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涡街流量计选用要点介绍说明

涡街流量计选用要点
1. 应用概况
涡街流量计自20世纪70年代在工业上应用以来，由于它具有一些突出的特点，受到用户欢迎，并得到迅速发展。像它这样开发只有20多年即已跻身通用流量计之列，在流量计中是少有的。由于应用时间短，无论理论研究或实践经验都比较薄弱，不免出现一些问题，这是不足为怪的。多年实践证明，涡街流量计的选用（选型和使用）是用好流量计的关键环节，因此仪表制造厂应加强售前服务，即帮助用户选型，并在安装投用上给予指导。只要抓住这一环节，该流量计不失为一种性能不错的流量计。
20世纪90年代中后期世界范围内涡街流量计在流量仪表总量中，台数约占3%～5%，每年5万～6万台，金额占4%～6%；在我国销售台数约占流量仪表总量（不包括家用燃气表和水表及玻璃管浮子流量计）的6%～8%，每年1．5万～2万台。
2. 涡街流量计的口径选择
涡街流量计的仪表口径及规格选择很重要，它类似于差压流量计节流装置的设计计算，要遵循一些原则进行选择。仪表口径选择步骤如下。
首先必须明确以下工作参数。
1）流体名称，组分；
2）工作状态的最大、常用、最小流量；
3）最高、常用、最低工作压力和工作温度；
4）工作状态介质的粘度。
涡街流量计的输出信号是与工作状态的体积流量成正比的，因此如已知气体流量是标准状态体积流量或质量流量时，应把它换算成工作状态下的体积流量qv
qv=qn(pnTZ/pTnZn) m3／h 　　　　（9）
式中 qv，qn--分别为工作状态和标准状态下的体积流量，m3／h；
P，Pn--分别为工作状态和标准状态下的绝对压力，Pa；
T，Tn--分别为工作状态和标准状态下的热力学温度，K；
Z，Zn--分别为工作状态和标准状态下的气体压缩系数。
工作状态下介质的密度ρ和体积流量qv
ρ=ρn(pTnZn/ pnTZ) 　　　(10)
式中　　ρ，ρn--分别为工作状态和标准状态下的介质密度，kg/m3；
其余符号同上。
qv =qm／ρ　　　（11）
式中 qm--质量流量，kg/h。
下面需要选择传感器口径。传感器口径选择主要是对流量下限值进行核算。它应该满足两个条件：最小雷诺数不应低于界限雷诺数（ReC＝2×104）和对于应力式涡街流量计在下限流量时旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值（旋涡强度与升力ρU2成比例关系），对于液体还应检查最小工作压力是否高于工作温度下的饱和蒸气压，即是否会产生气穴现象。
这些条件用数学式可表示如下(12-14)

式中 qVmin，qV0min--分别为工作状态和校准状态下的最小体积流量，m3/h；
（qVmin）ρ--满足旋涡强度要求时最小体积流量，m3/h；
（qVmin）υ--满足最小雷诺数要求时最小体积流量，m3/h；
ρ，ρ0--分别为工作状态和校准状态下介质的密度，kg/m3；
υ，υ0--分别为工作状态和校准状态下介质的运动粘度，m2/s；
Pmin--最小工作压力，Pa；
△p--最大流量时传感器的压力损失，Pa，
△p=CD（ρU2/2），CD≈2
U--管道平均流速，m／s；
PV--工作温度下液体的饱和蒸气压，Pa。
比较（qVmin）ρ，和（qVmin）υ：
若（qVmin）υ≥（qVmin）ρ，可测流量范围为（qVmin）ρ～qVmax，线性范围为（qVmin）υ～qVmax；
若（qVmin）υ＜（qVmin）ρ，可测流量范围和线性范围为（qVmin）ρ～qVmax。
流量测量范围的确定还应检查是否处于仪表的最佳工作范围（即上限流量的1/2～2/3处）。表4示有某型号涡街流量计特定校准条件下各种口径的流量测量范围。

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