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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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