一，概述
氣體流量計(jì)是速度式流量計(jì)的一種，它以卡門渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測流體通過管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率，從而測量出流體的流量。氣體流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、動(dòng)力供熱等行業(yè) 。氣體流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：測量精度高，量程寬；測量介質(zhì)廣泛，液體、氣體和蒸汽工作溫度高介質(zhì)溫度可達(dá)350℃；無運(yùn)動(dòng)部件無磨損可靠性高表體采用不銹鋼材料耐腐蝕。
當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過旋渦發(fā)生體(三角柱)時(shí)，由于局部流速加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象 (如圖一)，此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn)，這種旋渦列被稱為卡門渦街?？ㄩT渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動(dòng)速度有關(guān)，而與介質(zhì)的溫度、壓力等特性參數(shù)無關(guān)。可用下式表示： 
f=StV/d ……………………（1）
式中： f—卡門渦街的釋放頻率
St—斯特羅哈爾（Strouhal）數(shù)
V—介質(zhì)流速
d—三角柱的寬度
式中： f—卡門渦街的釋放頻率
St—斯特羅哈爾（Strouhal）數(shù)
V—介質(zhì)流速
d—三角柱的寬度
斯特羅哈爾數(shù)是氣體流量計(jì)的重要參數(shù)，它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2×104至7×106范圍內(nèi)，斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個(gè)常數(shù)，這樣，便可通過測量旋渦頻率信號(hào)檢測出流體介質(zhì)的流速，再通過介質(zhì)的流速計(jì)算出介質(zhì)的流量。
技術(shù)參數(shù)：公稱口徑：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、 DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、 DN450、DN500；
◆ 適用范圍：氣體(空氣、氧氣、氮?dú)?、煤氣、天燃?xì)?、化學(xué)氣體等)、液體(水、高溫水、油、食品液、化學(xué)液等)、蒸汽(飽和蒸汽、過熱蒸汽)；
◆ 可測介質(zhì)溫度：-40℃～280℃，-40℃～350℃；
◆ 公稱壓力：≤1.6MPa ≤2.5MPa ≤4Mpa；
◆ 精度等級(jí)：液體0.5級(jí)、氣體、蒸汽1.0級(jí)；
◆ 流速范圍：液體0.6-6 m/s，氣體：5-60m/s,蒸汽：5-70m/s；
◆ 輸出信號(hào)：電壓脈沖：低電平≤1V，高電平 ≥6V，脈沖寬0.4ms，負(fù)載電阻＞150Ω 標(biāo)準(zhǔn)電流：4-20mA，轉(zhuǎn)換精度±0.5%滿度值，負(fù)載電阻24V-500Ω,現(xiàn)場液晶顯示：瞬時(shí)流量5位顯示(m3/h、kg/h、t/h)，轉(zhuǎn)換精度±0.1%；累積流量9位顯示(m3、kg、t)，轉(zhuǎn)換精度±0.1%；
◆ 供電電源：電壓脈沖輸出時(shí)：+12VDC，4-20mA輸出時(shí)：+24VDC；現(xiàn)場液晶顯示：3.6V 5號(hào)1節(jié)鋰電池供電，使用壽命大于2年；
◆ 環(huán)境溫度：電壓脈沖輸出：-30℃—+65℃；4-20mA輸出：-10℃—+55℃；現(xiàn)場液晶顯示：-25℃—+55℃；
