一、概 述
1.1原理
在流體中設置三角形旋渦發生體，則在旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦,如圖1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,即可得到關系式:
斯特羅哈爾數Sr與雷諾數Re之間的關系如圖2所示:在曲線平緩的范圍內旋渦的發生頻率與流速成正比,并且不受流體的密度、粘度等介質參數的影響，因此，只要知道了斯特羅哈爾數，通過檢測出旋渦的發生頻率，就可以正確地測量流量。
1.2特點
★ 檢測元件不接觸流體，可靠性高，介質適應性強。
★ 無可動部件，耐磨損，結構牢靠、簡單。
★ 測量范圍寬，準確度高。
★ 壓力損失小。
★ 脈沖信號輸出。
★ 計量成本低。
1.3 產品型譜
例：型號LUGB—2310表示：
應力式渦街流量傳感器，法蘭卡裝式，氣體介質，口徑100。
二、基本參數
| 2.1 測量介質： 液體、氣體、蒸汽（傳感器與介質接觸部分的材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，可適用于多種腐蝕性介質） 2.2 規格： 2.2.1Φ25 Φ32 Φ40 Φ50 Φ65 Φ80 Φ100 Φ125 Φ150 Φ200 Φ250 Φ300 2.2.2直徑大于300mm為插入式 2.3 準確度 1.0級 1.5級 2.5級（插入式） 2.4 量程： 1：6 1：8 1：10 2.5流量測量范圍： 液體：0.4～7m/s 氣體：5～60m/s 蒸汽：5～70m/s 2.6雷諾數測量范圍： 正常雷諾數（Re）范圍：2×104～7×106 擴展雷諾數（Re）范圍:1×104～7×106 |
三、技術要求
3.1 工作條件：
傳感器可在3.2條件下正常連續工作
3.2 環境條件
3.2.1環境溫度：
-40～+55℃（非防爆場所）
3.2.2環境濕度：
≤85%（相對濕度）
3.2.3大氣壓力：
86～106Kpa
3.3安裝指南：
a）傳感器安裝在管道上的位置一定要選振動小的地方，振動加速度不能大于0.2g，如大于需要采取減震措施。
b）傳感器的上游側和下游側必須有足夠的直管段見示意圖3。
圖3
c） 對于卡裝連接儀表，法蘭焊后必須保證法蘭的端面與管道垂直，內表面光滑，見圖4
圖4
d） 傳感器可水平、垂直或傾斜安裝在直管上，當垂直安裝測液體時，液體必須由下而上流動。
e） 當在渦街流量傳感器同壓力傳感器和溫度傳感器組成測量系統時，其壓力，溫度測量點的位置如圖5（P:壓力傳感器，T:溫度傳感器）
圖5
f） 渦街流量傳感器安裝步驟可參考方法A或方法B（以法蘭卡裝型為例）：
方法A：（見示意圖6）
Ⅰ 選定安裝位置，并取前15DN，后5DN直管段割下。
Ⅱ 在選表位置焊上兩片法蘭，并將傳感器裝好。
Ⅲ 去掉原管多出的直管（即表體寬度）。
Ⅳ 將傳感器的前后直管段焊到原工藝管道上。
方法B：（見示意圖7）
Ⅰ 考慮前15DN，后5DN選定裝表位置。
Ⅱ取下表體寬度的一段管，焊上兩片法蘭連接孔同心，將傳感器螺栓緊固好。
圖7
四、基本結構及外型尺寸
LUGB型渦街流量傳感器，是由表體、支柱和放大電路三大部分組成，其管道示意圖如圖8所示，儀表外型尺寸見表1。
法蘭卡裝型
圖8
表1
| DN | L1 | L2 | D | H | 配無縫鋼管 |
| 10 | 50 | 80 | 90 | 410 | Φ13×1.5 |
| 15 | 50 | 80 | 95 | 415 | Φ19×1.5 |
| 20 | 50 | 80 | 105 | 425 | Φ26×3 |
| 25 | 53 | 85 | 110 | 430 | Φ32×3.5 |
| 40 | 66 | 90 | 150 | 481 | Φ47×3.5 |
| 50 | 74 | 112 | 165 | 495 | Φ59×4.5 |
| 65 | 74 | 112 | 185 | 515 | Φ76×4.5 |
| 80 | 70 | 110 | 200 | 527 | Φ89×4.5 |
| 100 | 80 | 120 | 220 | 550 | Φ108×4 |
| 125 | 78 | 120 | 235 | 580 | Φ135×5 |
| 150 | 90 | 132 | 270 | 608 | Φ159×4.5 |
