涡街流量计及其在蒸汽计量中的应用

　　一、涡街流量计原理

　　涡街流量计是利用卡门原理和压电技术制造的速度式流量计，传感器输出的频率值与管道中介质流速成正比：

　　式中：F———流量脉冲频率，Hz;U———管道内流体平均流速，m/s;d———漩涡发生体迎流面宽度，m;D———传感器壳体内径，m;Sr———施特劳哈尔数 (无量纲 );ρ———被测介质密度，kg/m3;QV———工况下的体积流量 ，m3/h;QG———工况下的质量流量 ，kg/h;K———涡街流量传感器仪表系数，N/m3。

　　仪表系数K是流过传感器单位体积流量所产生的脉冲个数n。 每台传感器的K值是经过计量检定装置检定后给出的值， 并且是对传感器内所有几何尺寸和物理量进行系统检定。 K值大小随口径变化而变化，同口径K值较接近。

　　传感器压力损失：

　　蒸汽密度如下：

　　1.过热蒸汽密度由压力和温度共同决定 ，查温度、压力密度表，能准确得到过热蒸汽的密度。

　　2.饱和蒸汽密度由压力或温度决定 ，其温度、压力密度一一对应，查温度或压力密度表，均能得到准确密度，由于温度反映滞后(3~5)s，而压力在0.2s即能反映，所以用压力得到密度更为及时。 温度分辨率比压力低。

　　3.湿饱和汽、汽水混合介质现没有密度表 ，无法查得或算得密度。

　　二、涡街流量传感器特点

　　1.量程范围

　　涡街流量传感器量程在很小范围时，准确度可达0.5级或更高，量程范围增大，准确度下降。 用于气体计量，好的传感器在1.5级准确度时，量程比可达1∶20~1∶25，即流速为(3~75)m/s。 一般传感器量程比只有1∶8~1∶10。

　　2.重复性

　　JJG198-1994《速度式流量计》检定规程规定，传感器每个流量点要检测3次，找出最大差值，取全量程所有检测点(一般有5~6个点)的最大差值为重复性，一般为0.2%或0.3%。

　　3.压损

　　涡街流量传感器压力损失很小，例如：当饱和蒸汽压力为0.6MPa、流速为30m/s时，其压力损失为3963.7Pa。

　　4.稳定性

　　涡街流量传感器结构简单，没有磨损、运动、位移部件，稳定性很好。 经过两个检定周期(4年)后，其准确度、重复性和仪表系数仍能达到出厂指标。

　　5.维护

　　传感器的探头是将涡流的压力信号转换成电信号(频率信号)， 检测放大板是将探头的频率信号整形成脉冲信号，与探头频率等值送出到显示仪表。更换检测放大板不影响计量准确度等指标， 即使更换探头，在按照工艺要求的前提下，也能保证技术指标。在检定周期内不需调整、校准传感器的任何部件。