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    渦街流量計

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    關鍵詞: 渦街流量計           
    摘要
    渦街流量計廣泛用于石油、化工、電力、輕工等部門工業管道中測量液體或氣體的流量。由于傳感器材料為1Cr18Ni9Ti,也可用于城市供水、供熱、鍋爐供水、醫療行業流體管道的流量測量。
    防爆型渦街流量傳感器,采用的是本安防爆技術。電池供電的渦街流量計其防爆標志為“Ex iaⅡBT4”,適合不高于Ⅱ類B級的0區、1區、2區含有T1~T4組的危險場所使用; 靠安全柵供電的渦街流量計其防爆標志為“ExiaⅡBT5”,適于Ⅱ類B級的0區、1區、2區含有T1~T5組的危險場所使用。
    產品介紹

    、產品用途及工作原理

    1.用途

    LUGB渦街流量計廣泛用于石油、化工、電力、輕工等部門工業管道中測量液體或氣體的流量。由于傳感器材料為1Cr18Ni9Ti,也可用于城市供水、供熱、鍋爐供水、醫療行業流體管道的流量測量。

    防爆型渦街流量傳感器,采用的是本安防爆技術。電池供電的渦街流量計其防爆標志為“Ex iaⅡBT4”,適合不高于Ⅱ類B級的0區、1區、2區含有T1~T4組的危險場所使用; 靠安全柵供電的渦街流量計其防爆標志為“ExiaⅡBT5”,適于Ⅱ類B級的0區、1區、2區含有T1~T5組的危險場所使用。

    2.工作原理

    LUGB渦街流量計是利用卡門渦街原理,用來測量蒸汽、氣體及低粘度的液體的流量儀表。當流體流過與被測介質流向垂直放置的旋渦發生體時,在其后方兩側交替地產生兩列旋渦,稱之為卡門渦街,如上圖1所示。在雷諾數范圍內(2×1047×106),旋渦所產生的頻率f與介質的平均速度V及旋渦發生體的迎流面寬度d之間有下列關系:

    渦街流量計f=St   式中St為斯特勞哈爾數,它是無量綱常數,當ReD=2×1047×106時約為0.15~0.22,通過壓電元件檢測出旋渦產生的頻率f,就可計算出平均流速V,從而確定管道內的體積流量:QV = A*V,,其中A為管道橫截面積

    、產品的特點

    我公司生產的渦街流量計是借鑒日本OVAL公司的產品設計理念結合國內企業的使用特點,經過多年的研發而推出的產品。本產品是按照日系國家標準JIS Z8766:2002《渦街流量計—流量測定方法》,進行生產的,因此我公司的渦街流量計有這國內同類產品沒有的精確性和穩定性,除具備普通渦街流量計的特點外,還具有下述突出特點:

    1)本產品用日本OVAL公司的設計原理,發生體采用頂角朝前的三角柱設計,而非國內大多數廠家采用的梯型柱設計,雖增加了生產成本,但大大增加了產品的量程。另外三角柱的截面積、寬度、坡度和三角柱在表體中的位置均與管道直徑成比例,使產品的精確度、穩定性等到了保證。

    2)自DN20起以上各規格:均采用表體與三角柱一次鑄造完成,減少了測量孔因焊接三角柱而產生的變形,提高渦街信號的穩定性。

       3)自DN40起以上各規格均采用內置式結構,即將測量探頭鑲入三角柱內。國內只有少量的是大口徑采用此結構,雖然增加了工藝難度,但卻大大提高了產品的抗干擾能力。

       4)渦街信號的轉換采用數字信號處理技術(DSP)突破了傳統的模擬方法處理渦街信號的局限性,提高了渦街信號的檢測靈敏度,加強了渦街流量計的抗震性能。

    5)由于采用了上述結構和數字信號處理技術,使得流量計的量程大大擴寬。一般情況下可達1:10 ~1:20,主要表現在下限流速明顯降低,通常為普通渦街流量計的 1/4—1/2.

