ICS17.120.10 N 12
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T25922-—2010/IS0/TR12764:1997
封闭管道中流体流量的测量
用安装在充满流体的圆形截面管道中的
涡街流量计测量流量的方法
Measurement of fluid flow in closed conduits-Flowrate measurement by means of vortex shedding flowmeters inserted in
circular cross-sectionconduits runningfull
(ISO/TR 12764:1997,IDT)
2011-05-01实施
2011-01-14发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T25922--2010/ISO/TR12764:1997
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
.
符号和下角标 4. 1 符号 4. 2 下角标 5 原理 6 流量计描述 6.1 物理组件 6.2 设备标志 6.3安全问题
4
..
..
.
.
使用说明 7. 1 口径 7.2 过程流体力学 7.3 振动 7. 4 安全 8安装 8.1 安装位置 8.2排管 8.3 流动调整器 9操作 10性能特性 11校准(K系数的确定) 附录A（资料性附录) 周期波动及其对校准的影响附录B（资料性附录) 旋涡传感器附录C(资料性附录) 防止空化的压力限值计算参考文献
7
.......
? .
13 GB/T25922-—2010/ISO/TR12764:1997
前言
本标准等同采用ISO/TR12764：1997《封闭管道中流体流量的测量用安装在充满流体的圆形截面管道中的涡街流量计测量流量的方法》（英文版）。
本标准等同翻译ISO/TR12764：1997。 本标准在制定时按GB/T1.1一2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》和
GB/T20000.2一2001《标准化工作指南第2部分：采用国际标准的规则》的有关规定做了如下编辑性修改：
a) 删除国际标准前言； b) “本技术报告”一词改为“本标准”； c) 原引用标准的引导语按GB/T1.1一2000的规定改成规范性引用文件的引导语； d) 原引用文件ISO5167-1为老版本，现更改为等同采用ISO5167-2（新版本）的GB/T2624.2； e) 删除了标准中未见引用的引用文件IEC60359； f) 删除了标准中未涉及的术语：“随机误差”、“系统误差”、“随机不确定度”、“系统不确定度”； g）“不确定度”的定义改为与ISO5168：2005《流体流量测量流量测量不确定度的评估》中的定
义一致； h）4.1中，原国际标准用符号“U”表示流量计内平均流速，本标准按国内习惯改用“”表示； i）用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”； j) 附录A中原国际标准以流量计口径145mm举例，因国内无此规格，改为以流量计口径
150mm举例本标准的附录A、附录B、附录C为资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本标准负责起章单位：上海工业自动化仪表研究所。 本标准参加起草单位：上海仪器仪表自控系统检验测试所、中国计量科学研究院、北京市计量检测
科学研究院、江苏省质量技术监督气体流量计量检测中心、上海福克斯波罗有限公司、上海横河电机有限公司、上海肯特智能仪器有限公司、上海诺仪表有限公司、大连中隆仪表有限公司、中山市恩豪仪表有限公司、天津亿环自动化仪表技术有限公司、北京菲波安乐仪表有限公司、江苏伟屹电子有限公司、合肥精大仪表股份有限公司、余姚市银环流量仪表有限公司、青岛自动化仪表有限公司、浙江迪元仪表有限公司。
本标准主要起草人：郭爱华、顾顺凤、段慧明、杨有涛、肖晖、马宇峰、赵志良、孙海清、谈福根、 孙华春、池兆明、刘忠海、李一平、唐贤昭、主国武、朱家顺、窦建军、孙向东。