| 200 | 90 | 136 | 320 | 669 | Φ214×7 |
| 250 | 110 | 162 | 380 | 727 | Φ275×12.5 |
| 300 | 126 | 188 | 440 | 775 | Φ325×12.5 |
| 350 | 178 | 250 | 500 | 810 | Φ379×14.5 |
| 400 | 200 | 278 | 560 | 860 | Φ430×15 |
| 450 | 225 | 305 | 610 | 910 | Φ482×16 |
| 500 | 248 | 330 | 670 | 960 | Φ534×17 |
五、傳感器選型
傳感器的選型主要考慮儀表口徑的選擇和儀表功能以及儀表壓力損失。
5.1 儀表口徑的選擇
儀表的口徑不同，其測量范圍不同，而每一種口徑其測量范圍又隨被測介質種類和工況溫度、壓力變化而變化。選定儀表口徑，可按被測介質種類和工況溫度及壓力下的流量，通過查表方法選擇儀表口徑，見表2，見表3，見表4，表5。對于過熱蒸汽的流量范圍可通過查表6，查出被測介質密度，再從表4中查出相近密度下的流量范圍。
對于密度值在表中處于兩值之間的可按比例計算，對于工況參數超出表2，表3、表4，表5的可由廠方幫助決定。
幾種流量換算公式：
a）標準狀態下的體積流量QN換成工況狀態下的體積流量Qv:
公式1
b）工況下氣體密度計算：（標準狀態下的密度換算成工況下的密度）
公式2
c）質量流量QG換算成體積流量 Qv:
公式3
式中： ρo——標準狀態下的密度，（kg/m3）（見表7）
QN——標準狀態下的體積流量（Nm3/h）
QV——工況狀態下的體積流量（m3/h）
t——工況狀態下的溫度（℃）
P——工況狀態下的壓力（MPa）
ρN——工況狀態下的密度（kg/m3）
QG——質量流量（kg）
液體的流量范圍 （僅供參考） 表2
| 口徑（mm） | 標準測量范圍 （m3/h） | 可選測量范圍 （m3/h） | 輸出頻率范圍（Hz） |
| 20 | 1.2－12 | 1－15 | 40－600 |
| 25 | 1.6－16 | 1.6－18 | 35－400 |
| 40 | 2－30 | 2－48 | 10－240 |
| 50 | 3－50 | 3－70 | 8－190 |
| 80 | 15－150 | 10－170 | 6－110 |
| 100 | 20－200 | 15－270 | 5－90 |
| 125 | 36－360 | 25－450 | 4.2－76 |
| 150 | 50－500 | 40－630 | 3.8－60 |
| 200 | 100－1000 | 80—1200 | 3.2－48 |
| 250 | 150－1500 | 120－1800 | 2.5－37.5 |
| 300 | 200－2000 | 180－2500 | 2.2－30.6 |
| 350 | 300－3000 | 220－3500 | 1.7－27 |
| 400 | 350－3500 | 300－4500 | 1.4－21 |
| 500 | 500－5000 | 400－7100 | 1.0－17.8 |
| 600 | 700－7000 | 500－10000 | 0.7－14 |
氣體工況下測量范圍 （僅供參考） 表3
| 口徑（mm） | 標準測量范圍 （m3/h） | 可選測量范圍 （m3/h） | 輸出頻率范圍（Hz） |
| 20 | 6－50 | 5－77 | 220－3400 |
| 25 | 8－60 | 8－120 | 180－2700 |
| 40 | 18－180 | 18－310 | 90－1550 |
| 50 | 30－300 | 30－480 | 80－1280 |
| 80 | 70－700 | 70－1230 | 40－700 |
| 100 | 100－1000 | 100－1920 | 30－570 |
| 125 | 150－1500 | 140－3000 | 23－490 |
| 150 | 200－2000 | 200－4000 | 18－360 |
| 200 | 400－4000 | 320－8000 | 13－325 |
| 250 | 600－6000 | 550—11000 | 11－220 |
| 300 | 1000－10000 | 800－18000 | 9－210 |
