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智能涡街流量计
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基本介绍

   SCLUGB/E智能涡街流量计是根据卡门涡街理论,利用了流体的自然振动原理,以压电晶体或差动电容作为检测部件而支撑的一种速度式流量仪表。本产品采用独特的差动技术,配合隔离、屏蔽、滤波等措施,克服了同类产品抗震性差、噪声大、小信号数据紊乱等问题,并采用了独特的检测探头封装新技术和防护措施,保证了产品的可靠性。

       产品有基本型、差压型、温压补偿一体型三种测量方式,基本型测量单一工况流量信号,差压补偿型直接测量质量流量,温压补偿一体型可同时测量温度、压力、流量信号,经补偿后输出标况体积流量或质量流量。产品有管道式和插入式两种结构形式,可现场显示,也可远距离传输,每种型式都有高温、高压、防腐、防爆等规格又有整体和分体结构,以适应不同的测量介质和安装环境。

       该系列具有量程比宽、精度高,安装维护方便和介质适应性广等一系列优点。可广泛应用于石油、化工、冶金、机械、食品、造纸、医药、以及城市管道供热、煤气等行业的各种低粘度液体、其他、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理。

智能涡街流量计原理

    涡街流量计是利用卡门涡街原理进行流量测量的。在测量管中垂直插入一个柱状物时,流体通过柱状物两侧就自然交替地产生有规则的漩涡(如下图所示),这种漩涡列被称为卡门涡街。在d/D=0.281时,释放的漩涡非常稳定。

(D为管道直径。)卡门涡街的释放频率与流体的流动可用下式表示:

F=st?v/d     式中:

        F————————卡门涡街的释放频率

        St————————系数

        V—————————流速

         d—————————柱状物宽度

         斯特罗哈系数是涡街流量计的重要系数,在一定的雷诺数范围内,斯特罗哈数接近常数。如下图所示,在曲线的St=0.17平直部分,漩涡释放频率与流速成正比,检出频率f就可求得流速v,由v求出体积流量。用于测量流量的漩涡分离频率随流速而变化,不受流体密度和粘度的影响。伴随漩涡分离而产生的局部压力脉动,有压电探头检测出来,并在检测电路中被转换成与漩涡频率相对应的脉冲信号。脉冲信号还可以通过F/V和V/I转化成4-20mA的标准电流信号输出。

智能涡街流量计

智能涡街流量计性能参数

     1 公称口径:DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN250~DN2000可选用插入式:

     2 使用范围:气体(空气、氧气、但其、煤气、天然气、化学气体等)、液体(谁、高温水、油、食品液、化学液等)、蒸汽(饱和蒸汽、过热蒸汽)

     3 可测介质温度:-40℃~280℃,-40℃~350℃

     4 公称压力:≦1.6Mpa  ≦2.5Mpa  ≦4Mpa

     5 精度等级:液体0.5级、气体、蒸汽1.0级,插入式2.5级

     6 流速范围:液体0.6-6m/s,气体:5-60m/s蒸汽:5-70m/s

     7 输出信号:

电压脉冲:低电平≦1V,高电平≧6V,脉冲宽0.4ms,负载电阻>150

标准电流:4-20mA,转换精度0.1%,累计流量9位显示(m3、kg、t),转换精度0.1%

     8 供电电源:

