在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如江蘇恒大自動(dòng)化右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
f=SrU1/d=SrU/md (1)
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，VSF的流量計(jì)算式為 (4)
斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC，101.325kPa)和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的{jd1}壓力，Pa；
Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)d因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能，我公司新近開發(fā)出了SDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往{zd0}流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的{zj0}工作段，為了解決這一問題，通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(zhǎng)度為15D以上的直管段進(jìn)行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù)，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購(gòu)安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
?測(cè)量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣
?口徑規(guī)格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100
?法蘭連接式口徑選擇100,150,200
?流量測(cè)量范圍正常測(cè)量流速范圍?雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s;液體0.5～7m/s
正常測(cè)量流量范圍液體、氣體流量測(cè)量范圍見表2；蒸氣流量范圍見表3
?測(cè)量精度1.0級(jí)? 1.5級(jí)
?被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
?高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
?輸出信號(hào)脈沖電壓輸出信號(hào)高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
?脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
?脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào)4～20 mA,傳輸距離為1000m
?儀表使用環(huán)境溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
?材質(zhì)不銹鋼, 鋁合金
?電源DC24V或鋰電池3.6V
?防爆等級(jí)本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級(jí)IP65
產(chǎn)品參數(shù)
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儀表型號(hào)
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HD-LU-N
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HD-LU-A
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HD-LU-B
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HD-LU- C
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HD-LU- D1/D2
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信號(hào)輸出
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脈沖
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4-20mA
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無
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4-20mA
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可選4-20mA或脈沖
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供電電源
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24VDC±15%
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24VDC±15%
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鋰電池
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24VDC±15%
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24VDC±15%和鋰電池
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通訊接口
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無
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無
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無
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可選RS485
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可選RS485
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精度等級(jí)
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液體：1.0級(jí)
氣體：1.0級(jí)
蒸汽：1.5級(jí)
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液體：1.0級(jí)
氣體：1.0級(jí)
蒸汽：1.5級(jí)
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液體：1.0級(jí)
氣體：1.0級(jí)
蒸汽：1.5級(jí)
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顯示器
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無
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有
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有
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儀表材質(zhì)
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304SS
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304SS
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304SS
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防爆等級(jí)
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可選ExiaIICT5或ExdIIBT6
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可選ExiaIICT5或ExdIIBT6
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可選ExiaIICT5或ExdIIBT6
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防護(hù)等級(jí)
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IP65
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IP65
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IP65
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整機(jī)功耗
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＜1W
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＜1W
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＜1W
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儀表通經(jīng)
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DN15~DN300
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DN15~DN300
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DN15~DN300
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安裝方式
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法蘭夾持或一體化法蘭連接
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法蘭夾持或一體化法蘭連接
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法蘭夾持或一體化法蘭連接
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耐壓等級(jí)
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可選1.6MPa或2.5MPa
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可選1.6MPa或2.5MPa
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可選1.6MPa或2.5MPa
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介質(zhì)溫度
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-40℃~250℃、-40℃~350℃
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-40℃~250℃、-40℃~350℃
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-40℃~250℃、-40℃~350℃
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環(huán)境溫度
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-20℃~60℃
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-20℃~60℃
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-20℃~60℃
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測(cè)量范圍與壓力等級(jí)
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儀表口徑(mm)
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液體測(cè)量范圍(m3/h)
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氣體測(cè)量范圍(m3/h)
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DN15
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0.3-6
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2.2-30
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DN20
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0.6-12
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4-50
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DN25
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1.2-16
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8-55
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DN32
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1.6-30
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18-130
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DN40