| 350 | 1500－15000 | 1100－24000 | 8－175 |
| 400 | 1800－18000 | 1500－30800 | 7－143 |
| 500 | 2500－25000 | 2000－48000 | 5－120 |
| 600 | 3200－32000 | 2500－70000 | 3.5－98 |
| |
飽和蒸汽質量流量測量范圍（僅供參考） 表4
| P（Mpa） T（℃） ρ（Kg/m3） | 0.2 120.23 1.129 | 0.3 133.54 1.651 | 0.4 143.62 2.163 | 0.5 151.84 2.669 | 0.6 158.84 3.170 | 0.7 164.96 3.667 | 0.8 170.41 4.162 | 0.9 175.36 4.655 | 1.0 179.88 5.147 | 1.2 187.96 6.127 | 1.4 195.04 7.106 | 1.6 201.37 8.085 | 1.8 207.11 9.065 | 2.0 212.37 10.05 |
| DN20 Qmax Qmin | kg | 7 70 | 10 100 | 12 120 | 14 140 | 18 180 | 20 200 | 24 240 | 28 280 | 30 300 | 36 360 | 42 420 | 48 480 | 54 540 | 60 600 |
| DN25 Qmax Qmin | kg | 9 90 | 13 130 | 16 160 | 20 200 | 25 250 | 30 300 | 32 320 | 37 370 | 40 400 | 48 480 | 56 560 | 64 640 | 72 720 | 80 800 |
| DN32 Qmax Qmin | kg | 13 130 | 20 200 | 25 250 | 32 320 | 36 360 | 44 440 | 48 480 | 56 560 | 60 600 | 73 730 | 84 840 | 96 960 | 110 1100 | 120 1200 |
| DN40 Qmax Qmin | kg | 22 220 | 33 330 | 40 400 | 50 500 | 60 600 | 75 750 | 80 800 | 94 940 | 100 1000 | 120 1200 | 140 1400 | 160 1600 | 18 1800 | 200 2000 |
| DN50 Qmax Qmin | kg | 30 300 | 50 500 | 60 600 | 80 800 | 980 900 | 110 1100 | 120 1200 | 140 1400 | 150 1500 | 180 1800 | 210 2100 | 240 2400 | 270 2700 | 300 3000 |
| DN65 Qmax Qmin | kg | 50 500 | 80 800 | 100 1000 | 130 1300 | 150 1500 | 180 1800 | 200 2000 | 240 2400 | 250 2500 | 300 3000 | 350 3500 | 400 4000 | 450 4500 | 500 5000 |
| DN80 Qmax Qmin | kg | 80 800 | 120 1200 | 140 1400 | 180 1800 | 210 2100 | 250 2500 | 300 3000 | 320 3200 | 360 3600 | 420 4200 | 500 5000 | 560 5600 | 630 6300 | 700 7000 |
| DN100 Qmax Qmin | kg | 110 1100 | 170 1700 | 210 2100 | 270 2700 | 320 3200 | 370 3700 | 420 4200 | 470 4700 | 510 5100 | 610 6100 | 700 7000 | 800 8000 | 900 9000 | 1000 10000 |
