蒸汽涡街流量计的系统构成

蒸汽涡街流量计是一种基于卡门涡街原理的流量测量仪表，具有精度高、量程比宽、压力损失小、安装维护方便等优点，**应用于石油、化工、电力、冶金、轻纺等行业的蒸汽流量测量。本文将详细介绍蒸汽涡街流量计的系统构成，并分析各部分的功能和作用。

一、涡街流量传感器

涡街流量传感器是蒸汽涡街流量计的核心部件，其作用是将流体的流量转换为与之成正比的脉冲信号。主要由以下几个部分组成：

1. 涡街发生体：设置在管道中央，用于阻碍流体流动，产生稳定的卡门涡街。

2. 检测元件：用于感知涡街信号，并将其转换为电信号。常见的检测元件有压电晶体、电容传感器、应变片等。

3. 前置放大器：对检测元件输出的微弱电信号进行放大和整形，提高信号的信噪比。

4. 传感器外壳：保护传感器内部元件，并提供安装接口。

二、信号转换器

信号转换器接收来自涡街流量传感器的脉冲信号，并将其转换为标准的流量信号，例如4-20mA模拟信号、RS485数字信号等。其主要功能包括：

1. 信号放大和整形：对传感器输出的脉冲信号进行进一步放大和整形，以满足后续处理的要求。

2. 频率/流量转换：根据已知的传感器参数和流体参数，将脉冲信号的频率转换为瞬时流量值。

3. 累积流量计算：对瞬时流量值进行积分运算，得到累积流量值。

4. 信号输出：将转换后的流量信号输出至显示仪表、控制系统或数据采集系统。

5. 参数设置和校准：提供人机交互界面，用于设置仪表参数，并进行零点和量程校准。

三、温度和压力补偿装置

蒸汽的密度受温度和压力的影响较大，为了提高流量测量的精度，通常需要对涡街流量计进行温度和压力补偿。常用的补偿方式有以下几种：

1. 温度传感器：安装在管道上，实时测量蒸汽温度，并将温度信号传输至信号转换器。

2. 压力传感器：安装在管道上，实时测量蒸汽压力，并将压力信号传输至信号转换器。

3. 信号转换器内部补偿：信号转换器根据接收到的温度和压力信号，自动计算蒸汽密度，并对流量值进行修正。

四、显示仪表

显示仪表用于显示流量计的测量数据，例如瞬时流量、累积流量、温度、压力等。常见的显示仪表类型有指针式仪表、数字显示仪表、液晶显示仪表等。

五、辅助设备

除了上述主要部件外，蒸汽涡街流量计系统还需要一些辅助设备，例如：

1. 安装支架：用于固定流量传感器和信号转换器。

2. 电缆和接线盒：用于连接各部分设备，传输信号和电源。

3. 保护装置：例如避雷器、浪涌保护器等，用于保护仪表免受雷击和电磁干扰。

六、系统构成图

上图为典型的蒸汽涡街流量计系统构成图，其中各部分设备通过电缆和接线盒连接在一起，协同工作，实现对蒸汽流量的精确测量。

七、结语

蒸汽涡街流量计具有结构简单、测量精度高、量程比宽等优点，在工业生产中得到了**应用。了解其系统构成和工作原理，对于正确选择、安装、使用和维护蒸汽涡街流量计具有重要意义，可以有效提高流量测量的准确性和可靠性，保障生产安全和产品质量。