无线远传型涡街流量计

一、 核心结构与工作原理

1. 结构组成

• 涡街流量传感单元：由旋涡发生体、压电传感器组成，介质流经发生体产生规则旋涡，压电传感器检测旋涡频率并转换为电信号；可内置Pt100 温度传感器和扩散硅压力传感器，实现温压补偿，输出标况流量。
• 无线通信模块：主流配置LoRa、NB-IoT、4G/5G三种无线模组，根据测点通信距离和网络覆盖选型：
  • LoRa：通信距离 1~10km，低功耗，适合无公网覆盖的厂区内网组网；
  • NB-IoT：依托运营商窄带物联网，功耗低，适合单点分散、小数据量传输场景；
  • 4G/5G：传输速率快，支持大数据量实时上传，适合需远程控制的工况。
• 供电模块：分为锂电池供电（续航 3~10 年，低功耗设计）和太阳能供电（适配无市电、户外长期运行场景），部分型号支持市电 + 电池双备份。
• 数据处理与存储模块：内置微处理器，完成流量运算、温压补偿、数据加密；支持本地存储（≥1 年历史数据），断网后数据不丢失，联网自动补传。
• 显示单元：可选配现场液晶显示屏，实时显示瞬时流量、累计流量、温压参数、电池电量、信号强度。

2. 工作原理

• 介质（气体 / 液体 / 蒸汽）流经旋涡发生体时，在发生体两侧交替产生旋涡，旋涡频率与介质流速成正比，公式为 f=St×v/d（St为斯特劳哈尔数，v为流速，d为发生体特征尺寸）。
• 压电传感器将旋涡频率转换为电脉冲信号，经处理器运算得到工况流量；若内置温压传感器，可根据理想气体状态方程换算为标况流量。
• 处理后的流量数据通过无线模块加密上传至云平台 / PLC / 组态软件，用户可通过电脑、手机端远程查看数据、设置报警阈值、导出报表。

二、 核心技术特性与优势

1. 核心技术参数

2. 核心优势

1. 无需布线，安装便捷：省去传统有线流量计的电缆敷设、管沟开挖成本，尤其适合老旧管网改造、高空管道、偏远测点的快速部署，安装周期缩短 80% 以上。
2. 低功耗长续航：锂电池供电型号采用低功耗设计，休眠电流≤10μA，每日上传 10 次数据时续航可达 3~10 年；太阳能供电型号可在无市电区域长期运行。
3. 数据远程监控：支持多终端访问（电脑端云平台、手机 APP），实时查看流量数据、设备状态，设置流量超限报警，实现无人值守监测。
4. 温压补偿一体化：内置温压传感器，自动完成工况流量到标况流量的换算，无需额外配置变送器，减少设备成本和故障点。
5. 抗干扰能力强：传感器采用电磁屏蔽设计，抵御变频器、电机等强电磁干扰；无线数据采用加密传输，防止数据泄露和篡改。

三、 无线模组选型与适用场景

四、 安装与调试规范

1. 安装关键要求

1. 直管段要求：管道式上游≥15DN、下游≥5DN；插入式上游≥10DN、下游≥5DN，远离弯头、阀门、泵出口，避免流场紊乱影响测量精度。
2. 安装位置选择
   • 测量液体：优先水平安装，传感器安装在管道水平侧，避免气泡积聚；垂直安装时介质需自下而上流动。
   • 测量气体 / 蒸汽：水平安装时传感器安装在管道上方，避免冷凝液进入传感器；蒸汽管道需加装冷凝罐，防止高温蒸汽损坏传感器。
   • 无线信号要求：安装位置需保证无线信号强度≥2 格（手机或设备自带信号指示灯），避免被大型设备、建筑物遮挡；LoRa 模组需保证组网节点间视距传输。
3. 防爆与防护要求
   • 易燃易爆介质工况（如天然气、煤气）：选用隔爆型（Ex d Ⅱ BT4），接线盒密封良好，避免介质渗入。
   • 户外安装：加装防雨罩，防护等级升级至 IP67；太阳能供电模组需保证光伏板朝南（北半球），无遮挡物遮挡阳光。

2. 调试与组网要点

1. 参数配置：通过本地蓝牙 / 红外或远程云平台设置设备参数，包括介质类型、管径、量程、温压补偿参数、数据上传间隔（可设置 1 分钟～24 小时）、报警阈值。
2. 组网调试
   • LoRa 组网：设置主节点和子节点地址，主节点连接网关上传数据，确保子节点与主节点的通信距离在有效范围内。
   • NB-IoT/4G 组网：插入运营商物联网卡，设备自动注册网络，云平台添加设备 IMEI 号即可完成绑定，无需手动配置。
3. 数据验证：调试完成后，对比无线远传数据与现场显示数据，确保数据一致；模拟流量波动，测试数据上传的实时性和准确性。

五、 日常维护要点

1. 定期巡检：每 3~6 个月现场巡检一次，查看设备外壳是否破损、电池电量是否充足、无线信号是否稳定；太阳能供电模组需清洁光伏板表面灰尘，保证发电效率。
2. 传感器清洁：每年清理一次旋涡发生体表面的结垢、杂质，尤其是测量蒸汽、污水时，防止旋涡生成受阻导致精度漂移；插入式流量计可带压拔出探头清洁，无需停机。
3. 电池更换：锂电池电量低于 20% 时，及时更换同型号锂电池；更换时需断电操作，避免短路；太阳能供电模组需检查锂电池充放电功能是否正常。
4. 数据备份：定期在云平台导出历史数据备份，防止因平台故障导致数据丢失；设备本地存储的数据可通过读卡器导出。