| DN125 Qmax Qmin | t | 0.17 1.7 | 0.24 2.4 | 0.33 3.3 | 0.40 4.0 | 0.48 4.8 | 0.56 5.6 | 0.64 6.4 | 0.7 7.0 | 0.78 7.8 | 0.9 9.0 | 1.0 10 | 1.2 12 | 1.4 14 | 1.5 15 |
| DN150 Qmax Qmin | t | 0.24 2.4 | 0.31 3.1 | 0.44 4.4 | 0.55 5.5 | 0.65 6.5 | 0.75 7.5 | 0.84 8.4 | 0.95 9.5 | 1.10 11.0 | 1.4 14 | 1.6 16 | 1.8 18 | 2.0 20 | 2.4 24 |
| DN200 Qmax Qmin | t | 0.5 5.0 | 0.7 7.0 | 0.85 8.5 | 1.05 10.5 | 1.3 13 | 1.5 15 | 1.6 16 | 1.9 19 | 2.1 21 | 2.5 25 | 2.9 29 | 3.2 32 | 3.6 36 | 4.0 40 |
| DN250 Qmax Qmin | t | 0.7 7.0 | 1.0 10 | 1.3 13 | 1.5 15 | 1.9 19 | 2.1 21 | 2.5 25 | 2.8 28 | 3.1 31 | 3.7 37 | 4.5 45 | 5.0 50 | 5.5 55 | 6.1 61 |
| DN300 Qmax Qmin | t | 1.10 11 | 1.7 17 | 2.2 22 | 2.7 27 | 3.2 32 | 3.7 37 | 4.2 42 | 4.7 47 | 5.2 52 | 6.2 62 | 7.2 72 | 8.1 81 | 9.1 91 | 10.0 400 |
| DN350 Qmax Qmin | t | 1.7 17 | 2.4 24 | 3.3 33 | 4.0 40 | 4.8 48 | 5.6 56 | 6.4 64 | 7.0 70 | 7.8 78 | 9.0 90 | 10 100 | 12 120 | 14 140 | 15 150 |
| DN400 Qmax Qmin | t | 2.0 20 | 3.0 30 | 3.7 37 | 4.9 49 | 5.5 55 | 6.7 67 | 7.3 73 | 8.5 85 | 9.2 92 | 11.0 110 | 14 140 | 15.6 156 | 17.2 172 | 18.5 185 |
| DN500 Qmax Qmin | t | 2.4 24 | 3.1 31 | 4.4 44 | 5.5 55 | 6.5 65 | 7.5 75 | 8.4 84 | 9.5 95 | 11 110 | 14 140 | 16 160 | 18 180 | 20 200 | 24 240 |
| DN600 Qmax Qmin | t | 3.5 35 | 5.1 51 | 6.7 67 | 8.4 84 | 9.8 98 | 11.5 115 | 12.9 129 | 15.0 150 | 16.2 162 | 19.3 193 | 22.4 224 | 25.6 256 | 28.8 288 | 32.1 321 |
插入式渦街介質工況測量范圍（僅供參考） 表5
| 口徑（mm） | 水（m3/h） | 空氣（m3/h） | 蒸汽（m3/h） |
| 400 | 180-2700 | 2700-27000 | 3200-32000 |
| 500 | 280-4200 | 4240-42400 | 4950-49500 |
| 600 | 410-6100 | 6100-61000 | 7100-71000 |
| 700 | 580-7300 | 7800-78000 | 9300-93000 |
| 800 | 720-10800 | 10850-108500 | 12660-126600 |
| 900 | 970-12000 | 13000-130000 | 15500-155000 |
| 1000 | 1130-16900 | 17000-170000 | 20000-200000 |
| 1100 | 1450-18000 | 19000-190000 | 23000-230000 |
| 1200 | 1630-24400 | 24400-244000 | 28500-285000 |
