu)量，（m3/h）；
t-工(gong)況狀(zhuang)态下的溫(wen)度，（℃）；
P-工(gong)況(kuang)狀态下(xia)的壓力，（MPa）；
ρ0-工(gong)況狀(zhuang)态下(xia)的密(mi)度，（㎏/3）。
3.2儀(yi)表功(gong)能的選擇(ze)
　　儀表輸出功能(neng)的選擇依據于(yu)使用要求(qiu)，一般(ban)測量流量選傳(chuan)感器輸(shu)出是脈(mo)沖，供(gong)電(dian)+24V，當要求(qiu)有現(xian)場(chang)顯(xian)示時，可選(xuan)帶現場顯(xian)示的(de)傳感器，根據系統功能要(yao)求還可以(yi)選擇(ze)4~20mA輸出(chu)或者HART協議(yi)輸出(chu)。

3.3儀表(biao)壓力損失的計(ji)算
　　儀表口徑選(xuan)擇以後(hou)，可(ke)計算該表(biao)的(de)壓(ya)力損(sun)失，是否對工藝(yi)管線有影響。
公(gong)式：ΔP≤1.2ρV
式(shi)中(zhong)：ΔP—傳感器(qi)的壓(ya)力損失，Pa；
ρ—流(liu)體的密度(du)，kg/m3；
V—管道内流(liu)體的(de)平均(jun)流速(su)，m/s。
3.4選(xuan)型舉例(li)
　　選擇(ze)原工藝管(guan)道内徑DN100，介質是(shi)空氣，表壓0.35MPa，溫度(du)最高(gao)143℃，估計标态(tai)流量(liang)範(fan)圍(wei)288~3000m3/h，要求(qiu)儀表有(you)現(xian)場顯(xian)示，并(bing)有4~20mA輸出給(gei)儀表(biao)室的(de)二次(ci)儀表，現場(chang)防爆(bao)，儀表精度(du)1級。
解(jie)：将标态(tai)流量範(fan)圍換成工(gong)況下(xia)流量(liang)即(ji)0.45MPa絕壓下(xia)的流量範圍，利(li)用公式


