1. 概述
WLS系列插入式渦街流量計(jì)是速度式流量計(jì)的一種，它以卡門(mén)渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測(cè)流體通過(guò)管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率，從而測(cè)量出流體的流量。插入式渦街流量計(jì)在大口徑管道中以方便安裝的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、動(dòng)力供熱等行業(yè)。
插入式渦街流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：
★壓力損失小、量程范圍寬；
★測(cè)量介質(zhì)廣泛，可測(cè)量液體、氣體和蒸汽；
★工作溫度高，介質(zhì)溫度可達(dá)250℃；
★無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，無(wú)磨損，可靠性高；
★可實(shí)現(xiàn)不斷流拆裝。
★結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)件
★儀表系數(shù)的精度不受流體壓力、溫度及密度的影響
★檢測(cè)元件不直接接觸流體可靠性高
★壓力損失小、量程范圍寬
★儀表本身自帶球閥可不斷流安裝拆卸
2. 工作原理與用途
插入式渦街流量傳感器采用小口徑渦街流量傳感器為測(cè)量頭，用插入桿將測(cè)量頭插入到管道中心位置，測(cè)量介質(zhì)的局部流速，根據(jù)被測(cè)點(diǎn)的流速和平均流速的關(guān)系及流體連續(xù)性原理，通過(guò)計(jì)算得出全管道的流體流量。
測(cè)量頭是以卡門(mén)渦街理論為基礎(chǔ)，當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過(guò)測(cè)量頭的旋渦發(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(mén)渦街。
卡門(mén)渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸、測(cè)量頭內(nèi)徑以及流體的流動(dòng)速度有關(guān)，而與介質(zhì)的溫度、壓力等特性參數(shù)無(wú)關(guān)。可用下式表示：
f=StV/（1－1.27d/D）┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈（1）
式中： f—卡門(mén)渦街的釋放頻率
St— 斯特羅哈爾數(shù)
V — 介質(zhì)平均流速
d — 三角柱的寬度
D — 測(cè)量頭內(nèi)徑
斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計(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，測(cè)量頭便可通過(guò)測(cè)量旋渦頻率信號(hào)檢測(cè)出被測(cè)點(diǎn)介質(zhì)的流速，從而計(jì)算出全管道介質(zhì)的流量。
3. 技術(shù)參數(shù)
★公稱通徑：DN300～DN1500（≤DN300用滿管式渦街流量計(jì)）；
★適用范圍：氣體、液體、蒸汽；
★可測(cè)介質(zhì)溫度： 低溫介質(zhì)：–40℃～150℃， 中溫介質(zhì)：–40℃～250℃；
★公稱壓力：≤1.6MPa 、 ≤2.5MPa ；
★精度等級(jí)：2.5級(jí)
★流速范圍：液體：0.4～5.2m/s， 氣體：5.5～55m/s, 蒸汽：5.5～55m/s；
★測(cè)量范圍：見(jiàn)說(shuō)明書(shū)；
★輸出信號(hào)：電壓脈沖：低電平≤1V，高電平 ≥6V， 標(biāo)準(zhǔn)電流：4～20mA；
★供電電源：電壓脈沖輸出：+12VDC /+24VDC ， 4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出: +24VDC ，
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示：3.6V 1號(hào)1節(jié)鋰電池供電，使用壽命大于2年；
★環(huán)境溫度：–25℃ ～ +55℃；
★防護(hù)等級(jí)：IP65、IP67；
★防爆等級(jí)：ExiaⅡCT4 ；
★防爆合格證號(hào)：CE062108 ， CE062124 ；
4.確定傳感器的結(jié)構(gòu)
A、結(jié)構(gòu)型式：插入式渦街流量計(jì)一般在大口徑時(shí)選用。外型結(jié)構(gòu)有兩種，如圖二所示，斷流插入式和不斷流插入式，由用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的要求及情況自已選定。
B、顯示方法：無(wú)表頭顯示、帶表頭顯示和只帶表頭顯示。表頭顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路，可顯示累積流量、瞬時(shí)流量等參數(shù)。
C、信號(hào)輸出方式：脈沖信號(hào)輸出和4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。一般情況下建議采用脈沖信號(hào)輸出，因?yàn)槊}沖
信號(hào)直接與旋渦脫落頻率相對(duì)應(yīng)，不需轉(zhuǎn)換，具有zui高的累計(jì)精度；同時(shí)，在通常的傳輸距離內(nèi)，脈沖信號(hào)傳輸效果較好。標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測(cè)量系統(tǒng)。
D、防爆型式：非防爆型和本安防爆型。如果被測(cè)介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測(cè)量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì)，應(yīng)選用防爆型。
5.安裝方法：
5.1 選擇傳感器的安裝位置：
在選擇傳感器安裝位置時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
A. 安裝位置盡量選在無(wú)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；傳感器安裝外型尺寸如圖二所示，供安裝時(shí)參考；
E. 應(yīng)選擇環(huán)境干燥的位置；
F. 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；
G. 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(wú)線收發(fā)設(shè)備等。
5.2．傳感器安裝方法：
A．傳感器安裝時(shí)，需在工藝管道上開(kāi)φ108mm孔，其中心線必須與管道中心線垂直相交，將基座（由廠方提供）焊接在管道的開(kāi)孔的位置上，焊接時(shí)要保證基座高度為95mm。
B．將傳感器測(cè)量頭置于已焊好的基座內(nèi)，注意傳感器箭頭方向與介質(zhì)流動(dòng)方向*，切勿裝反。用螺栓將傳感器與基座緊固好即可。
C．不斷流插入式傳感器的插入深度（公稱管道半徑與用戶管道壁厚δ之和，允許誤差±0.05D）出廠前已調(diào)好,
安裝前應(yīng)確認(rèn)。
D．不斷流插入式傳感器可在不斷流的情況下拆裝。拆卸時(shí)，首先切斷放大器電源，然后松開(kāi)絲杠兩個(gè)下鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿將測(cè)量頭移至球閥上部空腔內(nèi)，關(guān)閉球閥，拆除球閥上端法蘭固定螺栓，將傳感器拆下。安裝時(shí)，首先將球閥上端法蘭固定螺栓緊固好，然后轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿將測(cè)量頭移至管道中心位置，緊固絲杠兩個(gè)下鎖緊螺母即可。
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