二氧化碳專(zhuān)用氣體流量計(jì)
江蘇奧科儀表有限公司
T:/ 柏經(jīng)理
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)概述
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)是根據(jù)卡門(mén)渦街原理研究生產(chǎn)的，主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較*、理想的測(cè)量?jī)x器。
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對(duì)過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮?dú)鈿錃?、天然氣、煤氣?/span>) 、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類(lèi)等）的計(jì)量和控制。
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)的工作原理
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)是由設(shè)計(jì)在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測(cè)探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí)，它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱(chēng)為卡門(mén)渦街。
由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，從而使檢測(cè)體產(chǎn)生交變壓力，封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號(hào)，放大器將這種電荷信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形、zui后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號(hào)（或轉(zhuǎn)換成4～20mA信號(hào)）,送至積算儀進(jìn)行處理、顯示和控制。
一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St?v/d，式中St 為斯特勞哈數(shù)，它是一個(gè)無(wú)量綱的系數(shù)，只要準(zhǔn)確測(cè)出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。
斯特羅哈爾在卡門(mén)渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門(mén)渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關(guān)系式：
f = St × V/d
式中：f 渦街發(fā)生頻率 (Hz)
V旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數(shù)（常數(shù)）
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力，該壓力作用在檢測(cè)探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
在流體管道中，垂直插入—個(gè)柱形阻擋物，在其后部（相對(duì)于流體流向）兩側(cè)就會(huì)交替地產(chǎn)生旋渦。隨著流體向下游流動(dòng)形成旋渦列，我們稱(chēng)之為卡門(mén)渦街。我們把產(chǎn)生旋渦的柱形阻擋物定義為旋渦發(fā)生體在一定條件下旋渦的分離頻率與流體的流速成線性關(guān)系。因而，只要檢測(cè)出旋渦分離的頻率，即可計(jì)算出管道內(nèi)流體的流速或流量。
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
▲不受溫度、壓力的影響，同時(shí)不易堵，不易卡，不易結(jié)垢，耐高溫、高壓。
▲安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。
▲無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)空洞縫隙設(shè)計(jì)，產(chǎn)品無(wú)磨損、耐臟污，無(wú)需機(jī)械維修，使用壽命長(zhǎng)。
▲采用微功耗*，電池供電的現(xiàn)場(chǎng)顯示型流量計(jì)，可不斷電運(yùn)行兩年以上。
▲穩(wěn)壓補(bǔ)償一體化設(shè)計(jì)。
▲電流輸出均為電隔離型，具有良好的共模干擾抑制能力。
▲同時(shí)顯示流量值與累計(jì)流量值，不必輪流切換。
▲采用抗振探頭，有效消除外界振動(dòng)影響。
▲電路采用表面貼裝工藝，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高。
▲采用分體式信號(hào)轉(zhuǎn)換器，電纜zui長(zhǎng)10米。
▲量程比寬達(dá)20:1。
▲整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬，壓力損失小。
▲分體式二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)采用不銹鋼材質(zhì)，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量。
▲現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示，脈沖、4-20mA輸出或485通訊，可與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接。
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
1、測(cè)量介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽
2、介質(zhì)粘度：小于10cp