◆ 表體材料：不銹鋼（其他材料協(xié)議供貨）。
技術(shù)參數(shù)：公稱口徑：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、 DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、 DN450、DN500；
◆ 適用范圍：氣體(空氣、氧氣、氮?dú)?、煤氣、天燃?xì)?、化學(xué)氣體等)、液體(水、高溫水、油、食品液、化學(xué)液等)、蒸汽(飽和蒸汽、過熱蒸汽)；
◆ 可測介質(zhì)溫度：-40℃～280℃，-40℃～350℃；
◆ 公稱壓力：≤1.6MPa ≤2.5MPa ≤4Mpa；
◆ 精度等級(jí)：液體0.5級(jí)、氣體、蒸汽1.0級(jí)；
◆ 流速范圍：液體0.6-6 m/s，氣體：5-60m/s,蒸汽：5-70m/s；
◆ 輸出信號(hào)：電壓脈沖：低電平≤1V，高電平 ≥6V，脈沖寬0.4ms，負(fù)載電阻＞150Ω 標(biāo)準(zhǔn)電流：4-20mA，轉(zhuǎn)換精度±0.5%滿度值，負(fù)載電阻24V-500Ω,現(xiàn)場液晶顯示：瞬時(shí)流量5位顯示(m3/h、kg/h、t/h)，轉(zhuǎn)換精度±0.1%；累積流量9位顯示(m3、kg、t)，轉(zhuǎn)換精度±0.1%；
◆ 供電電源：電壓脈沖輸出時(shí)：+12VDC，4-20mA輸出時(shí)：+24VDC；現(xiàn)場液晶顯示：3.6V 5號(hào)1節(jié)鋰電池供電，使用壽命大于2年；
◆ 環(huán)境溫度：電壓脈沖輸出：-30℃—+65℃；4-20mA輸出：-10℃—+55℃；現(xiàn)場液晶顯示：-25℃—+55℃；
◆ 表體材料：不銹鋼（其他材料協(xié)議供貨）。
4.1 口徑的確定
傳感器口徑的不同，其測量范圍也不同，而每一種口徑其測量范圍又隨著被測介質(zhì)的種類和工況溫度、壓力的變化而變化。
對(duì)于氣體和液體而言，首先確定介質(zhì)的大致流量范圍，通過查表法
（表一）確定傳感器的口徑；對(duì)于飽和蒸汽而言，確定工況溫度與壓力二者之一和大致流量范圍，便可通過查表法（表二）確定傳感器的口徑；對(duì)于過熱蒸汽而言，確定工況溫度和壓力，通過查表法（表三）確定其密度，通過此密度和大致流量范圍，利用查表法（表二）確定傳感器口徑。（注：表二中壓力均為壓力，壓力=管道壓力+大氣壓力。）
質(zhì)量流量計(jì)算：
QG=3.6Frρ/K………………………………………………………（2）
式中：QG——質(zhì)量流量（K為銘牌所示值時(shí)，單位是t/h；k值縮小1000倍時(shí)，單位是kg/h）
Fr——脈沖頻率（Hz）
ρ——密度（kg/m3）
K——儀表系數(shù)（脈沖個(gè)數(shù)／m3）
常用換算公式： A：工況狀態(tài)下的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量：
QＮ＝2695（P＋0.1013）QＶ／（273＋t）………………(3)
B：工況狀態(tài)下的密度換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度：
ρＮ＝(273＋t)ρ0/2695(P+0.1013)……………………(4)
C：質(zhì)量流量換算成體積流量：
QＶ＝QＧ／ρ…………………………………………(5)
式中：
QＶ——工況狀態(tài)下的體積流量（m3/h）
QＮ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量（m3/h）
ρ０——工況狀態(tài)下的密度（kg/m3）
ρN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度（kg/m3）
t——工況狀態(tài)下的溫度（℃）
P——工況狀態(tài)下的壓力（MPa）
QG——質(zhì)量流量（kg/h）
傳感器口徑的不同，其測量范圍也不同，而每一種口徑其測量范圍又隨著被測介質(zhì)的種類和工況溫度、壓力的變化而變化。
對(duì)于氣體和液體而言，首先確定介質(zhì)的大致流量范圍，通過查表法
