渦街流量計應用
ZHLU系列渦街流量計是基于卡門渦街原理研制成功的一種流體振蕩型流量檢測儀表，其特點是壓損小,量程寬,測量精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響；無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-40℃～+320℃的溫度范圍內工作。其電荷轉換器有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出與流量積算儀、PLC、DCS等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。渦街流量計廣泛適用于石油化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業對工業管道中的氣體、液體、蒸汽等多種介質的流量進行計量和控制。
渦街流量計原理
在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如下圖所示，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發生頻率為f，被測介質平均流速為V，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：
f=StV1/d=St+V/md ?。?）
式中 V1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；
St--斯特勞哈爾數；
m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量Qv為
Qv=πD2V1/4=πD2mdf/4St (2)
K=f/qv=[πD2md/4St]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。
K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內，St可視為常數，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，只要檢測出頻率f就可以求得管道內流體的流速，有流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比稱之為儀表常數K，見公式：
K=N/Q（l/m³） (4)
圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線
式中 K=儀表常數（l/m³）
N=脈沖個數
Q=體積流量（m³）
由上式可見，輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，帶溫度補償的渦街流量計（有內補和外補之分）還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質量流量。
技術參數：
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型號:
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ZHLU系列
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測量介質
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氣體、液體、蒸汽
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口徑規格
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法蘭卡裝式口徑選擇： DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300
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法蘭連接式口徑選擇： DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300
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流量測量范圍
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正常測量流速范圍：雷諾數1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
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正常測量流量范圍：液體、氣體流量測量范圍見產品選型表
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流量比：1:6~1:30 正常1:10
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測量精度
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1.0級（液體） 1.5級
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被測介質溫度
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常溫–40℃～80℃ 高溫0℃～250℃ 最高溫到320℃
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輸出信號
功能
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脈沖電壓輸出信號（三線制） 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V 傳輸距離＜100m
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電流信號輸出：4~20mA(二線制)輸出 傳輸距離＜1000m
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帶RS485/232通訊；選帶HART協議
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儀表使用環境
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溫度：-25℃～+55℃ 濕度：5～90% RH50℃
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傳感器材質
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不銹鋼
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電源
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DC24V或鋰電池3.6V或者DC24V與鋰電池雙供電
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隔爆等級
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ExdiiBT4~BT6 ExdiiCT4~CT6
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防護等級
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IP65
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型號
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口徑
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流量范圍m³/h
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液體
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氣體
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飽和蒸汽
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ZHLU-15
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DN15
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0.4~4
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3.0~12
|
3.0~12
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ZHLU-20
|
DN20
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0.8~8
|
6~30
|
6~30
|
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ZHLU-25
|
DN25
|
1~10
|
9~55
|
10~85
|
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|
ZHLU-32
|
DN32
|
1.5~18
|
12~120
|
14~140
|
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ZHLU-40
|
DN40
|
2.2~27
|
20~200
|
22~220
|
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|
ZHLU-50
|
DN50
|
4~55
|
30~300
|
35~350
|
||||||
|
ZHLU-65
|
DN65
|
14~200
|
50~500
|
60~600
|
||||||
|
ZHLU-80
|
DN80
|
9~135
|
80~800
|
86~860
|
||||||
|
ZHLU-100
|
DN100
|
14~200
|
120~1200
|
135~1350
|
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|
ZHLU-125
|
DN125
|
12~360
|
200~2000
|
210~2100
|
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|
ZHLU-150
|
DN150
|
30~450
|
300~3000
|
300~3000
|
||||||
|
ZHLU-200
|
DN200
|
56~800
|
500~5000
|
550~5500
|
||||||
|
ZHLU-250
|
DN250
|
45~1500
|
800~8000
|
850~8500
|
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|
ZHLU-300
|
DN300
|
65~2000
|
1100~11000
|
1250~12500
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代號
|
功能1
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|
N
|
無溫壓補償
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|
Y
|
有溫壓補償
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代號
|
輸出信號
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| F0 | 脈沖輸出 | |||||||||
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F1
|
4-20mA輸出（二線制）
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|
F2
|
4-20mA輸出（三線制）
|
|||||||||
|
F3
|
RS485通訊接口
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| H | 選配HART協議功能 | |||||||||
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代號
|
被測介質
|
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|
J1
|
液體
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|
J2
|
氣體
|
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|
J3
|
蒸汽
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代號
|
連接方式
|
||||||||
|
L1
|
法蘭卡裝式
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|
L2
|
法蘭連接式
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| LW | 螺紋連接式（適合口徑DN50內） | |||||||||
| WS | 卡盤連接式（適合口徑DN65內，壓力＜0.6MPa） | |||||||||
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代號
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功能2
|
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|
E1
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1.0級（適用于液體）
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E2
|
1.5級
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|
E3
|
2.5級（DN15；DN20）
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|
T1
|
常溫
|
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|
T2
|
高溫
|
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|
T3
|
蒸汽
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|
|
P1
|
1.6MPa
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|
P2
|
2.5MPa
|
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|
P3
|
4.0MPa
|
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|
|
D1
|
內部3.6V供電（不帶輸出）
|
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|
D2
|
DC24V供電
|
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|
|
B1
|
不銹鋼（法蘭材質）
|
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|
B2
|
碳鋼（法蘭材質）
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