本标准为首次发布。
Ⅱ GB/T25922-2010/ISO/TR12764:1997
封闭管道中流体流量的测量
用安装在充满流体的圆形截面管道中的
涡街流量计测量流量的方法
1范围
本标准提供了涡街流量计的通用资料，包括术语和一系列确定性能的公式。描述了涡街流量计的典型结构，并规定了检验、认证和设备溯源等方面的要求。本标准还向用户提供了涉及涡街流量计选型和应用的技术信息，并提供了校准指南。本标准阐述了相关术语，并且描述了试验步骤、技术规范、应用说明和确定性能特征的公式。
本标准描述了如何利用旋涡频率实现流体流速的测量；如何实现体积流量、质量流量和标准状态体积流量的测量；以及如何实现指定时间内的累积流量的测量。
本标准仅适用于满管式流量计（非插入式），并且仅适用于封闭满管中稳定的或者变化缓慢的单相流体流量。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T2624.2用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第2部分：孔板 (GB/T2624.2—2006,ISO5167-2:2003,IDT)
GB/T3369.1过程控制系统用模拟信号第1部分：直流电流信号（GB/T3369.1一2008， IEC 60381-1:1982,IDT)
GB/T3369.2过程控制系统用模拟信号第2部分：直流电压信号（GB/T3369.2--2008， IEC60381-2:1978,IDT)
GB4208外壳防护等级（IP代码）（GB4208—2008，IEC60529：2001，IDT) GB/T17611封闭管道中流体流量的测量术语和符号（GB/T17611--1998，idtISO4006：
1991)
ISO5168流体流量测量流量测量不确定度的评估 ISO7066-1流量测量装置校准和使用中不确定度的评估第1部分：线性校准关系 ISO7066-2流量测量装置校准和使用中不确定度的评估第2部分：非线性校准关系
3术语和定义
GB/T17611、ISO5168、ISO7066-1和ISO7066-2确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3. 1
不确定度 uncertainty 表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
3. 2
K系数K-factor 一个测量周期内，流量计输出的脉冲数与流过流量计的相应流体总体积之比（见图1)。 注1：K系数的变化可以表示为管道雷诺数或者特定热力学条件下流量的函数。通常使用平均K系数，它定义为：
1 GB/T25922-2010/ISO/TR12764:1997
Kmx + Kein
Km
a
式中：Km是指定测量范围内的K系数的最大值，Kml是同一测量范围内K系数的最小值。或者，用另一种方法，取流量计的整个流量范围内数个K系数，计算它们的平均值。K系数可能会随流量计本身受到的压力和热效应而变化（参见第11章）。如果液体和气体的K系数之间有差异，或由于邻接管道的不同布局导致的差异，宜向制造商咨询。
注2：K系数以单位体积的脉冲数表示。
2
图中： 1 -K系数； 2——管道雷诺数； 3--指定的线性测量范围； 4-线性度（±%）。
图1 典型的K系数曲线
3.3
线性度linearity 指定的管道雷诺数或流量范围内K系数的一致性（见图1）。 注：线性度范围的上、下限由制造商规定。
3. 4
范围度rangeability 在指定的准确度（或不确定度)的范围内，流量计最大与最小流量(或雷诺数)之比。
3. 5
雷诺数 Reynoldsnumber Re 表示管道中惯性力与黏性力之比的无量纲数。用来表示黏度、密度和管线流速综合影响的相关参数。
3. 6
斯特罗哈尔数 Strouhal number St 表示旋涡分离频率与流体速度和非流线型旋涡发生体特性尺寸之间关系的无量纲参数。 注：实际应用中以K系数(有量纲的)取代斯特罗哈尔数。
3.7