　　查(cha)表在(zai)ρ=3.6kg/m3，DN100時，工況(kuang)流(liu)量範(fan)圍是(shi)100~2000（m3/h）如(ru)按(an)ρ=3.78kg/m3計算(suan)下限流量(liang)更能滿足Qvmin=123.44m3/h，故選DN100傳感(gan)器，滿(man)度Q工(gong)況max=1286m3/h（或标态(tai)Qmax=3000m3/h）。
4儀表(biao)參數(shu)的設(she)定與(yu)調試
4.1計算(suan)公式：
（1）瞬時(shi)流量F=Fr(頻率(lü))×3600/K（流量(liang)系數(shu)）
（2）累(lei)積流量(liang)＝瞬時量(liang)對時間積分
注：瞬時流(liu)量單位(wei)爲(wei)：立方米/小時；流量系(xi)數：脈(mo)沖數/立方(fang)米。
4.2轉換闆上顯(xian)示屏(ping)按(an)如(ru)下格式設(she)定(ding)各(ge)項參(can)數：
在顯(xian)示儀面(mian)闆上(shang)從左(zuo)到右(you)有如下三隻按鍵：
位(wei)置：左(zuo)鍵中(zhong)鍵右鍵(jian)
運(yun)行：累(lei)積瞬時内(nei)容
設(she)定：移位翻(fan)字确(que)認和翻(fan)頁
（1）運行(hang)狀态(tai)下
按(an)一下(xia)累積(ji)鍵（左(zuo)鍵）則(ze)顯示9位累積量(liang)。
按一(yi)下瞬時鍵(jian)（中鍵(jian)）則顯(xian)示瞬(shun)時流(liu)量。
按一下(xia)内容鍵（右鍵）則依次顯(xian)示(shi)瞬時(shi)流量(liang)（F），
頻率(lü)（Fr），輸出(chu)電流(liu)（PE），流量(liang)系數(shu)（U）,阻尼(ni)系數(shu)
（Lr）,流量上限（FH）,流(liu)量下限(xian)（FL）等。
（2）設定狀(zhuang)态下(xia)
按一(yi)下左鍵可(ke)使需設(she)定(ding)字（閃(shan)爍字）移位；
按一(yi)下中鍵可(ke)使需設定字（閃爍字(zi)）改變；
按一下右鍵可确認本頁(ye)并翻頁(ye)；
（3）設定方(fang)法
先(xian)按下右鍵(jian)，再同時(shi)按下中(zhong)鍵則(ze)進入設定(ding)狀态，這時(shi)顯示(shi)屏出(chu)現流(liu)量系(xi)數（U）的閃爍(shuo)字，由此可(ke)通過左鍵(jian)的移(yi)位，中(zhong)鍵對(dui)閃爍字的改變(bian)，右鍵的确(que)認和(he)翻頁來依(yi)次完(wan)成流量系(xi)數（U）、阻(zu)尼系(xi)數(shu)（Lr）、流量上(shang)限（FH）、流量下限（FL）的設定(ding)。例(li)如設定(ding)流量系數(shu)爲123.45，首(shou)先進(jin)入設(she)定狀(zhuang)态，這時(shi)顯示器顯示(shi)U-×××××，且(qie)第(di)一位(wei)在閃(shan)動(dong)，按(an)動中(zhong)鍵使第一位顯(xian)示1，接着按一下左鍵（移至第二(er)位，此時(shi)第(di)二位(wei)閃動(dong)），按(an)中鍵使(shi)第二(er)位顯(xian)示2，依(yi)次類(lei)推，直至最(zui)後一位設定完(wan)成，确認設定數(shu)字無誤後(hou)，按下右鍵(jian)進(jin)行确認(ren)，同時(shi)顯(xian)示(shi)進入(ru)下一(yi)參數設定(ding)，當所有(you)參(can)數設(she)定完(wan)成後，按右(you)鍵，同時按(an)下中(zhong)鍵就(jiu)可退(tui)出設(she)定狀态，進(jin)入顯(xian)示狀态。
注(zhu)意：設(she)定時出現(xian)的Hr－52390爲内部(bu)參(can)量，無需(xu)調整。
4.3累積(ji)量清零：設(she)定狀态下(xia)顯示屏顯(xian)示Un，輸(shu)入數值4321.00進行确(que)認即可累(lei)積量(liang)清零(ling)。
4.4阻尼(ni)系數(shu)設定的(de)範(fan)圍：1~9的(de)整數(shu)，設其他數(shu)無效。代(dai)表(biao)阻尼(ni)時間(jian)1~9秒。
4.5現(xian)場調(diao)零
傳感器一般(ban)不需調(diao)零，但工(gong)況現場條(tiao)件變化時（如振動、強(qiang)電磁(ci)場的幹擾(rao)），需對(dui)靈敏度進(jin)行調(diao)整。
傳(chuan)感器(qi)接通電源(yuan)，工藝(yi)管道中充(chong)滿介質，關(guan)閉傳感器(qi)下遊(you)閥門(men)（無條(tiao)件關下遊(you)閥門(men)時，也可關(guan)上上(shang)遊閥門(men)），先(xian)将靈(ling)敏度電位(wei)器順(shun)時針調(diao)到(dao)頭，此(ci)時傳感(gan)器(qi)已有(you)幹擾輸(shu)出(chu)信号(hao)，然後再慢(man)慢的逆時針調(diao)整靈(ling)敏度(du)電(dian)位(wei)器直(zhi)到剛好無輸出(chu)即可，打開(kai)閥門(men)儀表(biao)應正(zheng)常工(gong)作。
靈(ling)敏度電位器的(de)作(zuo)用主要(yao)是調節放(fang)大器(qi)脈沖(chong)輸(shu)出的觸(chu)發電壓。靈敏度(du)越高，觸發電壓(ya)越低(di)，抗幹(gan)擾能力越差(cha)，但(dan)流量(liang)可測範圍越大(da)；靈敏度(du)越(yue)低，觸(chu)發電壓越(yue)高，抗(kang)幹擾(rao)的能力越(yue)強，但可(ke)測(ce)流量(liang)範圍(wei)越(yue)小(xiao)。
5常見(jian)故障(zhang)及排(pai)除
5.1傳(chuan)感器已供(gong)電，管(guan)内有(you)流量，但無(wu)脈沖(chong)或電流輸(shu)出或無顯(xian)示
（1）查(cha)看接線是(shi)否正(zheng)确，有無斷(duan)線。
（2）表體安(an)裝方向是(shi)否錯誤(wu)。
（3）流(liu)量是否過小(xiao)。
5.2管内無(wu)流量，供(gong)電後有脈沖或(huo)電流輸(shu)出，或有顯(xian)示值(zhi)
（1）儀表(biao)接(jie)地不良(liang)引入幹擾(rao)。
（2）其它(ta)強電設(she)備幹擾(rao)。
（3）管道機械(xie)震動(dong)過高(gao)引入幹擾(rao)。
（4）靈敏(min)度過(guo)高，打(da)開線路闆腔端(duan)蓋，逆時針(zhen)慢調(diao)
靈敏(min)度電位器(qi)，直至(zhi)無(wu)輸(shu)出。
5.3當(dang)管内(nei)介(jie)質(zhi)的流(liu)量可測下限并(bing)且流(liu)量穩定，但(dan)顯示(shi)變(bian)化(hua)太大(da)，不穩定
（1）管道震(zhen)動過(guo)強引(yin)入幹擾。
（2）傳(chuan)感器(qi)接地(di)不良引入幹擾(rao)。
（3）提高靈敏度，順(shun)時針慢調(diao)靈敏(min)度電(dian)位器(qi)。
6結束(shu)語
　　LUGB渦街(jie)流(liu)量計(ji)适用(yong)于工業生(sheng)産中(zhong)水、蒸(zheng)汽、壓(ya)縮空氣及其他(ta)多種(zhong)液體、氣體(ti)等介質的流量(liang)測量，不僅(jin)使用範圍(wei)廣、測量精(jing)度高、并且(qie)安裝(zhuang)維護(hu)方面(mian)簡單(dan)，通過合(he)理(li)的選型應用，爲企業(ye)的生産經(jing)營節能減排(pai)提供可(ke)靠的保障(zhang)。

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