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2-40
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27-200
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DN50
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3-60
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35-350
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DN65
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5-100
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60-600
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DN80
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6-130
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86-1100
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DN100
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15-220
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130-1300
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DN125
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20-340
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240-2800
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DN150
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30-450
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340-4000
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DN200
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45-800
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560-8000
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DN250
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65-1250
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890-11000
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DN300
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95-2000
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1360-18000
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如何正確選擇安裝點(diǎn)
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正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝傳感器都是非常重要的環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測(cè)量精度，重者會(huì)影響傳感器的使用壽命，甚至損壞傳感器?？紤]到安裝與拆卸的方便，可在流量計(jì)后加裝管道伸縮節(jié);
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對(duì)直管段的要求
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傳感器對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì)影響測(cè)量精度。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游有>15°漸縮管，傳感器上游應(yīng)有不小于15D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
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若傳感器安裝點(diǎn)的上游有>15°漸擴(kuò)管，傳感器上游應(yīng)有不小于18D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
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若傳感器安裝點(diǎn)的上游有90°彎并沒有或T形接頭，傳感器上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
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若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90°彎頭，傳感器上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
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若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90°彎頭，傳感器上游應(yīng)有不小于40D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
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流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在傳感器的下游5D以遠(yuǎn)處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游應(yīng)有不小于50D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
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特點(diǎn)注意：
·傳感器安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關(guān)閥門，對(duì)傳感器的使用壽命影響極大，非常容易對(duì)傳感器造成{yj}性損壞。
·傳感器晝避免在架空的非常長(zhǎng)的管道上安裝傳感器，這樣時(shí)間一長(zhǎng)后，由于傳感器的下垂非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏，若不得已要安裝時(shí)，必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
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對(duì)配管的要求
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傳感器對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì)影響測(cè)量精度。
傳感器安裝點(diǎn)的上下游配管的內(nèi)徑應(yīng)與傳感器內(nèi)徑相同，其應(yīng)滿足下式的要求。
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0.98DN≤D≤1.05DN
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式中：
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DN-----傳感器通徑
D------配管內(nèi)徑
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配管應(yīng)與傳感器同心，同軸念頭應(yīng)不大于0.05DN。
傳感器與法蘭的密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。
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對(duì)旁通管的要求
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為方便檢修傳感器，{zh0}為傳感器安裝旁通管。另外，在需清洗的管道上或所安裝傳感器的管道內(nèi)的流體不能為檢修傳感器而停供的情況下，必須安裝在旁通管，并且保證前后直管段
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對(duì)管道振動(dòng)的要求
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傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上，若不得已要安裝時(shí)，必須采用減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。
特別注意：在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng)，不能安裝傳感器，應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。
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對(duì)外部環(huán)境的要求
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1．傳感器避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和受到設(shè)備的熱輻射，若必須安裝時(shí)，須有隔熱通風(fēng)的措施。
2．傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，若必須安裝時(shí)，須有通風(fēng)措施。
3．傳感器{zh0}安裝在室內(nèi)，必須安裝在室外時(shí)，須有防潮和防曬的措施，注意水是否會(huì)順著電纜線流入放大
器盒內(nèi)。
4．安裝傳感器的周圍須有充裕的空間，應(yīng)有照明燈和電源插座，以便安裝接線和定維護(hù)。
5．傳感器的接線位置要遠(yuǎn)離電噪聲，如大功率變壓器、電機(jī)機(jī)和電源等。
6．傳感器安裝點(diǎn)附近不能有無線電收發(fā)機(jī)存在，否則高頻噪聲會(huì)干擾傳感器的正常使用。
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傳感器在水平管道上的安裝方法
在水平管道上安裝是流量傳感器最常用的安裝方式。
測(cè)量氣體流量時(shí)，若被測(cè)氣體中含有少量的液體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處
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測(cè)量液體流量時(shí)，若被測(cè)液體中含有少量的氣體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。
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傳感器在垂直管道的安裝如下
測(cè)量氣體流量時(shí)，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測(cè)氣體中含有少量的液體，氣體流向應(yīng)由下向上。
測(cè)量液體流量時(shí)，液體流向應(yīng)由下向上，這樣就不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。
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傳感器在水平管道的側(cè)裝
無論測(cè)量何種流體，傳感器可以在水平管道上側(cè)裝。特別是測(cè)量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許{zh0}采用側(cè)裝，這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。
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傳感器在水平管道的倒裝
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測(cè)量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測(cè)量飽和蒸汽，適用于測(cè)量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。
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本儀表采用法蘭夾裝式(又叫對(duì)夾式，夾持式)，擰緊長(zhǎng)螺栓用兩片法蘭夾住傳感器，法蘭凹部套傳感器，法蘭凸部套用戶管，安裝步驟如下：
1.先計(jì)算好安裝尺寸；
2.將與要安裝的管道放在鋸床上鋸開，并修好鋸口；
3.將法蘭套在管道上，固定好后先點(diǎn)焊，再整圈焊好，檢查是否完好；
4.重復(fù)上一步，將另一邊法蘭焊好；
5.將焊好法蘭的管道移到安裝現(xiàn)場(chǎng)，把管道與傳感器安裝成一體，再安裝在管線上；
6.檢查各環(huán)節(jié)是否完好，慢慢打開閥門，觀察是否有泄露。
特別注意：
①流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致；
②安裝傳感器時(shí)，在電焊法蘭或管道過程中，傳感器須不在管道上，以免損壞傳感器的電子放大電路；
③傳感器兩邊的法蘭必須保持平行，否則容易泄露。
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http://.
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