一、壓縮空氣流量計(jì)概述:
智能渦街流量計(jì)(壓縮空氣流量計(jì)),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、蒸氣等多種介質(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。本儀表采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,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*、理想的流量?jī)x表。
二,壓縮空氣流量計(jì)測(cè)量原理
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
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
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
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
圖2 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)。
三、壓縮空氣流量計(jì)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):
▲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。
▲無可動(dòng)部件、無空洞縫隙設(shè)計(jì),產(chǎn)品無磨損、耐臟污,無需機(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,電纜最長(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。
▲分體式渦街流量計(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。
四、技術(shù)參數(shù)
● 測(cè)量介質(zhì)
飽和蒸汽、水
● 公稱口徑
DN25 — DN500
● 介質(zhì)溫度
- 40℃—+150℃ ; -40℃—+280℃ ; -40℃—+350℃ ;
-40℃—+420℃(需選配傳感頭不斷流拆裝型)
● 精度等級(jí)
1.5級(jí)、1.0級(jí)() 、0.5級(jí)、0.2級(jí)(需協(xié)議供貨)
● 渦街可測(cè)流量范圍
液體:0.4 m/s —10 m/s
氣體、蒸汽:4m/s -- 70 m/s
● 放大器選擇
溫度補(bǔ)償一體化智能數(shù)字顯示型放大器(工況脈沖或RS485信號(hào)輸出)
● 防爆等級(jí)
本安防爆型ExiaⅡCT4
隔爆型ExdⅡCT6
● 防護(hù)等級(jí)
IP54、IP65
● 表體材質(zhì)
1Cr18Ni9Ti(其它材質(zhì)協(xié)議供貨)
五、壓縮空氣渦街流量計(jì)型號(hào)及功能選擇
LUGB————
LUGB……………滿管式渦街流量傳感器
A-LUGB型滿管式渦街表體連接形式
1 法蘭連接式(溫壓補(bǔ)償式渦街必選型)
2 法蘭卡裝式(型)
B-可測(cè)介質(zhì)
1 氣體、液體、蒸汽通用(只限數(shù)字濾波智能示型渦街)
2 測(cè)量液體
3 測(cè)量氣體
4 測(cè)量飽和蒸汽、過熱蒸汽
C-渦街口徑
D-輸出信號(hào)
0 電壓脈沖(低電平≤1V, 高電平≥6V,脈寬≥10uS)
1 兩線制4-20mA輸出( 溫壓補(bǔ)償型為三線制)
2 無信號(hào)輸出現(xiàn)場(chǎng)顯示
E-可測(cè)高介質(zhì)溫度
0 -40℃…+150℃
1 -40℃…+280℃(LUCB型插入式渦街250℃)
2 -40℃…+350℃(LUCB型插入式渦街不可選)
3 -40℃…+420℃(只限傳感頭不斷流拆卸型)
F-防爆等級(jí)
0 無防爆認(rèn)證,防護(hù)等級(jí)為IP54、IP65
1 本安防爆型,防爆等級(jí)為ExiaⅡCT4
2 隔爆防爆型,防爆等級(jí)為ExdⅡCT6
G-渦街放大器顯示形式
0 無現(xiàn)場(chǎng)顯示型
1 現(xiàn)場(chǎng)顯示型(液晶顯示,可顯示瞬時(shí)流量、累積流量,補(bǔ)償型還能顯示溫度、壓力、標(biāo)況流量等)
H-儀表精度等級(jí)
0 1.0級(jí)(LUGB型,LUCB型需協(xié)議供貨)
1 0.5級(jí)(只限LUGB型渦街)
2 0.2級(jí)(只限LUGB型渦街,需協(xié)議供貨)
3 2.5級(jí)(LUCB型插入型渦街型)
4 1.5級(jí)(LUCB型插入式渦街需協(xié)議供貨)
5 低流速型渦街(表體內(nèi)直接縮徑,精度≥1.5級(jí))
I-放大器安裝形式
0 表體與放大器不分離型
1 表體與放大器分離型(分離距離≤10米。溫度及溫壓補(bǔ)償型表體不可選)
2 潛水型渦街
J-渦街放大器工作電源
0 12VDC供電
1 24VDC供電
2 3.6V(或3V)鋰電池供電(只限帶液晶顯示無信號(hào)輸出型渦街)
3 3.6V(或3V)鋰電池、24VDC電源同時(shí)供電(只限帶液晶顯示有信號(hào)輸出型渦街)
注:3V鋰電池只適用于溫壓補(bǔ)償一體化型渦街
K-渦街檢測(cè)功能及放大器顯示形式
0 無補(bǔ)償式 (無溫度、壓力補(bǔ)償功能)