电压脉冲输出时:+12VDC,4-20mA输出时:+24VDC

现场液晶显示:3.6V1号1节锂电池供电,使用寿命大于2年

     9 环境温度:电压脉冲输出:-30℃~+65℃,4-20mA输出:-10℃~+55℃,现场液晶显示:-25℃~+55℃

     10 表体材料:1Cr18Ni9Ti(其他材料协议供货)。

     11防爆等级本安型iaIIbT3-T6防护等级IP65

三畅涡街流量计优势特点

      1、三畅SCLUGB/E系列智能涡街流量计的非常大优点是抗振性能特别好,无零点漂移,可靠性高
      2、抗振性能特别好通过长时间对涡街流量计进行大量波形分析和频谱分析。新航设计出了非常佳的探头形状、壁厚、高度、探头杆直径及与之相配套的压电晶体,采用先进的数控车床进行加工,确保加工的同轴度和光洁度等技术参数。配合特殊的工艺处理。从而非常大限度的克服涡街流量计存在的固有自震荡频率对信号的影响这个通病。这是新航公司在制造涡街流量计方面的技术独特优势。使得新航公司出厂的涡街流量计有优良的抗振动能力。
       3、三畅SCLUGB/E系列智能涡街流量计的传感器的通用性很强,从而使得传感器具有良好的互换性。采用先进的数控设备加工传感器的表体和漩涡发声体等,确保加工精度,从而使得零部件(特别是漩涡发声体)的通用性强,从而真正做到不会因零部件的更换而影响传感器的重复性和精度,能产生强大而稳定的涡街信号。
      4、结构简单牢固,无可动部件,可靠性高,作用维护方便。
      5、检测元件不与介质接触,性能稳定,使用寿命长。传感器采用检测探头与漩涡发生体分开按照,而且耐高温的压电晶体密封在检测探头内,不与被测介质接触,所以SCLUGB/E涡街流量计具有机构简单,通用性好、稳定高的特点。
      6、输出与流量成正比的脉冲喜好或模瓜信号,无零点漂移,精度高,方便与计算机联网。
      7、测量范围宽,量程比可达20:1.涡街流量计测量体积流量时不需补偿,涡街输出的信号实际上是与流速成系线性关系的,也就是与体积流量成正比。压力和温度补偿的目的是为了得至流体的密度,乘以体积流量就得到质量流量,若测量气体的体积流量就不需要补偿了。
      8、压力损失小。用口径dn50的涡街流量计测量可烯气体的流量。若管道内的非常大流量qmax=2003,h时,传感器的压力损失是:△P=1.08×10-6pv2(kpa)=0.605kpa
      9、在一定的雷诺数范围内,流量特性不受流体压力、温度、粘度、密度、成分、的印象,仅是与漩涡发生体的形状和尺寸有关。
     10、应用范围广、蒸汽、气流、液体流量均可测量。 

LUGB型气体涡街流量计测量范围

          不同口径仪表测量流量范围会有所不同,仪表选择过程中一定要按照流量使用范围来选择仪表,非常忌讳的是按照管道粗细选择仪表。根据管道选择仪表非常大的弊端是:很容易由于流量不足导致测量误差。

           LUGB型气体涡街流量计的流量范围判定是以工况流量为依据,因此仪表选用中将流量转化为工况流量然后对比流量范围表,尽可能使常用流量在仪表测量的中间范围。

4.3.1参比条件

          1.气体:常温常压空气,t=20℃,P=0.1MPa(绝压),ρ=1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。

          2.液体:常温水,t=20℃,ρ=998.2kg/m3,υ=1.006×10-6m2/s。

参比条件下涡街流量传感器工况流量参考范围表

仪表口径

(mm)

液体

气体

测量范围

(m3/h)

输出频率范围

(Hz)

测量范围

(m3/h)

输出频率范围

(Hz)

15

0.35

35450

315

3001600

20

0.610

29380

630

2301200

25

1.216

25320

8.852

1701100

32

1.820

18200

10120

1001180

40

240

10190

27205

1301040

50

360

8150

35380

94920

65

485

6120

60640

90910

80

6.5130

4.182

861100

55690

100

15220

4.769

1331700

42536

125

20350

3.257

1502000

38475

150

30450

2.843

3474000

33380

200

45800

231

5608000

22315

250

651250

1.525

89011000

18221

300

952000

1.224

136018000

16213

(300)

1001500

5.587

156015600

85880

(400)

1803000

5.687

275027000

85880

(500)

3004500

5.688

430043000

85880

(600)

4506500

5.789

610061000

85880

(800)

75010000

5.788

11000110000

85880

(1000)

120017000

5.888

17000170000

85880

>(1000)

协议

 

协议

 

注:表中(300)~(1000)口径为插入式

工况流量是指仪表测量出当前通过管道介质的体积,是在工作状态下的介质,例如气体是可以被压缩的,在管道内存在压力时,气体被压缩后的体积就是工况流量。工况流量会随着工作环境改变而改变。

标况流量是指介质在标准大气压力下和 0°(或 20°)标准下的体积,当压缩气体被释放到标况环境中转化的体积。标况流量在任何环境中均不会发生改变。

涡街流量计测量得出的是工况体积,只有做温压补偿后才可以得出标况体积,一般用于贸易计量时, 气体采用标况为主,蒸汽通常采用质量计量。

工况与标况之间换算

 LUGB型气体涡街流量计安厂家仪表管道安装要求

产品安装与使用

6.1仪表安装环境要求

      1.流量计应安装在室内,如果安装在室外,上面应有遮盖物,以防雨水侵入和烈日暴晒而影响流量计的使用寿命(流量计接线时屏蔽线要做成 U 型,非常后进入表壳时线路为从下往上,避免雨水沿线路进入到表壳内部);

      2.流量计周围不得有强外磁场干扰、强电设备、高频设备,并且避免与这些设备共用电源;

      3.不要和变频器、电焊机等污染电源的设备共用电源,必要时加装净化电源;