（表一）確定傳感器的口徑；對(duì)于飽和蒸汽而言，確定工況溫度與壓力二者之一和大致流量范圍，便可通過查表法（表二）確定傳感器的口徑；對(duì)于過熱蒸汽而言，確定工況溫度和壓力，通過查表法（表三）確定其密度，通過此密度和大致流量范圍，利用查表法（表二）確定傳感器口徑。（注：表二中壓力均為壓力，壓力=管道壓力+大氣壓力。）
質(zhì)量流量計(jì)算：
QG=3.6Frρ/K………………………………………………………（2）
式中：QG——質(zhì)量流量（K為銘牌所示值時(shí)，單位是t/h；k值縮小1000倍時(shí)，單位是kg/h）
Fr——脈沖頻率（Hz）
ρ——密度（kg/m3）
K——儀表系數(shù)（脈沖個(gè)數(shù)／m3）
常用換算公式： A：工況狀態(tài)下的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量：
QＮ＝2695（P＋0.1013）QＶ／（273＋t）………………(3)
B：工況狀態(tài)下的密度換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度：
ρＮ＝(273＋t)ρ0/2695(P+0.1013)……………………(4)
C：質(zhì)量流量換算成體積流量：
QＶ＝QＧ／ρ…………………………………………(5)
式中：
QＶ——工況狀態(tài)下的體積流量（m3/h）
QＮ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量（m3/h）
ρ０——工況狀態(tài)下的密度（kg/m3）
ρN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度（kg/m3）
t——工況狀態(tài)下的溫度（℃）
P——工況狀態(tài)下的壓力（MPa）
QG——質(zhì)量流量（kg/h）
傳感器口徑確定以后，可計(jì)算該傳感器的壓力損失，以便確定該傳感器是否對(duì)工藝管線有影響。計(jì)算公式為：△ P≤1.2ρV2
(6)其中：△ P——傳感器的壓力損失（Pa） ρ——流體的密度（kg/m3）V——管道內(nèi)流體的平均流速（m/s）流量時(shí)的流速可根據(jù)下列公式計(jì)算： Vmax=353.7Qmax/D2…………………………………
(7)其中：Vmax——流量對(duì)應(yīng)的流速（m/s）Q——流量（m3/h） D——傳感器口徑（mm）
(6)其中：△ P——傳感器的壓力損失（Pa） ρ——流體的密度（kg/m3）V——管道內(nèi)流體的平均流速（m/s）流量時(shí)的流速可根據(jù)下列公式計(jì)算： Vmax=353.7Qmax/D2…………………………………
(7)其中：Vmax——流量對(duì)應(yīng)的流速（m/s）Q——流量（m3/h） D——傳感器口徑（mm）
A. 確定使用遠(yuǎn)傳型還是現(xiàn)場顯示型；
B. 選用遠(yuǎn)傳型，如果是飽和蒸汽，應(yīng)選擇溫度自動(dòng)補(bǔ)償密度或壓力自動(dòng)補(bǔ)償密度；如果是過熱蒸汽，應(yīng)選擇溫度、壓力同時(shí)補(bǔ)償密度；其他介質(zhì)根據(jù)實(shí)際情況確定是否需要補(bǔ)償；
C. 選擇智能流量積算儀時(shí)，如果只要求顯示流量、壓力、溫度等參數(shù)，可選擇數(shù)碼管顯示或液晶顯示的智能流量積算儀；如果需要追溯歷史數(shù)據(jù)，帶有記憶功能，則應(yīng)選用智能流量積算無紙記錄儀；
D. 無論選擇哪種智能流量積算儀，都應(yīng)考慮是否需要帶有RS485或RS232通訊接口；
E.無論選擇哪種智能流量積算儀，都應(yīng)考慮是否需要配置后備電源，以便突然停電時(shí)儀表能夠正常計(jì)量（配置不同，工作時(shí)間不同，一般在24-48小時(shí)以上。）
F. 選擇智能流量積算儀時(shí)，應(yīng)考慮是否需要提供儀表箱，將智能流量積算儀放置其中，掛在墻壁上，并防止設(shè)定參數(shù)隨意調(diào)整；
