氢气流量计概述:

氢气流量计由涡街流量传感器和显示仪表组成，组成后的涡街流量计也被称为：蒸汽流量计、气体流量计、液体流量计，与现场显示仪组合后，成为智能一体化涡街 流量计，分别用于饱和蒸汽流量计量、过热蒸汽流量计量、各种化学气体流量计量和各种液体流量计量（包括腐蚀性液体流量计量）
     涡街流量计（也称旋涡流量计）是用途极其广泛的一种流量计仪表，几乎可以用在所有气体、液体和蒸汽的流量计量、测量和控制。
     应力式涡街流量计是速度式流量计的一种，它以卡门涡街理论为基础，采用压电晶体检测流体通过管道内三角柱时产生的漩涡频率，从而测量出流体的流量。涡街流量计广泛应用于石油、化工、轻工、动力供电等行业。

氢气流量计常用气体介质的规范状态密度（0℃，绝压P=0.1MPa）

氢气流量计工作原理

    在流体中垂直地插入一根柱状阻力体时，在其两侧就会交替地产生旋涡，随着流体下游方向运动，

形成旋涡列，称为卡曼涡街，见图1。产生涡街的阻力体称旋涡发生体。实验证明，旋涡的频率与流速成正比，

可用下式表示:

      实验证明:当两列旋涡之间的距离h和同列两个旋涡之间的距离L满足公式h/L=0.281时非对称旋

涡列就能保持稳定状态。当流体雷诺数Re在5000-150000之间范围内时，Sr基本不变，所以当旋涡发生

体柱宽d和斯特劳哈尔数Sr为定值时旋涡发生体的频率f与流体的平均流速成正比，即与流Q成正比而与

压力、温度、密度等参数无关。

      当旋涡在柱体两侧产生时，传感器受到与流向垂直的交变升力的作用感生信号，升力的变化频率是

旋涡频率，传感器将信号送转换器放大整形后得到与流速成线性比例的脉冲信号直接输出或将其转换成

4~20mA标准信号输出，流量Q与频率f的关系如下式:

氢气流量计特点：
 

①：压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。

②：无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小，结构简单而牢固，长期运行十分可靠；

③：安装简单，维修十分方便；

④：检测传感器不直接接触介质，性能稳定，寿命长；

⑤：输出是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高，并方便和计算机联网；

⑥：测量范围宽，量程比可达10：1；   压力损失较小，运行费用低，更具节能意义；

⑦：应用范围广，蒸汽、气体、液体的流量均可测量； 检定周期为二年。

氢气流量计技术参数

      公称通径：

      法兰式：DN15-DN300

      插入式：DN200-DN2000

      适用范围：

      气体：压缩空气、二氧化碳、氧气、氮气等

      液体：除盐水、软化水、高温水等

      蒸汽：饱和蒸汽、过热蒸汽

      介质温度： 

      低温：–40℃-150℃

      中温：–40℃-250℃

      高温：–40℃-350℃

      公称压力：

      低压：≤1.6MPa 、≤2.5MPa 

      中压：≤4MPa 、≤6.3MPa 

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

      精度等级：

      测量液体：1.0级(0.5级可协议订货)

      测量气体：1.5级(1级可协议订货)

      测量蒸汽：1.5级(1级可协议订货)

      插入式：2.5级

      流速范围：

      液体：0.35-8m/s

      气体：3-70m/s

      蒸汽：2.5-75m/s

      测量范围：见表一、表二、表三、

      输出信号：

      电压脉冲：低电平≤1V，高电平 ≥6V

      标准电流：4-20mA

      供电电源：

      电压脉冲输出：DC12V/DC24V

      4-20mA标准电流输出: DC24V/DC24V+3.6V锂电池

      一体化表头显示：3.6V锂电池

      环境温度：–20℃-+55℃

      相对湿度：5%-90%

      表体材料：304不锈钢，其他材质可协议供货

      防护等级：IP65、IP67

      防爆等级：ExibIICT3Gb，ExibIICT4Gb

氢气流量计技术指标

氢气流量计确定传感器的结构

1、连接方式：法兰卡装式（表体不带法兰）或法兰连接式（表体本身带法兰）。一般建议选用法兰卡装式，因为其结构紧凑，价格低，而且供货周期短。

2、结构类型：一体式结构和分体式结构。一般采用一体式结构，只有在特殊场合下采用分体式结构（如：介质温度高时、环境温度或湿度高时、带现场显示为读数方便时）。

3、显示方式：无现场显示、带现场显示和只带现场显示。现场显示是指在表头上装有液晶显示器，可显示累积流量、瞬时流量等参数。

4、信号输出方式：脉冲信号输出和4～20mA标准电流信号输出。一般情况下建议采用脉冲信号输出，因为脉冲信号直接与漩涡脱落频率相 对应，不需转换，具有*的累计精度；同时，在通常的传输距离内，脉冲信号传输效果较好。标准电流信号输出一般用于与终端或控制系统组成流量测量系统。

5、防爆形式：非防爆型和本安防爆型。如果被测介质是易燃易爆物质或测量环境存在易燃易爆物质，应选用防爆型。

确定涡街流量计的配置

1、密度补偿：

在测量蒸汽的质量流量时，由于其密度随着温度和压力的变化而变化，所以要随时对蒸汽进行补偿，要用铂热电阻和压力变送器与涡街传感器共 同组成质量流量测量系统。无任是测量饱和蒸汽还是过热蒸汽，如果温度和压力比较稳定，为降低设备成本，也可以根据工况状态，用设定固定值的办法补偿密度。 其它介质可根据实际情况组成质量流量测量系统。

2、智能流量积算仪的选择：

只要求显示参数，可选择数码显示或液晶显示的智能流量积算仪；需要追溯历史数据，带有记忆功能，应选用智能流量结算无纸记录仪；测量饱 和蒸汽，应选择带温度自动补偿密度或压力自动补偿密度的流量积算仪；测量过热蒸汽，应选择带温度和压力同时补偿密度的流量积算仪；采用远程通讯，智能流量 积算仪应考虑带有RS485或RS232通讯接口；要求与控制系统组成流量测量系统时，智能流量积算仪应带4～20mA标准电流信号输出接口；

在需要时，应配置后备电源，以便突然停电时仪表能够正常计量。在需要时，应配置仪表箱，将智能流量积算仪放置其中，仪表箱带锁，使智能流量积算仪的设置参数不可随意调整，具有防盗功能，同时，在仪表箱内装有保护电路，起到对智能流量积算仪的保护作用。

3、远程监控：在需要多点计量，分布面积较大，需要实时监测时，可采用GSM/GPRS通讯网络或无线专网远程流量监测系统，实现对各管路流量的实时监测和管理。

4、传感器的口径的确定：传感器的口径不同，其测量范围不同，而每一种口径其测量范围又随着被测介质的种类和工况温度、压力的变化而变化，首先确定介质在工况下。

选型：
 

在定义电子单元及其功能之前，有必要确定压力传感器的布置。一种可能性是永久连接两个压力传感器; 一个在压力连接器1和3之间，另一个在2和3之间。在这种情况下，第一压力传感器应该能够支持在高流速范围内遭受的过压，其中另一个传感器正在执行任务。另一种可能性是使用单个压力传感器，其低压端口直接连接到压力连接器3，另外一个电动阀负责将连接器1或2切换到高压端口。代表这个设置。该图描绘了在测量气体速率时确定流量密度所需的总压力传感器或表压传感器。与常规商用层流流量计一样，还需要温度传感器来确定气体密度，在某些情况下，还需要添加相对湿度传感器来校正此值。