| 1300 | 2020-25300 | 27000-270000 | 32000-320000 |
| 1400 | 2350-29500 | 31000-310000 | 37200-372000 |
| 1500 | 2550-38000 | 38200-382000 | 44500-445000 |
過熱蒸汽相對于壓力和溫度的密度 （僅供參考） 表6
| | 140℃ | 180 | 220 | 260 | 300 | 340 | 380 | 420 | 460 |
| 0.15 | 0.78 | 0.71 | 0.65 | 0.6 | 0.56 | 0.52 | 0.49 | 0.46 | 0.44 |
| 0.2 | 1.05 | 0.95 | 0.87 | 0.8 | 0.75 | 0.7 | 0.65 | 0.62 | 0.58 |
| 0.25 | 1.32 | 1.19 | 1.09 | 1 | 0.93 | 0.87 | 0.82 | 0.77 | 0.73 |
| 0.3 | 1.59 | 1.43 | 1.31 | 1.21 | 1.12 | 1.05 | 0.98 | 0.93 | 0.87 |
| 0.36 | 1.92 | 1.73 | 1.58 | 1.45 | 1.35 | 1.26 | 1.18 | 1.11 | 1.05 |
| 0.4 | | 1.93 | 1.75 | 1.62 | 1.5 | 1.4 | 1.31 | 1.23 | 1.16 |
| 0.5 | | 2.42 | 2.2 | 1.99 | 1.88 | 1.72 | 1.64 | 1.54 | 1.46 |
| 0.6 | | 2.93 | 2.66 | 2.44 | 2.26 | 2.1 | 1.97 | 1.85 | 1.75 |
| 0.7 | | 3.44 | 3.11 | 2.86 | 2.64 | 2.46 | 2.3 | 2.16 | 2.04 |
| 0.8 | | 3.96 | 3.58 | 3.27 | 3.02 | 2.82 | 2.63 | 2.48 | 2.34 |
| 0.9 | | 4.5 | 4.04 | 3.69 | 3.41 | 3.17 | 2.98 | 2.79 | 2.63 |
| 1 | | 5.04 | 4.52 | 4.12 | 3.8 | 3.53 | 3.5 | 3.1 | 2.93 |
| 1.4 | | | 6.46 | 5.85 | 5.37 | 4.98 | 4.65 | 4.37 | 4.05 |
| 1.8 | | | 8.51 | 7.64 | 7 | 6.46 | 6.02 | 5.64 | 5.31 |
| 2 | | | 9.58 | 8.56 | 7.81 | 7.21 | 6.71 | 6.28 | 5.91 |
| 2.4 | | | | 10.45 | 9.48 | 8.72 | 8.1 | 7.57 | 7.12 |
| 2.8 | | | | 12.41 | 11.19 | 10.26 | 9.51 | 8.88 | 8.34 |
| 3.2 | | | | 14.46 | 12.94 | 11.83 | 10.94 | 10.2 | 9.57 |
| 3.6 | | | | 16.61 | 14.76 | 13.43 | 12.39 | 11.54 | 10.91 |
標準狀態下氣體密度（kg/m3） （僅供參考） 表7
| 氣體名稱 | 空氣 | 氫氣 | 氧氣 | 氮氣 | 氯氣 | 氨氣 | 半水煤氣 |
| 0℃，0.13MPaρN | 1.293 | 0.0889 | 1.43 | 1.251 | 3.214 | 0.77 | 0.836 |
| 氣體名稱 | 氬氣 | 乙炔 | 甲烷 | 乙烷 | 丙烷 | 丁烷 | 焦爐煤氣 |
| 0℃，0.13MPaρN | 1.79 | 1.017 | 0.717 | 1.357 | 2.005 | 2.703 | 0.4849 |
| 氣體名稱 | 乙烯 | 丙烯 | 天然氣 | 煤氣 | 一氧化碳 | 二氧化碳 | |
| 0℃，0.13MPaρN | 1.264 | 1.914 | 0.828 | 0.802 | 1.25 | 1.977 | |
5.2儀表功能的選擇：
儀表輸出功能的選擇依據于使用要求，一般測量流量選傳感器輸出是脈沖，供電+12V，當要求有現場顯示時，可選帶現場顯示的傳感器。