1 現(xiàn)場(chǎng)顯示氣體溫度、壓力補(bǔ)償一體化智能式(LUGB型法蘭連接式氣體表體專用。可顯示標(biāo)況瞬時(shí)流量、標(biāo)況累積流量、溫度、壓力或頻率、時(shí)間等??赏瑫r(shí)選擇補(bǔ)償前或補(bǔ)償后三線制4-20mA輸出和電壓脈沖輸出,脈沖低電平≤1V,高電平≥6V,脈沖占空比50%)
2 現(xiàn)場(chǎng)顯示過熱蒸汽溫度、壓力補(bǔ)償一體化智能式(LUGB型法蘭連接式過熱蒸汽、飽和蒸汽表體專用??蛇M(jìn)行密度補(bǔ)償計(jì)算。可顯示瞬時(shí)質(zhì)量流量、累積質(zhì)量流量、溫度、壓力或工況體積量、頻率等??赏瑫r(shí)選擇補(bǔ)償前或補(bǔ)償后三線制4-20mA輸出和電壓脈沖輸出,脈沖低電平≤1V, 高電平≥6V, 脈沖占空比50%)
3 現(xiàn)場(chǎng)顯示溫度補(bǔ)償智能式(LUGB型飽和蒸汽表體專用,可進(jìn)行密度補(bǔ)償計(jì)算??娠@示瞬時(shí)質(zhì)量流量、累積質(zhì)量流量或溫度、壓力等。可選擇補(bǔ)償前三線制電壓脈沖輸出,脈沖低電平≤1V, 高電平≥6V, 脈沖占空比50%)
L-LUGB型滿管式渦街傳感頭安裝形式
0 傳感頭斷流拆裝式
1 傳感頭不斷流拆裝式(≥350℃渦街必選型)
M-通訊方式
0 無通訊
1 R485通訊(只限智能式放大器)
2 R232通訊(只限智能式放大器)
N-HART協(xié)議
0 無HART協(xié)議
1 帶HART協(xié)議(需協(xié)議供貨)
Q-濾波方式
0 普通方式
1 智能數(shù)字濾波方式(需協(xié)議供貨) 六、渦街流量計(jì)安裝
渦街流量計(jì)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、蒸氣等多種介質(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。無可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。表內(nèi)的參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定,是一種比較*、理想的測(cè)量?jī)x器。
1、合理的選擇安裝地點(diǎn)
避開強(qiáng)電力設(shè)備,高頻設(shè)備,強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊?,避開強(qiáng)烈震動(dòng)場(chǎng)所和強(qiáng)腐蝕環(huán)境等,同時(shí)要考慮安裝維修方便。
2、上下游必須有足夠的直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90。彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D 。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90。彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D 。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D,下游應(yīng)有不小于5D。
3、管道采取減振動(dòng)措施。
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,特別是橫向振動(dòng)。若不得已要安裝時(shí),必須采取減振措施,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。
4、在水平管道上安裝是渦街流量計(jì)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。
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。
安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心,同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。
5、傳感器在垂直管道的安裝。
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:這樣不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。
6、測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)溫點(diǎn)的選擇。
根據(jù)測(cè)量的需要,需在傳感器附近測(cè)量壓力和溫度時(shí),測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處,測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D
7、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,若條件允許好采用側(cè)裝,這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。
8、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??捎糜跍y(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。測(cè)量高溫蒸汽時(shí),保溫層多不能超過支架高度的三分之一。
安裝示意圖: