氫氣流量計(jì)概述:

氫氣流量計(jì)由渦街流量傳感器和顯示儀表組成，組成后的渦街流量計(jì)也被稱為：蒸汽流量計(jì)、氣體流量計(jì)、液體流量計(jì)，與現(xiàn)場(chǎng)顯示儀組合后，成為智能一體化渦街 流量計(jì)，分別用于飽和蒸汽流量計(jì)量、過熱蒸汽流量計(jì)量、各種化學(xué)氣體流量計(jì)量和各種液體流量計(jì)量（包括腐蝕性液體流量計(jì)量）
     渦街流量計(jì)（也稱旋渦流量計(jì)）是用途極其廣泛的一種流量計(jì)儀表，幾乎可以用在所有氣體、液體和蒸汽的流量計(jì)量、測(cè)量和控制。
     應(yīng)力式渦街流量計(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(cè)流體通過管道內(nèi)三角柱時(shí)產(chǎn)生的漩渦頻率，從而測(cè)量出流體的流量。渦街流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、動(dòng)力供電等行業(yè)。

氫氣流量計(jì)常用氣體介質(zhì)的規(guī)范狀態(tài)密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）

氫氣流量計(jì)工作原理

    在流體中垂直地插入一根柱狀阻力體時(shí)，在其兩側(cè)就會(huì)交替地產(chǎn)生旋渦，隨著流體下游方向運(yùn)動(dòng)，

形成旋渦列，稱為卡曼渦街，見圖1。產(chǎn)生渦街的阻力體稱旋渦發(fā)生體。實(shí)驗(yàn)證明，旋渦的頻率與流速成正比，

可用下式表示:

      實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)兩列旋渦之間的距離h和同列兩個(gè)旋渦之間的距離L滿足公式h/L=0.281時(shí)非對(duì)稱旋

渦列就能保持穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)流體雷諾數(shù)Re在5000-150000之間范圍內(nèi)時(shí)，Sr基本不變，所以當(dāng)旋渦發(fā)生

體柱寬d和斯特勞哈爾數(shù)Sr為定值時(shí)旋渦發(fā)生體的頻率f與流體的平均流速成正比，即與流Q成正比而與

壓力、溫度、密度等參數(shù)無關(guān)。

      當(dāng)旋渦在柱體兩側(cè)產(chǎn)生時(shí)，傳感器受到與流向垂直的交變升力的作用感生信號(hào)，升力的變化頻率是

旋渦頻率，傳感器將信號(hào)送轉(zhuǎn)換器放大整形后得到與流速成線性比例的脈沖信號(hào)直接輸出或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成

4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，流量Q與頻率f的關(guān)系如下式:

氫氣流量計(jì)特點(diǎn)：
 

①：壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。

②：無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小，結(jié)構(gòu)簡單而牢固，長期運(yùn)行十分可靠；

③：安裝簡單，維修十分方便；

④：檢測(cè)傳感器不直接接觸介質(zhì)，性能穩(wěn)定，壽命長；

⑤：輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào)，無零點(diǎn)漂移，精度高，并方便和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；

⑥：測(cè)量范圍寬，量程比可達(dá)10：1；   壓力損失較小，運(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義；

⑦：應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測(cè)量； 檢定周期為二年。

氫氣流量計(jì)技術(shù)參數(shù)

      公稱通徑：

      法蘭式：DN15-DN300

      插入式：DN200-DN2000

      適用范圍：

      氣體：壓縮空氣、二氧化碳、氧氣、氮?dú)獾?/p>

      液體：除鹽水、軟化水、高溫水等

      蒸汽：飽和蒸汽、過熱蒸汽

      介質(zhì)溫度： 

      低溫：–40℃-150℃

      中溫：–40℃-250℃

      高溫：–40℃-350℃

      公稱壓力：

      低壓：≤1.6MPa 、≤2.5MPa 

      中壓：≤4MPa 、≤6.3MPa 

      高壓：≤10MPa 、≤16MPa 、≤25MPa 、≤42MPa

      精度等級(jí)：

      測(cè)量液體：1.0級(jí)(0.5級(jí)可協(xié)議訂貨)

      測(cè)量氣體：1.5級(jí)(1級(jí)可協(xié)議訂貨)

      測(cè)量蒸汽：1.5級(jí)(1級(jí)可協(xié)議訂貨)

      插入式：2.5級(jí)

      流速范圍：

      液體：0.35-8m/s

      氣體：3-70m/s

      蒸汽：2.5-75m/s

      測(cè)量范圍：見表一、表二、表三、

      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：DC12V/DC24V

      4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出: DC24V/DC24V+3.6V鋰電池

      一體化表頭顯示：3.6V鋰電池

      環(huán)境溫度：–20℃-+55℃

      相對(duì)濕度：5%-90%

      表體材料：304不銹鋼，其他材質(zhì)可協(xié)議供貨

      防護(hù)等級(jí)：IP65、IP67

      防爆等級(jí)：ExibIICT3Gb，ExibIICT4Gb

氫氣流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)