5.3儀表壓力損失的計算：
儀表口徑選擇以后，可計算該表的壓力損失。是否對工藝管線有影響。
公式4
式中△Ｐ——傳感器壓力損失，Pa；ρ——流體的密度，kg/m3
V——管道內流體的平均流速m/s
六、傳感器使用在非防爆場所電氣接線
6.1接線端子示意圖及端子定義：
“+” “-”接流量積算儀外供DC+12V或DC+24V電源，必須與傳感器銘牌上標注的電壓*。
“ ”接流量積算儀脈沖輸入端。
6.2 接線
6.2.1接線導線請選用3×0.35mm2三芯屏蔽電纜。
6.2.2導線與接線端子連接必須可靠。
6.3 接地
6.3.1電纜屏蔽網應在安全場所可靠接地，禁止與儀表外殼連接。
6.3.2傳感器放大器殼體上設有接地螺栓，用戶使用時應可靠地。接線如圖10
SB-2100 二次表接線圖
圖10
6.4防爆型傳感的接線方法：
防爆型渦街與二次儀表或關聯設備之間必須加防爆安全柵。
接線如圖12。
七、現場顯示用戶菜單操作
7.1 工作屏
接通電源后，儀表先自檢，完成后進入屏1的工作主顯示狀態。
圖表1三線制工作屏1界面 圖表2工作屏2副界面 圖表3密碼輸入處始狀態
圖表1：*行：累計量：2位小數顯示，小數點自動進位。單位與瞬時流量單位的非時間部分*
第二行：瞬時流量：保留小數點后2位，流量單位詳見菜單設置。
第三行：流量信號頻率值：顯示F=XXX.XX HZ.保留2位小數顯示。
三線制右下角為電池電量指示，儀表使用電池供電時，顯示電池電量。按“<”鍵或者在工作屏2與工作屏1之間切換。
圖表2：*行：溫度設置值：用于溫度補償有關的計算。顯示T=999.9℃。
保留1位小數顯示。
第二行：壓力設置值：用于壓力補償有關的計算。顯示P=99999.99kPa，保留小數2位。
第三行：進入設置態的密碼。
按“E”鍵進入密碼設置。 按“S”鍵取消輸入態，返回屏二副界面顯示。
按“+”鍵在輸入態，循環改變光標處數值。按“<”移動當前輸入光標位置；
在輸入態按“E”鍵，校驗密碼。正確則進入菜單，不正確，則返回到輸入處始狀態。
密碼：用戶菜單密碼22
7.2用戶參數設置
按“S”退出輸入狀態。按“E”鍵，確認保存輸入。
按“+”鍵，循環改變光標處的數值或符號。按“<”鍵，將當前輸入光標向右移動一位。輸入zui多輸入8位數據（包括符號，小數點）。
2、菜單操作：在菜單瀏覽中
按“+”鍵下翻；按“<”鍵上翻；按“E”鍵進入子菜單。按“S”鍵返回工作屏2界面。
在子菜單中，按“S”鍵退出；按“E”鍵進修改態。在修改態如改選擇項，則按“+”鍵向下選擇；按“<”鍵向上選擇，按“E”鍵確認。如是輸入式修改，則按照輸入操作進行。
注意事項：1、參數設置時，顯示內容需按“E”鍵確認后才可存入，否則設置無效
2、在電池接線端口，有電池電源開關，當儀表長時間不用時，將電池斷電。
3、在正常使用條件下，電池使用壽命大于2年。
4、儀表工作時間超過2年后，發現液晶顯示屏字跡暗淡不清或測量電池電壓低于2.7V，請在一個月內更換同樣的3.6V鋰電池。
八、故障排除
故障：1、管道中有流量，傳感器無輸出或顯示
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。方法是用萬用表直流檔測“”端子與“-”端子之間電壓為4.6V即為正常。
c、判斷傳感器好壞。方法是將傳感頭兩引線從放大板拆下，用*表測傳感頭兩引線阻值，以及傳感頭兩引線分別對外殼阻值，都應大于2M，否則需要換傳感頭。
故障：2、管道中無流量。傳感器有輸出或顯示：
查看傳感器安裝位置是否震動過大，如震動過強，可考慮安裝減振支架?；蚶眯⌒盘柷谐δ芙o予處理。
九、標志、包裝、運輸及貯存
9.1標志
9.1.1在傳感器表體上有指示流體流向的*性標志
9.1.2在傳感器表體上有銘牌，銘牌上注有：
A、制造廠家
B、產品名稱及型號
C、制造日期（或編號）或生產編號
D、平均儀表常數K
E、精度等級
F、公稱壓力
G、供電電源
9.2包裝：
傳感器出廠時已包裝完善。在包裝箱內有裝箱單、安裝使用說明書、產品合格證等隨機文件。
9.3運輸：
在運輸、搬運過程中，應避免傳感器受到強烈震動和沖擊。
9.4貯存：
傳感器應貯存在環境溫度為-40～+55℃，相對濕度不大于95%的無腐蝕性場所。
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