插入式渦街流量計(jì)是種點(diǎn)流速型插入式流量計(jì)，適用測(cè)量管徑大于300mm管道，它是渦街流量計(jì)產(chǎn)品系列的延伸。
（） 作原理
插入式渦街流量計(jì)是把小管徑渦街流量計(jì)的檢測(cè)器做成測(cè)量頭，通過插入式機(jī)構(gòu)，把該測(cè)量頭安裝到被測(cè)大管道橫截面上的特定位（平均流速點(diǎn)或zui大流速點(diǎn)），測(cè)量該處的局（點(diǎn)）流速，再根據(jù)管道內(nèi)流速分布、儀表與管道的幾何參數(shù)等推算出管道的流量值。
其流量計(jì)算公式為qv=f/k 其中K=KO/(αβγA)
式中：qv=作狀態(tài)下的體積流量m3/s（立方米/秒）
f=渦街流量計(jì)輸出信號(hào)頻率HZ
k=插入式渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)m-3
ko=測(cè)量頭的儀表系數(shù)m-3
α=阻塞系數(shù) β=流速分布系數(shù) γ=干擾系數(shù) A=測(cè)量管道橫截面積m2
（二） 結(jié)構(gòu)
1、 【測(cè)量頭】加定形狀的渦街式流量檢測(cè)器。般為內(nèi)徑40～50mm，外徑50～60mm，
長(zhǎng)約60mm。測(cè)量頭與插入桿的端連接。
2、 插入桿。
3、 【插入機(jī)構(gòu)】，由儀表安裝架，插入桿提升機(jī)構(gòu)，閥等分組成。能夠在不斷流的情況下，對(duì)測(cè)量頭行換維修。
4、 轉(zhuǎn)換器。
5、 安裝座。
（三）優(yōu)點(diǎn)與局限性
1、 優(yōu)點(diǎn)
插入式渦街流量計(jì)除具有渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)外，還有以下優(yōu)點(diǎn)
1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，制成本低。
2) 適用于直徑大于300mm的中型、大型管道流量測(cè)量，安裝成本低。
3) 具有插入機(jī)構(gòu)，可不斷流安裝、拆卸，便于用戶維修，換或定期檢查。
4) 壓力損失特別小，對(duì)于大口徑測(cè)量管，壓力損失可以忽略不計(jì)。
5) 校驗(yàn)簡(jiǎn)便，只需校驗(yàn)測(cè)量頭的儀表系數(shù)。
6) 種規(guī)格的測(cè)量頭。可用于多種管徑流量測(cè)量，給儀表的生產(chǎn)、校驗(yàn)、安裝、程設(shè)計(jì)都帶來了方便。
2、 局限性
1) 測(cè)量度低，±2.5%～±4.0%。
2) 儀表的流量特性受流體流動(dòng)性影響大，現(xiàn)場(chǎng)安裝需要有較長(zhǎng)的直管段長(zhǎng)度。
（四） 儀表系數(shù)的計(jì)算
插入式渦街流量計(jì)的系數(shù)對(duì)于流量測(cè)量有十分重要的意義。儀表系數(shù)般常采用流速計(jì)法，把插入式渦街流量計(jì)的測(cè)量頭當(dāng)作流速計(jì)來標(biāo)定，獲得測(cè)量頭的儀表系數(shù)K。然后根據(jù)公式的有關(guān)系數(shù)行修正，確定插入式渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)。
K=K0 /(αβγA)
K0測(cè)量頭的儀表系數(shù)K
α速度分布系數(shù) β阻塞系數(shù) γ干擾系數(shù) A管道內(nèi)徑截面積
1、α速度分布系數(shù)
是管道平均流速與測(cè)量頭所處位置局流之比值。
當(dāng)測(cè)量頭位于被測(cè)管道平均流速點(diǎn)處α=1
被測(cè)管道平均流速點(diǎn)的位置為y=(0.242±0.013)R
y-平均流速點(diǎn)與管壁的距離。R被測(cè)管道的半徑
α的確定有簡(jiǎn)易方式如下：
雷諾數(shù)ReD與n的關(guān)系
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雷諾數(shù)ReD
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n
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雷諾數(shù)ReD
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n
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雷諾數(shù)ReD
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n
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2.56×104
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7.0
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42.8×104
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8.6
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11.0×105
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9.4
|
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10.54×104
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7.3
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53.6×104
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8.8
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15.2×105
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9.7
|
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20.56×104
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8.0
|
57.2×104
|
8.8
|
19.8×105
|
9.8
|
|
32.0×104
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8.3
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64.0×104
|
8.8
|
23.5×105
|
9.8
|
|
38.4×104
|
8.5
|
70.0×104
|
9.0
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27.8×106
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9.9
|
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39.56×104
|
8.5
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84.4×104
|
9.2
|
30.7×105
|
9.9
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ReD=UD/ν=UρD/μ
ReD —管道雷諾數(shù)
U —管道內(nèi)軸向平均流速m/s
ν —流體的運(yùn)動(dòng)粘度m2/s ν=μ/ρ
D —管道內(nèi)徑m
ρ —流體的密度kg/m3
μ —流體的動(dòng)力粘度pa.s
簡(jiǎn)易公式：ReD =354×10-3
qv作狀態(tài)下的體積流量（m3/h）
流體的動(dòng)力粘度μ可以查表，再計(jì)算出ν
α的估算值
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n
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7
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8
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9
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10
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Umax
≌0.817 Umax
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Umax
≌0.837 Umax
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Umax
≌0.853 Umax
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Umax
≌0.866 Umax
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湍流流動(dòng)時(shí)圓管內(nèi)的平均流速
2、 β阻塞系數(shù)
簡(jiǎn)化公式：β≌1-2B/πD
式中B為插入桿的直徑mm D測(cè)量管道內(nèi)徑mm
3、 γ干擾系統(tǒng)
是對(duì)于插入式渦街流量計(jì)所處位置前后阻流件之間直管段長(zhǎng)度不足引起儀表系數(shù)變化的修正系數(shù)。實(shí)際上這是對(duì)非充分發(fā)展管流的修正系數(shù)，目前還缺乏成熟的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，般可通過現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)來確定。
4、 A管道橫截面積
是管道內(nèi)徑的截面積。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)不能提供確切的管道內(nèi)徑時(shí)，可通過管道外周長(zhǎng)來推算截面積。
即：A= （）2 △L= a
式中A—管道橫截面面積m2
L—管道外周長(zhǎng)m
a—管道外表面局突出度（或凹陷深度）m
D—管道壁厚m
當(dāng)a＞0.01D時(shí)，測(cè)量軟尺無法貼緊管道表面，不能采用此法。
五、安裝
1、插入式渦街在安裝時(shí)對(duì)前后直管段要求較嚴(yán)格，如下表
直管段要求
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上游阻流件形式