G. 選用遠(yuǎn)傳型，應(yīng)考慮是否需要無線無程流量監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各管路流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理；
H. 如果被測介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測量環(huán)境存在易燃易爆氣體，應(yīng)選用防暴型傳感器及防暴型測量系統(tǒng)。
B. 選用遠(yuǎn)傳型，如果是飽和蒸汽，應(yīng)選擇溫度自動(dòng)補(bǔ)償密度或壓力自動(dòng)補(bǔ)償密度；如果是過熱蒸汽，應(yīng)選擇溫度、壓力同時(shí)補(bǔ)償密度；其他介質(zhì)根據(jù)實(shí)際情況確定是否需要補(bǔ)償；
C. 選擇智能流量積算儀時(shí)，如果只要求顯示流量、壓力、溫度等參數(shù)，可選擇數(shù)碼管顯示或液晶顯示的智能流量積算儀；如果需要追溯歷史數(shù)據(jù)，帶有記憶功能，則應(yīng)選用智能流量積算無紙記錄儀；
D. 無論選擇哪種智能流量積算儀，都應(yīng)考慮是否需要帶有RS485或RS232通訊接口；
E.無論選擇哪種智能流量積算儀，都應(yīng)考慮是否需要配置后備電源，以便突然停電時(shí)儀表能夠正常計(jì)量（配置不同，工作時(shí)間不同，一般在24-48小時(shí)以上。）
F. 選擇智能流量積算儀時(shí)，應(yīng)考慮是否需要提供儀表箱，將智能流量積算儀放置其中，掛在墻壁上，并防止設(shè)定參數(shù)隨意調(diào)整；
G. 選用遠(yuǎn)傳型，應(yīng)考慮是否需要無線無程流量監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各管路流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理；
H. 如果被測介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測量環(huán)境存在易燃易爆氣體，應(yīng)選用防暴型傳感器及防暴型測量系統(tǒng)。
五，安裝步驟方法
5.1 選擇安裝位置：
A. 安裝位置盡量選在無管道振動(dòng)或振動(dòng)小的位置，振動(dòng)加速度不能大于2g，如振動(dòng)大則需采取減振措施；
B. 傳感器的上游和下游必須有足夠的直管段
C. 檢修閥安裝在傳感器上游，流量調(diào)節(jié)閥安裝在傳感器下游；
D. 盡量選擇便于安裝和檢修的位置；
E. 應(yīng)選擇環(huán)境干燥的位置；
F. 傳感器可以安裝在水平管道上，也可以安裝在垂直管道上。但在垂直管道上安裝時(shí)，介質(zhì)必須自下而上流動(dòng)。
G. 傳感器盡量安裝在室內(nèi)必須安裝在室外時(shí)應(yīng)注意防水在放大器盒外電纜應(yīng)彎成U型
H. 傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離電噪聲，如大功率變頻器、大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和大功率無線收發(fā)設(shè)備等。
5.2安裝要求：A.焊接時(shí)，要保證法蘭端面與管道中心線垂直；
B.安裝孔孔距較大處為表?xiàng)U安裝位置，而且兩法蘭安裝孔的方向應(yīng)一致；
C.法蘭焊接完畢后，管道內(nèi)要清理干凈不得存有焊渣等雜物。
5.3安裝步驟：
A. 選定安裝位置，將按圖二選取合適長度的前后直管段和長度為L1的管段一并切割下來；
B. 在前后直管段上各焊接上一個(gè)法蘭，在傳感器兩端加上密封墊后，用雙頭螺栓將傳感器與法蘭聯(lián)接好（注意表體箭頭方向要與流體流動(dòng)方向一致）；
C. 將傳感器的前后直管段焊接在原管道上。
A. 選定安裝位置，按圖三確定好前、后直管段，在前后直管段之間割下長度為L1
B. 將法蘭焊接在前后直管段上，焊接時(shí)應(yīng)注意兩法蘭所有安裝孔保證同心；