       6)在規定的條件下,產品的技術性能和質量已達到或接近了國外先進渦街流量計的水平。    

    、 渦街流量計的構造、功能及外形尺寸       

    渦街流量計1、基本構造

    各部分功能:

     1)表體:由測量管道與三角柱(漩渦發生體)組成,當被測流體在測量管道內流經三角柱時產生渦街。

     2)傳感器(又稱檢測桿或探頭):檢測流體在管道內流經三角柱時所產生的渦街頻率。

     3)支撐桿:將本體與轉換器連接起來,并起到保護傳感器的作用。對高溫型渦街流量計還具有散熱功能。

     4)轉換器:是將從傳感器產生的電荷變量轉換為流量輸出信號,包括脈沖信號4 -20mA模擬信號和數字信號等。

    2、參考尺寸(如圖3)

    尺寸

    DN

    25

    DN

    40

    DN

    50

    DN

    65

    DN

    80

    DN

    100

    DN

    125

    DN

    150

    DN

    200

    D

    Φ67

    Φ78

    Φ89

    Φ102

    Φ113

    Φ135

    Φ158

    Φ181

    Φ248

    L1

    33

    40

    40

    40

    40

    48

    51

    54

    70

    L

    66

    80

    80

    93

    100

    125

    145

    165

    196

    H

    340

    330

    335

    345

    350

    373

    385

    400

    420

    高溫型H

    390

    380

    385

    395

    400

    423

    435

    450

    470

    、主要技術參數及:

    1.技術參數

    (1)、規格(口徑):15、 20、 25、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300 、350 、400

    (2)、測量介質:液體、氣體、蒸汽(飽和蒸汽、過熱蒸汽)、特殊型的可以測量耐腐蝕性介質。

    (3)、精度(準確度、精確度):1級

         誤差為:顯示量的±1%以內或滿量程的±1%以內。

    注意:模擬輸出的場合要加上滿量程的±0.1%。

    (4)、重復性:±0.2%以內。

    (5)、最高使用壓力:因法蘭規格不同而異,一般情況下為1.6MPa。特殊情況下2.5MPa-4.0MPa可根據測量介質的條件進行定制。

    (6)、使用溫度范圍:-10 ℃~+350 ℃。(-10℃~+ 150℃低溫、 -1O℃ ~+250℃中溫、+250℃ ~+350℃ 高溫)

    (7)、供電電源:直流供電電壓24V,現場顯示型采用3.6V鋰電池供電。

    (8)、輸出信號:脈沖信號、4—20mA模擬信號。

    (9)、環境條件:溫度-30℃ ~+60℃ 、濕度5%~90%。

    (10)、流量范圍:在保證渦街流量計測量精度的前提下,其測量的流速范圍為:液體0.3m/s~7m/s 、氣體3m/s~55m/s。

    (11) 通訊接口RS232和 RS485 、HART 協議

    (12) 防爆型號: EXiaⅡBT4或EXiaⅡBT5

    (13) 傳輸距離:轉換器與二次儀表之間≤1Km。(對于分離型)探頭與轉換器之間≤200m

    2、流量計流量范圍

    1)各規格的流量計在測量液體和普通氣體時所對應的流量范圍:

    規格

    液體流量范圍(m3/h)

    普通氣體流量范圍(m3/h)

    Qmin

    Qmax

    Qmin

    Qmax

    DN15

    1.2

    6.2

    5

    25

    DN20

    1.5

    10

    8

    50

    DN25

    1.6

    16

    10

    70

    DN32

    1.9

    19

    15

    150

    DN40

    2.5

    26

    22

    220

    DN50

    3.5

    38

    36

    320

    DN65

    6.2

    65

    50

    480

    DN80

    10

    100

    70

    640

    DN100

    15

    150

    130

    1100

    DN125

    25

    250

    200

    1700

    DN150

    36

    380

    280

    2240

    DN200

    62

    650

    580

    4960

    DN250

    140

    1400

    970

    8000

    DN300

    200

    2000

    1380

    11000

    注:表中的氣體流量為工況條件下的體積流量

    2)上述液體和普通氣體的流量是體積流量,若測量其質量流量則需知道液體或氣體的密度。通過下公式Qm=Qv*P來計算:        