氫氣流量計(jì)確定傳感器的結(jié)構(gòu)

1、連接方式：法蘭卡裝式（表體不帶法蘭）或法蘭連接式（表體本身帶法蘭）。一般建議選用法蘭卡裝式，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低，而且供貨周期短。

2、結(jié)構(gòu)類型：一體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)。一般采用一體式結(jié)構(gòu)，只有在特殊場(chǎng)合下采用分體式結(jié)構(gòu)（如：介質(zhì)溫度高時(shí)、環(huán)境溫度或濕度高時(shí)、帶現(xiàn)場(chǎng)顯示為讀數(shù)方便時(shí)）。

3、顯示方式：無現(xiàn)場(chǎng)顯示、帶現(xiàn)場(chǎng)顯示和只帶現(xiàn)場(chǎng)顯示�，F(xiàn)場(chǎng)顯示是指在表頭上裝有液晶顯示器，可顯示累積流量、瞬時(shí)流量等參數(shù)。

4、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)直接與漩渦脫落頻率相 對(duì)應(yīng)，不需轉(zhuǎn)換，具有*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)。

5、防爆形式：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。

確定渦街流量計(jì)的配置

1、密度補(bǔ)償：

在測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量時(shí)，由于其密度隨著溫度和壓力的變化而變化，所以要隨時(shí)對(duì)蒸汽進(jìn)行補(bǔ)償，要用鉑熱電阻和壓力變送器與渦街傳感器共 同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。無任是測(cè)量飽和蒸汽還是過熱蒸汽，如果溫度和壓力比較穩(wěn)定，為降低設(shè)備成本，也可以根據(jù)工況狀態(tài)，用設(shè)定固定值的辦法補(bǔ)償密度。 其它介質(zhì)可根據(jù)實(shí)際情況組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。

2、智能流量積算儀的選擇：

只要求顯示參數(shù)，可選擇數(shù)碼顯示或液晶顯示的智能流量積算儀；需要追溯歷史數(shù)據(jù)，帶有記憶功能，應(yīng)選用智能流量結(jié)算無紙記錄儀；測(cè)量飽 和蒸汽，應(yīng)選擇帶溫度自動(dòng)補(bǔ)償密度或壓力自動(dòng)補(bǔ)償密度的流量積算儀；測(cè)量過熱蒸汽，應(yīng)選擇帶溫度和壓力同時(shí)補(bǔ)償密度的流量積算儀；采用遠(yuǎn)程通訊，智能流量 積算儀應(yīng)考慮帶有RS485或RS232通訊接口；要求與控制系統(tǒng)組成流量測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，智能流量積算儀應(yīng)帶4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出接口；

在需要時(shí)，應(yīng)配置后備電源，以便突然停電時(shí)儀表能夠正常計(jì)量。在需要時(shí)，應(yīng)配置儀表箱，將智能流量積算儀放置其中，儀表箱帶鎖，使智能流量積算儀的設(shè)置參數(shù)不可隨意調(diào)整，具有防盜功能，同時(shí)，在儀表箱內(nèi)裝有保護(hù)電路，起到對(duì)智能流量積算儀的保護(hù)作用。

3、遠(yuǎn)程監(jiān)控：在需要多點(diǎn)計(jì)量，分布面積較大，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)，可采用GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)或無線專網(wǎng)遠(yuǎn)程流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各管路流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。

4、傳感器的口徑的確定：傳感器的口徑不同，其測(cè)量范圍不同，而每一種口徑其測(cè)量范圍又隨著被測(cè)介質(zhì)的種類和工況溫度、壓力的變化而變化，首先確定介質(zhì)在工況下。

選型：
 

在定義電子單元及其功能之前，有必要確定壓力傳感器的布置。一種可能性是永久連接兩個(gè)壓力傳感器; 一個(gè)在壓力連接器1和3之間，另一個(gè)在2和3之間。在這種情況下，第一壓力傳感器應(yīng)該能夠支持在高流速范圍內(nèi)遭受的過壓，其中另一個(gè)傳感器正在執(zhí)行任務(wù)。另一種可能性是使用單個(gè)壓力傳感器，其低壓端口直接連接到壓力連接器3，另外一個(gè)電動(dòng)閥負(fù)責(zé)將連接器1或2切換到高壓端口。代表這個(gè)設(shè)置。該圖描繪了在測(cè)量氣體速率時(shí)確定流量密度所需的總壓力傳感器或表壓傳感器。與常規(guī)商用層流流量計(jì)一樣，還需要溫度傳感器來確定氣體密度，在某些情況下，還需要添加相對(duì)濕度傳感器來校正此值。