C. 將傳感器兩端安裝密封墊后，用雙頭螺栓將傳感器與法蘭聯(lián)接好。
A. 安裝位置盡量選在無管道振動(dòng)或振動(dòng)小的位置，振動(dòng)加速度不能大于2g，如振動(dòng)大則需采取減振措施；
B. 傳感器的上游和下游必須有足夠的直管段
C. 檢修閥安裝在傳感器上游，流量調(diào)節(jié)閥安裝在傳感器下游；
D. 盡量選擇便于安裝和檢修的位置；
E. 應(yīng)選擇環(huán)境干燥的位置；
F. 傳感器可以安裝在水平管道上，也可以安裝在垂直管道上。但在垂直管道上安裝時(shí)，介質(zhì)必須自下而上流動(dòng)。
G. 傳感器盡量安裝在室內(nèi)必須安裝在室外時(shí)應(yīng)注意防水在放大器盒外電纜應(yīng)彎成U型
H. 傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離電噪聲，如大功率變頻器、大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和大功率無線收發(fā)設(shè)備等。
5.2安裝要求：A.焊接時(shí)，要保證法蘭端面與管道中心線垂直；
B.安裝孔孔距較大處為表?xiàng)U安裝位置，而且兩法蘭安裝孔的方向應(yīng)一致；
C.法蘭焊接完畢后，管道內(nèi)要清理干凈不得存有焊渣等雜物。
5.3安裝步驟：
A. 選定安裝位置，將按圖二選取合適長度的前后直管段和長度為L1的管段一并切割下來；
B. 在前后直管段上各焊接上一個(gè)法蘭，在傳感器兩端加上密封墊后，用雙頭螺栓將傳感器與法蘭聯(lián)接好（注意表體箭頭方向要與流體流動(dòng)方向一致）；
C. 將傳感器的前后直管段焊接在原管道上。
A. 選定安裝位置，按圖三確定好前、后直管段，在前后直管段之間割下長度為L1
B. 將法蘭焊接在前后直管段上，焊接時(shí)應(yīng)注意兩法蘭所有安裝孔保證同心；
C. 將傳感器兩端安裝密封墊后，用雙頭螺栓將傳感器與法蘭聯(lián)接好。
六，常見故障、排除方法
故障排除故 障：
1.管道中有流量，傳感器無輸出或智能流量積算儀不顯示：
排除步驟：
A. 首先確定管道中有流量，并且大于傳感器可測流量下限。
B. 判斷放大器好壞：方法是將放大板上電位器SF逆時(shí)針調(diào)到頭，看傳感器是否有輸出或智能流量積算儀是否顯示，如果沒有，則需更換放大板，如果有輸出，則說明放大器正常。
C. 判斷傳感器好壞：方法是將傳感頭兩引線從放大板上拆下，用萬用表測量傳感頭兩引線之間的阻值和傳感頭兩引線分別對(duì)外殼的阻值，都應(yīng)大于2MΩ，否則需更換傳感頭。
D. 如果傳感器沒有問題，則檢查壓力變送器和鉑熱電阻是否損壞，如果都沒有問題，則可判斷智能流量積算儀損壞。
故 障：
2.管道中無流量，傳感器有輸出或智能流量積算儀有顯示：
排除步驟：
A. 查看傳感器安裝位置是否振動(dòng)過大，如振動(dòng)過大，可考慮安裝減振支架。
B. 順時(shí)針慢調(diào)電位器SF，直至放大器在剛好無輸出或智能流量積算儀剛好不顯示。
C. 其它故障可同公司技術(shù)部聯(lián)系解決方法。
1.管道中有流量，傳感器無輸出或智能流量積算儀不顯示：
排除步驟：
A. 首先確定管道中有流量，并且大于傳感器可測流量下限。
B. 判斷放大器好壞：方法是將放大板上電位器SF逆時(shí)針調(diào)到頭，看傳感器是否有輸出或智能流量積算儀是否顯示，如果沒有，則需更換放大板，如果有輸出，則說明放大器正常。
C. 判斷傳感器好壞：方法是將傳感頭兩引線從放大板上拆下，用萬用表測量傳感頭兩引線之間的阻值和傳感頭兩引線分別對(duì)外殼的阻值，都應(yīng)大于2MΩ，否則需更換傳感頭。
D. 如果傳感器沒有問題，則檢查壓力變送器和鉑熱電阻是否損壞，如果都沒有問題，則可判斷智能流量積算儀損壞。
故 障：
2.管道中無流量，傳感器有輸出或智能流量積算儀有顯示：
排除步驟：
A. 查看傳感器安裝位置是否振動(dòng)過大，如振動(dòng)過大，可考慮安裝減振支架。
B. 順時(shí)針慢調(diào)電位器SF，直至放大器在剛好無輸出或智能流量積算儀剛好不顯示。
C. 其它故障可同公司技術(shù)部聯(lián)系解決方法。
