氫氣流量計概述:

氫氣流量計由渦街流量傳感器和顯示儀表組成，組成后的渦街流量計也被稱為：蒸汽流量計、氣體流量計、液體流量計，與現場顯示儀組合后，成為智能一體化渦街 流量計，分別用于飽和蒸汽流量計量、過熱蒸汽流量計量、各種化學氣體流量計量和各種液體流量計量（包括腐蝕性液體流量計量）
     渦街流量計（也稱旋渦流量計）是用途極其廣泛的一種流量計儀表，幾乎可以用在所有氣體、液體和蒸汽的流量計量、測量和控制。
     應力式渦街流量計是速度式流量計的一種，它以卡門渦街理論為基礎，采用壓電晶體檢測流體通過管道內三角柱時產生的漩渦頻率，從而測量出流體的流量。渦街流量計廣泛應用于石油、化工、輕工、動力供電等行業。

氫氣流量計常用氣體介質的規范狀態密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）

氫氣流量計工作原理

    在流體中垂直地插入一根柱狀阻力體時，在其兩側就會交替地產生旋渦，隨著流體下游方向運動，

形成旋渦列，稱為卡曼渦街，見圖1。產生渦街的阻力體稱旋渦發生體。實驗證明，旋渦的頻率與流速成正比，

可用下式表示:

      實驗證明:當兩列旋渦之間的距離h和同列兩個旋渦之間的距離L滿足公式h/L=0.281時非對稱旋

渦列就能保持穩定狀態。當流體雷諾數Re在5000-150000之間范圍內時，Sr基本不變，所以當旋渦發生

體柱寬d和斯特勞哈爾數Sr為定值時旋渦發生體的頻率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、密度等參數無關。

      當旋渦在柱體兩側產生時，傳感器受到與流向垂直的交變升力的作用感生信號，升力的變化頻率是

旋渦頻率，傳感器將信號送轉換器放大整形后得到與流速成線性比例的脈沖信號直接輸出或將其轉換成

4~20mA標準信號輸出，流量Q與頻率f的關系如下式:

氫氣流量計特點：
 

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

②：無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小，結構簡單而牢固，長期運行十分可靠；

③：安裝簡單，維修十分方便；

④：檢測傳感器不直接接觸介質，性能穩定，壽命長；

⑤：輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高，并方便和計算機聯網；

⑥：測量范圍寬，量程比可達10：1；   壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義；

⑦：應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量； 檢定周期為二年。

氫氣流量計技術參數

      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、氮氣等

      液體：除鹽水、軟化水、高溫水等

      蒸汽：飽和蒸汽、過熱蒸汽

      介質溫度： 

      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：

      測量液體：1.0級(0.5級可協議訂貨)

      測量氣體：1.5級(1級可協議訂貨)

      測量蒸汽：1.5級(1級可協議訂貨)

      插入式：2.5級

      流速范圍：

      液體：0.35-8m/s

      氣體：3-70m/s

      蒸汽：2.5-75m/s

      測量范圍：見表一、表二、表三、

      輸出信號：

      電壓脈沖：低電平≤1V，高電平 ≥6V

      標準電流：4-20mA

      供電電源：

      電壓脈沖輸出：DC12V/DC24V

      4-20mA標準電流輸出: DC24V/DC24V+3.6V鋰電池

      一體化表頭顯示：3.6V鋰電池

      環境溫度：–20℃-+55℃

      相對濕度：5%-90%

      表體材料：304不銹鋼，其他材質可協議供貨

      防護等級：IP65、IP67

      防爆等級：ExibIICT3Gb，ExibIICT4Gb

氫氣流量計技術指標

氫氣流量計確定傳感器的結構

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，因為其結構緊湊，價格低，而且供貨周期短。

2、結構類型：一體式結構和分體式結構。一般采用一體式結構，只有在特殊場合下采用分體式結構（如：介質溫度高時、環境溫度或濕度高時、帶現場顯示為讀數方便時）。

3、顯示方式：無現場顯示、帶現場顯示和只帶現場顯示。現場顯示是指在表頭上裝有液晶顯示器，可顯示累積流量、瞬時流量等參數。

4、信號輸出方式：脈沖信號輸出和4～20mA標準電流信號輸出。一般情況下建議采用脈沖信號輸出，因為脈沖信號直接與漩渦脫落頻率相 對應，不需轉換，具有*的累計精度；同時，在通常的傳輸距離內，脈沖信號傳輸效果較好。標準電流信號輸出一般用于與終端或控制系統組成流量測量系統。

5、防爆形式：非防爆型和本安防爆型。如果被測介質是易燃易爆物質或測量環境存在易燃易爆物質，應選用防爆型。

確定渦街流量計的配置

1、密度補償：

在測量蒸汽的質量流量時，由于其密度隨著溫度和壓力的變化而變化，所以要隨時對蒸汽進行補償，要用鉑熱電阻和壓力變送器與渦街傳感器共 同組成質量流量測量系統。無任是測量飽和蒸汽還是過熱蒸汽，如果溫度和壓力比較穩定，為降低設備成本，也可以根據工況狀態，用設定固定值的辦法補償密度。 其它介質可根據實際情況組成質量流量測量系統。

2、智能流量積算儀的選擇：

只要求顯示參數，可選擇數碼顯示或液晶顯示的智能流量積算儀；需要追溯歷史數據，帶有記憶功能，應選用智能流量結算無紙記錄儀；測量飽 和蒸汽，應選擇帶溫度自動補償密度或壓力自動補償密度的流量積算儀；測量過熱蒸汽，應選擇帶溫度和壓力同時補償密度的流量積算儀；采用遠程通訊，智能流量 積算儀應考慮帶有RS485或RS232通訊接口；要求與控制系統組成流量測量系統時，智能流量積算儀應帶4～20mA標準電流信號輸出接口；

在需要時，應配置后備電源，以便突然停電時儀表能夠正常計量。在需要時，應配置儀表箱，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置參數不可隨意調整，具有防盜功能，同時，在儀表箱內裝有保護電路，起到對智能流量積算儀的保護作用。

3、遠程監控：在需要多點計量，分布面積較大，需要實時監測時，可采用GSM/GPRS通訊網絡或無線專網遠程流量監測系統，實現對各管路流量的實時監測和管理。

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

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壓力傳感器; 一個在壓力連接器1和3之間，另一個在2和3之間。在這種情況下，第一壓力傳感器應該能夠支持在高流速范圍內遭受的過壓，其中另一個傳感器正在執行任務。另一種可能性是使用單個壓力傳感器，其低壓端口直接連接到壓力連接器3，另外一個電動閥負責將連接器1或2切換到高壓端口。代表這個設置。該圖描繪了在測量氣體速率時確定流量密度所需的總壓力傳感器或表壓傳感器。與常規商用層流流量計一樣，還需要溫度傳感器來確定氣體密度，在某些情況下，還需要添加相對濕度傳感器來校正此值。