    Qm: 被測流體的質量流量 (Kg/h)        Qv: 被測流體的體積流量  (m3/h)

    P:  被測流體的密度 (kg/m3)  

    3)蒸汽一般是測量其質量流量。前提條件是必須知道蒸汽的壓力和溫度,這樣才能知道蒸汽的密度。從而通過體積流量利用上式推算出蒸汽的質量流量

    各規格流量計在測量飽和蒸汽時所對應的流量范圍 (表一)

    公稱通徑

    DN15

    DN20

    DN25

    DN40

    DN50

    DN65

    DN80

    表壓

    流量范圍(kg/h)

    0.2

    5~

    35

    10~

    70

    8~

    100

    20~

    260

    30~

    400

    50~

    650

    80~

    1000

    0.4

    8~

    56

    15~

    120

    15~

    160

    35~

    420

    50~

    660

    90~

    1100

    140~

    1650

    0.6

    11~

    80

    22~

    160

    20~

    220

    45~

    580

    70~

    900

    130~

    1500

    190~

    2300

    0.8

    14~

    100

    28~

    200

    25~

    280

    60~

    730

    90~

    1100

    160~

    1900

    250~

    2900

    1.0

    17~

    120

    34~

    240

    30~

    340

    70~

    890

    110~

    1350

    200~

    2300

    300~

    3500

    1.2

    20~

    140

    40~

    280

    35~

    400

    80~

    1040

    130~

    1600

    230~

    2700

    350~

    4100

    1.4

    23~

    160

    46~

    320

    40~

    460

    100~

    1200

    150~

    1800

    270~

    3100

    400~

    4800

    1.6

    26~

    180

    52~

    360

    45~

    520

    110~

    1350

    170~

    2100

    300~

    3500

    460~

    5400

    1.8

    30~

    210

    60~

    420

    50~

    580

    120~

    1500

    200~

    2300

    330~

    3900

    500~

    6000

    2.0

    33~

    240

    66~

    480

    55~

    650

    140~

    1650

    220~

    2600

    350~

    4400

    550~

    6600

    2.5

    40~

    280

    80~

    560

    70~

    800

    170~

    2050

    270~

    3200

    450~

    5400

    700~

    8000

    (表二)

     

    DN100

    DN125

    DN150

    DN200

    DN250

    DN300

    DN350

    流量范圍(kg/h)

    140~

    1600

    200~

    2500

    300~

    3600

    550~

    6500

    875~

    10000

    1260~

    14400

    2480~

    25000

    200~

    2600

    350~

    4100

    500~

    5900

    900~

    10500

    1250~

    16250

    1800~

    23400

    4000~

    40000

    300~

    3600

    480~

    5600

    650~

    8100

    1200~

    14500

    1875~

    22500

    2700~

    32400

    5500~

    62000

    370~

    4600

    600~

    7100

    850~

    10250

    1550~

    18400

    2310~

    28750

    3330~

    41400

    7000~

    90000

    450~

    5500

    700~

    8600

    1000~

    12500

    1900~

    22200

    2810~

    34380

    4050~

    49500

    8450~

    10000

    550~

    6500

    850~

    10200

    1200~

    14500

    2200~

    26100

    3440~

    40625

    4950~

    58500

    9900~

    12000

    600~

    7500

    900~

    11500

    1400~

    16500

    2500~

    3000

    3750~

    46875

    5400~

    67500

    11400~

    13000

    700~

    8400

    1000~

    13000

    1600~

    19000

    2850~

    33500

    4380~

    52500

    6300~

    75600

    13000~

    200000

    800~

    9400

    1200~

    14500

    1800~

    21200

    3100~

    37500

    5000~

    58750

    7200~

    84600

    14500~

    250000

    850~

    10400

    1350~

    16200

    2000~

    23400

    3500~

    41500

    5310~

    65000

    7650~

    93600

    16000~

    300000

    1000~

    12800

    1700~

    20000

    2400~

    28800

    4200~

    51300

    6250~

    80000

    9000~

    115200

    20000~

    350000

     

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