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上游直管段zui小長(zhǎng)度
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下游直管段長(zhǎng)度
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測(cè)量平均流速點(diǎn)
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測(cè)量zui大流速點(diǎn)
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開閥
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35D
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15D
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5D
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同心收縮
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30D
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10D
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90度單彎頭
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50D
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25D
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同平面90度雙彎頭
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50D
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25D
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不同平面90度雙彎頭
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80D
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50D
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調(diào)節(jié)閥
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不能安裝在儀表上游，建議安裝到流量計(jì)下游10D以外
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1、 測(cè)量頭插入管道的深度
盡可能插入到zui大流速點(diǎn)即管道中心處。因?yàn)樵撎幍牧髁啃盘?hào)zui大。但是由于受到渦街測(cè)量頭傳感器至前置放大器的導(dǎo)線不能太長(zhǎng)，般不超過60mm,，以防信號(hào)衰減。對(duì)于直徑超過1000mm以上口徑的管道的限制，測(cè)量頭只能插入至平均流速處，該處α=1
規(guī)格型號(hào)編碼
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LUGB-J
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插入式渦街流量計(jì)
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轉(zhuǎn)換器類型
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Ⅰ
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普通型
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Ⅱ
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中英文Ⅰ代數(shù)字型
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Ⅲ
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中英文Ⅱ代數(shù)字型
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Ⅳ
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無轉(zhuǎn)換器，只有脈沖放大器
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插入結(jié)構(gòu)
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A1
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帶閥
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A2
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不帶閥
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被測(cè)介質(zhì)
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B1
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常溫液體
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B2
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溫液體
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B3
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常溫氣體
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B4
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溫氣體
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B5
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飽和蒸汽
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B6
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過熱蒸汽
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Z
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溫壓補(bǔ)償
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公稱通徑
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D350～2000
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D350～2000mm
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公稱壓力
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P0.6
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0.6mpa
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P1.6
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1.6mpa
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P2.5
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2.5mpa
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P4.0
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4.0mpa
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使用環(huán)境
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B
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防型
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P
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普通型
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輸出信號(hào)
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E1
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脈沖或當(dāng)量
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E2
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二線制4-20mA
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E3
|
三線制4-20mA+脈沖
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E4
|
RS485接口，Mudbus
|
|
E5
|
232接口，Mudbus
|
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E6
|
Hart協(xié)議+4-20mA輸出
|
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