3、介質(zhì)溫度：-50℃～+400℃
4、本體材料：1Cr18Ni9Ti（其他材料協(xié)議供貨）
5、傳感器密封：石墨墊片（特殊根據(jù)要求）
6、環(huán)境溫度：-30℃～+80℃（特殊根據(jù)要求）
7、公稱(chēng)直徑：管道式：DN15——DN300；插入式：DN200-2000mm
8、測(cè)量精度：液體:測(cè)量值的±0.5%（特殊）；氣體：測(cè)量值的±0.5%
9、量程比：10：1
10、壓力等級(jí)：PN25，PN40（高壓可特殊制造）
11、連接方式：夾持式 DN15—DN300；法蘭式 DN15--DN300；插入式 DN200-DN2000
12、防爆形式：隔爆型Ex dⅡBT4-T6；本安型Ex iaⅡCT4-T6
13、防護(hù)等級(jí)：IP67
14、轉(zhuǎn)換器殼體：壓鑄鋁,上漆
15、供電電壓：12～36VDC或3.6V電池
16、輸出信號(hào)：兩線制4--20mA電流輸出
17、現(xiàn)場(chǎng)顯示：可編程設(shè)定顯示瞬時(shí)流量、累積流量
18、通訊方式：RS485通迅
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)流量范圍
儀表口徑 (mm) | 液體 | 氣體 | ||
測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | 測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | |
15 | 0.3～5 | 35～600 | 2.2～20 | 260～2000 |
20 | 0.6～10 | 29～420 | 4～36 | 210～1900 |
25 | 1.2～16 | 25～336 | 8.8～55 | 190～1140 |
32 | 1.8～20 | 18～264 | 10～150 | 156～1080 |
40 | 2～40 | 10～200 | 27～205 | 140～1040 |
50 | 3～60 | 8～160 | 35～380 | 94～1020 |
65 | 4～85 | 6～120 | 35～800 | 94～940 |
80 | 6.5～130 | 4.1～82 | 86～1100 | 55～690 |
100 | 15～220 | 4.7～69 | 133～1700 | 42～536 |
125 | 20～350 | 3.2～57 | 150～2000 | 38～475 |
150 | 30～450 | 2.8～43 | 347～4000 | 33～380 |
200 | 45～800 | 2～31 | 560～8000 | 22～315 |
250 | 65～1250 | 1.5～25 | 890～11000 | 18～221 |
300 | 95～2000 | 1.2～24 | 1360～18000 | 16～213 |
(300) | 100～1500 | 5.5～87 | 1560～15600 | 85～880 |
(400) | 180～3000 | 5.6～87 | 2750～27000 | 85～880 |
(500) | 300～4500 | 5.6～88 | 4300～43000 | 85～880 |
(600) | 450～6500 | 5.7～89 | 6100～61000 | 85～880 |
(800) | 750～10000 | 5.7～88 | 11000～110000 | 85～880 |
(1000) | 1200～1700 | 5.8～88 | 17000～170000 | 85～880 |
>(1000) | 協(xié)議 | 協(xié)議 | ||
表(三) 常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）
氣體名稱(chēng) | 密度(kg/m3) | 氣體名稱(chēng) | 密度(kg/m3) |
空氣(干) | 1.2928 | 乙炔 | 1.1717 |
氮?dú)?/span> | 1.2506 | 乙烯 | 1.2604 |
氧氣 | 1.4289 | 丙烯 | 1.9140 |
氬氣 | 1.7840 | 甲烷 | 0.7167 |
氖氣 | 0.9000 | 乙烷 | 1.3567 |
氨氣 | 0.7710 | 丙烷 | 2.0050 |
氫氣 | 0.08988 | 丁烷 | 2.7030 |
一氧化碳 | 1.97704 | 天然氣 | 0.8280 |
二氧化碳 | 1.3401 | 煤制氣 | 0.8020 |
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)分類(lèi)
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)訂貨須知及選型樣譜
一．尊敬的用戶，當(dāng)您要選用本公司產(chǎn)品時(shí)，請(qǐng)仔細(xì)閱讀選型樣本，并做好以下工作：
1．認(rèn)真核對(duì)被測(cè)介質(zhì)的工況條件：溫度、壓力、管徑等工藝參數(shù)。
2．認(rèn)真核對(duì)被測(cè)介質(zhì)的使用流量范圍，特別是zui小流量值以zui終確定使用儀表的口徑及配管參數(shù)。
3．確定儀表的安裝地點(diǎn)，保證直管段，并為儀表的安裝維護(hù)創(chuàng)造好的環(huán)境條件。
4．填好訂貨咨詢單，見(jiàn)附表
二．二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)選型表（符合JB/T9294-1999標(biāo)準(zhǔn)）
1．傳感器選型表
型 譜 | 說(shuō) 明 | |||||||||||
LU | 渦街流量?jī)x表 | |||||||||||
G | 傳感器 | |||||||||||
檢測(cè) 方式 | B | 壓電式傳感器 | ||||||||||
E | 電容式傳感器 | |||||||||||
連接方式 | 1 | 僅對(duì)滿管型 | 法蘭連接型 | |||||||||
2 | 僅對(duì)滿管型 | 法蘭卡裝型 | ||||||||||
3 | 僅對(duì)插入型 | 簡(jiǎn)易插入型 | ||||||||||
4 | 僅對(duì)插入型 | 球閥插入型 | ||||||||||
5 | 僅對(duì)滿管型 | 螺紋連接型 | ||||||||||
6 | 僅對(duì)滿管型 | 卡箍連接型 | ||||||||||
