丙炔流量計(jì)廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對(duì)過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮?dú)鈿錃?、天然氣、煤氣? 、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類等）的計(jì)量和控制.

工作原理

在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。

旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:

f=StV/d 公式(1)

式中：

f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

V－流體的平均流速

d－旋渦發(fā)生體的寬度

由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。

概述

在曲線表中St＝0.17 的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f 就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V 求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）

K＝N/Q（1/m³） 公式（2）

式中：K＝儀表常數(shù)（1/m³）。

N＝脈沖個(gè)數(shù)

Q＝體積流量（m³）

主要技術(shù)指標(biāo)

公稱通徑(mm) 25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，(300～1000 插入式)

公稱壓力(MPa) DN25-DN200 4.0(>4.0 協(xié)議供貨)，DN250-DN300 1.6(>1.6 協(xié)議供貨)

介質(zhì)溫度(℃) 壓電式：-40～260，-40～320；電容式： -40～300, -40～400，-40～450（協(xié)議訂貨）

本體材料1Cr18Ni9Ti，(其它材料協(xié)議供貨)

允許振動(dòng)加速度壓電式:0.2g 電容式:1.0～2.0g

精確度±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS

范圍度1：6～1：30

供電電壓傳感器：+12V DC，+24V DC；變送器：+12V DC ，+24V DC；電池供電型：3.6V 電池

輸出信號(hào)方波脈沖(不包括電池供電型)：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA

壓力損失系數(shù)符合JB/T9249 標(biāo)準(zhǔn)Cd≤2.4

防爆標(biāo)志本安型：ExdⅡia CT2-T5 隔爆型：ExdⅡCT2-T5

防護(hù)等級(jí)普通型IP65 潛水型IP68

環(huán)境條件溫度-20℃～55℃，相對(duì)濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa

適用介質(zhì)氣體、液體、蒸汽

傳輸距離三線制脈沖輸出型：≤300m，兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型(4～20mA)：負(fù)載電阻≤750Ω

儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì)

第二部分:儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì)

儀表選型是儀表應(yīng)用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運(yùn)行.因此用戶和設(shè)計(jì)單位在選用本公司產(chǎn)品時(shí),請仔細(xì)閱讀本節(jié)資料,認(rèn)真核對(duì)流體的工藝參數(shù)并隨時(shí)可與我公司的銷售或技術(shù)支持部門聯(lián)系，以確保選型正確。

一．適用流量范圍和儀表口徑的確定儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來確定。不同口徑丙炔流量計(jì)的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時(shí)，它的測量范圍也是不一樣的。實(shí)際可測的流量范圍需要通過計(jì)算確定。

(一)參比條件下空氣及水的流量范圍，見表（二），

參比條件如下：

1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），

ρ=1.205kg/m3，υ=15×10-6m2/s。

2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。

（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：

1．明確以下工作參數(shù)。

（1）被測介質(zhì)的名稱、組份

（2）工作狀態(tài)的最小、常用、流量

（3）介質(zhì)的、常用、壓力和溫度

（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度

2．丙炔流量計(jì)測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流

量，因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀

態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下：

（1）已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，可通過以下公式求出工況體積流量

式中：

Qv： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)

（Qv=3600f/K K:儀表系數(shù)）

Qo： 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)

Qm： 質(zhì)量流量(t/h)

ρ： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m3)

ρo：介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度(kg/m3)，常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度，見表（三）

P： 工況狀態(tài)表壓(MPa)

t： 工況狀態(tài)溫度(℃)

3．儀表下限流量的確定。丙炔流量計(jì)的上限適用流量一般可不計(jì)算，丙炔流量計(jì)口徑的選擇主要是對(duì)流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：最小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（Re=2×104）；對(duì)于應(yīng)力式丙炔流量計(jì)在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值（旋渦強(qiáng)度與升力ρv2

成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：

由密度決定的工況可測下限流量：

式中：

Qρ：滿足旋渦強(qiáng)度要求的最小體積流量(m3/h)

ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度

Qυ:滿足最小雷諾數(shù)要求的最小線性體積流量(m3/h)

ρ:被測介質(zhì)工況密度（kg/m3）

Q0: 參比條件下儀表的最小體積流量(m3/h)

υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度(m2/s)

υo:參比條件下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度(m2/s)

通過公式（6）、（7）計(jì)算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量：

Qυ≥Qρ：可測流量范圍為Qρ～Qmax , 線性流量范圍為Qυ～Qmax

Qυ

Qmax：丙炔流量計(jì)的上限體積流量(m3/h)

4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準(zhǔn).氣體的上限流速應(yīng)該小于70m/s,液體的上限流速應(yīng)該小于7m/s

5．當(dāng)用戶測量的介質(zhì)為蒸汽時(shí)，常采用的計(jì)量單位是質(zhì)量流量，即：t/h 或Kg/h。由于蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進(jìn)行計(jì)算得出

式中：

ρ： 蒸汽的密度（kg/m3）

ρ0：1.205kg/m3

Q 蒸汽：蒸汽質(zhì)量流量（t/h）

6．計(jì)算壓力損失，檢測壓力損失對(duì)工藝管線是否有影響，公式(單位：Pa)：

Δp= CdρV2/2 公式（9）

式中：

ρ：工況介質(zhì)密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）

7．被測介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使管道壓力符合以下要求:

p≥2.7Δp+1.3p0 公式（10）

式中：

Δp: 壓力損失（Pa）

p0：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa 絕壓）

Po:流體的蒸汽壓力(Pa 絕壓)

8．丙炔流量計(jì)不適合測量高粘度液體。當(dāng)計(jì)算出的可測流量下限不滿足設(shè)計(jì)工藝要求時(shí)，應(yīng)該考慮選用其它類型流量計(jì)。

9．通過計(jì)算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測量效果、降低造價(jià)，應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2～2/3

參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表