      4.避开高温、寒冷、腐蚀性或极度潮湿的环境,如必须安装必须做好流量计的保护工作;

      5.流量计应避免安装在振动较强的管道上。若必须安装,须在其上下游 2D 处加设管道紧固装置,并加防振垫,加强抗振效果;

      6.仪表安装点周围应该留有较充裕的空间,以便安装接线和定期维护。

 

 

6.2仪表管道安装要求

 

      涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响介质在管道中的流场,影响仪表的测量精度。仪表的上下游直管段长度要求见图,DN 为仪表公称通径,单位:mm

涡街流量计安装方式
注:
      1、调节阀尽可能不安装在涡街流量仪表的上游,而应安装在涡街流量仪表的下游 10D 以外。
      2、上、下游配管内径应相同。如有差异,则配管内径 Dp 与涡街仪表表体内径 Db,应满足以下关系0.98Db≤Dp≤1.05Db
      3、上、下游配管应与流量仪表表体内径同心,它们之间的不同轴度应小于 0.05Db
      4、仪表与法兰之间的密封垫,在安装时不能凸入管内,其内径应比表体内径大 1-2mm
      5、测压孔和测温孔的安装设计。被测管道需要安装温度和压力变送器时,测压孔应设置在下游 3-5D处,测温孔应设置在下游 6-8D 处。D 为仪表公称口径,单位:mm 6、仪表在管道上可以水平、垂直或倾斜安装。
      7、测量气体时,在垂直管道安装仪表,气体流向不限。但若管道内含少量液体,为了防止液体进入仪   表测量管,气流应自下而上流动,如图(四)a 所示
      8、 测量液体时,为了保证管内充满液体,所以在垂直或倾斜管道安装仪表时,应该保证液体流动方向从下而上。若管道内含少量气体,为了防止气体进入仪表测量管,仪表应安装在管线的较低处如图(四)b 所示
      9、测量高温、低温介质时,应注意保温措施。转换器内部(表头壳体内)高温一般不应超过 70℃;低温易使转换器内部出现凝露,降低抑制电路板的绝缘阻抗,影响仪表正常工作。
智能涡街流量计安装图

6.3插入式涡街流量仪表安装步骤

      1.在管道上用气焊开一个略小于φ100mm 的圆孔,并把圆孔周围毛刺清除干净,以保证测头旋转流利;

      2.在管道圆孔处焊上厂家提供的法兰,要求法兰轴线与管道轴线垂直;

      3.将球阀及传感器安装在焊接好的法兰上;

      4.调节丝杠,使插入深度符合要求(保证测头中心轴线和管道中心轴线重合),流体流向必须与方向标上的指示箭头保持一致;

      5.均匀拧紧压盖上的螺丝。(注:压盖的松紧程度决定仪表的密封程度和丝杠能否旋动);

 

      6.检查各环节是否完成好,慢慢打开阀门观察是否有泄漏(需特别注意人身安全)若有泄露请重复步骤 5、6。

 

智能涡街流量计选型

涡街流量计型谱 

说明 

LUGB

LUGE 

压电式涡街流位计

电容式涡街流非常计 

仪表类型 

 

2

3

4

5

6

7

8

法兰卡装式

法兰连接式

管道对接式

螺纹连接式

卡箍连接式

固定插人式

球闷插人式 

安装方式 

 

2

3

4

液体

气体

燕汽 

测量介质 

 

—X 

流量计公称通径用2-4位阿拉伯数字表示例如:DN200200表示 

公称通径 

 

2

3

4

5

6

7

8

9 

脉冲频率信号无显示

脉冲频率信号带显示

电池供电现场显示

两线制4-20mA信号无显示

两线制4-20mA信号带显示

两线制4-20mA信号带HART通讯

三线制4-20mA信号带显示

三线制4-20mA信号带R-s485通讯 

输出信号 

 

2

3

4

5

6

-50 - 50℃(仅电容式)

-20℃ - 50℃

50 - 250℃

50 - 320℃

50 - 500℃(仅电容式) 

温度规格 

 

  2

3

4

5

6

1.6MPa

2.5MPa

4.0MPa

6.4MPa

更高压力规格(非常高可达32MPa

压力规格 

 

M

P

T

PT 

差压补偿型

压力补偿型

温度补偿型

温度、压力补偿型 

补偿类型 

 

F

Q

S

N

G

B

Y

分体式

潜水型

缩径型

耐腐蚀型

隔爆型

木安防爆塑

一体化补偿型 

其他选项 

LUGE 

-80 

-6 

M 

Y 

一体化型电容式差压型涡街质量流量计计,法兰

连接式,介质小于500℃燕汽。DN80PN25.

电流信号输出带显示。 

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