7 | 僅對(duì)滿管型 | 對(duì)焊型 | ||||||||||
測(cè)量介質(zhì) | 2 | 液體 | ||||||||||
3 | 氣體 | |||||||||||
4 | 蒸汽 | |||||||||||
公稱(chēng)通徑 | 02 … 30 A0 … A8 | DN25 … 單位：mm DN300 DN1000 … DN1800 | ||||||||||
顯示 文字 | E | 英文顯示 | ||||||||||
C | 中文顯示 | |||||||||||
使用環(huán)境 | P | 普通型 | ||||||||||
B | 防爆型 | |||||||||||
輸出信號(hào) | 本項(xiàng)可復(fù)選 | 1 | 脈沖輸出 | |||||||||
2 | 4～20mA電流輸出，液晶顯示 | |||||||||||
3 | RS-485通訊 | |||||||||||
4 | HART協(xié)議 | |||||||||||
5 | 電池供電 | |||||||||||
補(bǔ)償方式 | 空 | 無(wú)補(bǔ)償 | ||||||||||
T | 溫度補(bǔ)償 | |||||||||||
P | 壓力補(bǔ)償 | |||||||||||
Z | 溫度、壓力補(bǔ)償 | |||||||||||
選型 說(shuō)明 | 例如： LUGE2405E-P2Z 滿管型電容式渦街流量?jī)x表，法蘭卡裝型連接，介質(zhì)為蒸汽, 儀表通徑為DN50,英文顯示， 4～20mA電流信號(hào)輸出，溫壓補(bǔ)償型 | |||||||||||
二氧化碳?xì)怏w流量計(jì)的安裝
儀表的正確安裝是保障儀表正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，若安裝不當(dāng)，輕則影響儀表的使用精度，重則會(huì)影響儀表的使用壽命，甚至?xí)p壞儀表。
安裝環(huán)境要求：
盡可能避開(kāi)強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。
避開(kāi)高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊?。若必須安裝，須有隔熱通風(fēng)措施。
避開(kāi)高濕環(huán)境和強(qiáng)腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風(fēng)措施。
渦街流量?jī)x表應(yīng)盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置，并加防振墊，加強(qiáng)抗振效果。
儀表安裝在室內(nèi)，安裝在室外應(yīng)注意防水，特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進(jìn)入放大器殼內(nèi)。
儀表安裝點(diǎn)周?chē)鷳?yīng)該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護(hù)。
儀表管道安裝要求：
渦街流量?jī)x表對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì)影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng)，影響儀表的測(cè)量精度。儀表的上下游直管段長(zhǎng)度要求見(jiàn)圖(三) DN為儀表公稱(chēng)口徑 單位:mm
注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量?jī)x表的上游,而應(yīng)安裝在渦街流量?jī)x表的下游10D處。
上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)相同。如有差異，則配管內(nèi)徑Dp與渦街儀表表體內(nèi)徑Db,應(yīng)滿足以下關(guān)系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下游配管應(yīng)與流量?jī)x表表體內(nèi)徑同心，它們之間的不同軸度應(yīng)小于0.05Db
儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時(shí)不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應(yīng)比表體內(nèi)徑大1-2mm
測(cè)壓孔和測(cè)溫孔的安裝設(shè)計(jì)。被測(cè)管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí)，測(cè)壓孔應(yīng)設(shè)置在下游3-5D處，測(cè)溫孔應(yīng)設(shè)置在下游6-8D處，見(jiàn)圖（七）。D為儀表公稱(chēng)口徑，單位：mm
儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
測(cè)量氣體時(shí)，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內(nèi)含少量液體，為了防止液體進(jìn)入儀表測(cè)量管，氣流應(yīng)自下而上流動(dòng)，如圖（四）a所示
測(cè)量液體時(shí)，為了保證管內(nèi)充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí)，應(yīng)該保證液體流動(dòng)方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體，為了防止氣體進(jìn)入儀表測(cè)量管，儀表應(yīng)安裝在管線的較低處
如圖（四）b所示
測(cè)量高溫、低溫介質(zhì)時(shí)，應(yīng)注意保溫措施。轉(zhuǎn)換器內(nèi)部（表頭殼體內(nèi)）高溫一般不應(yīng)超過(guò)70℃；低溫易使轉(zhuǎn)換器內(nèi)部出現(xiàn)凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。
訂貨須知：
用戶在定購(gòu)流量?jī)x表時(shí)要注意根據(jù)流體的公稱(chēng)口徑、工作壓力、工作溫度、流量范圍、流體種類(lèi)和環(huán)境條件選擇合適的規(guī)格。