最小局部压力lowestlocalpressure 流量计中的最小压力。 注：最小局部压力关系到闪蒸和空化现象的出现。在流量计的下游，压力可得到部分恢复。
3. 8
压力损失 pressureloss 流量计的上游压力与下游恢复后的压力之差。
2 GB/T25922—2010/ISO/TR12764:1997
3. 9
闪蒸flashing 蒸气泡的形成。 注：当压力低于液体蒸气压时即发生闪蒸。
3.10
空化 cavitation 出现闪蒸后，压力恢复到高于蒸气压力且蒸气泡破裂（压破）的现象。 注：空化能导致测量误差以及流量计的机械损坏。
3. 11
响应时间 responsetime 显示流量从某一规定流量值（例如：10%)跃变到实际流量值所需的时间。
3. 12
衰退fade 涡街流量计的旋涡分离或检测失效。
4 符号和下角标
4. 1 符号
符号 d D f d K N qv qm Q, Q- Re St U α μ p T 8 4 a
表征量响应时间流量计内径旋涡分离频率
SI单位
量 纲
T L T-1 L L-3 无量纲 L3T-I MT-1 L3 M 无量纲无量纲 LT-1 8-1 ML-IT-1 ML-1
m Hz m m~
非流线型旋涡发生体迎流面宽度
K系数，仪表系数=1/K
脉冲数体积流量质量流量累积体积流量累积质量流量雷诺数斯特罗哈尔数流量计内平均流速材料的线膨胀系数绝对黏度（动力)
m*/s kg/ s m3 kg
m/s K-1 Pa· s kg/ma K
流体密度温度
0 无量纲无量纲 T
平均周期的百分比误差
置信度95%的双尾学生氏t分布系数
平均周期的标准偏差
5
3 GB/T25922—2010/ISO/TR12764:1997
表(续)
量 纲
符号 H n p pinin G1 C2 Ap Pae 注：基础符号：M=质量，L=长度，T=时间，①=温度。 4. 2 下角标
表征量旋涡分离的平均周期
SI单位
T 无量纲 ML1 T-2 ML-1 T-2 无量纲 ML-1 T-2 ML-1 T-2
测量周期数压力最小下游压力限经验常数
Pa Pa
总压降
Pa Pa
工况温度下流体蒸气压力
下角标
说 明标准状况流体流动条件
b flow D m 0 V v mean max min * d f
无阻塞的流量计内径，见4.1
质量单位参比条件
体积单位，参比条件体积单位，工况条件极值的平均值
最大值最小值第i次测量下游工作状况
5原理 5.1 当非流线型旋涡发生体置于流体流动的管道中时，沿着非流线型旋涡发生体的表面形成一个边界层并逐步增长。由于动量不足和存在一个反向的压力梯度，于是发生分离，并形成一个固有的不稳定剪切层。最后剪切层卷起成为旋涡，交替地从非流线型旋涡发生体的两侧分离向下游扩散。这一系列旋涡被称作冯·卡门涡街（见图2）。旋涡成对分离的频率与流体速度成正比。由于分离过程是可再现的，因此可以用来测量流量。 GB/T25922—2010/ISO/TR12764:1997
图中：
一流体流向； 2- 旋涡发生体；
1-
一旋涡；管道。
3-
不
图2原理示意图
5.2 传感器用于检测分离的旋涡，即把与旋涡有关的压力或流速转换成电信号。 5.3斯特罗哈尔数St描述了涡街频率f，非流线型旋涡发生体的特性尺寸d和流体速度的关系。
fxd St
(1)
U=
5.4对于确定的非流线型旋涡发生体形状，斯特罗哈尔数在很大雷诺数范围内保持基本恒定。这表明斯特罗哈尔数与流体的密度、压力、黏度和其他物理参数无关。因此，流体流速与旋涡分离的频率，即涡街脉冲频率成正比：
U=EXf
(2)
式中，为常数，=d/St。 而工况条件下体积流量，即体积流量，由下式给出：
q=AX= (AXd)
(3)
X
St
式中，A为考虑了管道及流量计配置影响的等效流通面积。 涡街流量计的K系数为：
St (A×d) qv
f
K
( 4)
因此，
f R
(5)
qv=
为获得质量流量或标准状况下的体积流量，即标准体积流量，必需已知流体标准状况下的密度和流体温度和压力条件下的密度P。
f
质量流量：9m=P×
+
标准体积流量：qb= (Pr）指定时间间隔内流过流量计的累积流量为：
Q ,Qm=Pr× N ，或Qvb ()× N
N
K
P K
K
式中，N是该时间间隔内旋涡分离的总数，即旋涡脉冲的总数。
L