渦街流量計
智能渦街流量計主要用于工業管道介質流體的流一測量,如氣體,液體,蒸汽等多種介質,其特點是壓力損失小,量程范圍大,為度高,在測是開況體積流量時幾乎不受流體密度,壓力,溫度等參數的影響,無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小,儀表參數能長期穩定,本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在負25度到320度的工作溫度范圍內工作,有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進理想的流量儀表。
主要性能參數
特點 |
工作原理 |
產品選型: |
規格代碼 | 說明 | |||||||||||||||||||||
| 浩遠 | |||||||||||||||||||||
| 流量儀表 | |||||||||||||||||||||
| 卡門渦街 | |||||||||||||||||||||
| 普通型 | |||||||||||||||||||||
固定插入式 | ||||||||||||||||||||||
就地顯示 | ||||||||||||||||||||||
| 法蘭卡裝 | |||||||||||||||||||||
| 液體 | |||||||||||||||||||||
氣體 | ||||||||||||||||||||||
| 通徑15mm | |||||||||||||||||||||
通徑20mm | ||||||||||||||||||||||
通徑25mm | ||||||||||||||||||||||
通徑32mm | ||||||||||||||||||||||
通徑40mm | ||||||||||||||||||||||
通徑50mm | ||||||||||||||||||||||
通徑65mm | ||||||||||||||||||||||
通徑80mm | ||||||||||||||||||||||
通徑100mm | ||||||||||||||||||||||
通徑125mm | ||||||||||||||||||||||
通徑150mm | ||||||||||||||||||||||
通徑200mm | ||||||||||||||||||||||
通徑250mm | ||||||||||||||||||||||
通徑300mm | ||||||||||||||||||||||
通徑350mm | ||||||||||||||||||||||
通徑400mm | ||||||||||||||||||||||
通徑450mm | ||||||||||||||||||||||
通徑500mm | ||||||||||||||||||||||
通徑XX*10mm | ||||||||||||||||||||||
| 碳鋼 | |||||||||||||||||||||
不銹鋼 | ||||||||||||||||||||||
| 組合式 | |||||||||||||||||||||
| 脈沖頻率輸出 | |||||||||||||||||||||
0-10mA輸出 | ||||||||||||||||||||||
4-12mA輸出 | ||||||||||||||||||||||
| 普通型-40┈+250oC | |||||||||||||||||||||
高溫型+250oC┈+350oC |
·無可動部件,長期穩定,結構簡單便于安裝和維護。·傳感器輸出為脈沖頻率,其頻率與被測流體的實際流量呈線性,零點無漂移,性能十分穩定,結構形式多樣,有管道 式、插入式流量傳感器形式。·精確度較高,通常液體的測量精度為±1.0%;氣體的測量精度為±1.5%。·測量量程范圍寬,在雷諾數為2×104 ~7×106范圍內,可達1:20。·壓損。s為孔板流量計的1/4~1/2),屬于節能流量儀表。·安裝方式靈活,根據現場工藝管道不通,可水平,垂直和不同角度傾斜安裝。·采用消擾電路和抗震動傳感頭,具有一定抗環境振動性能。·采用超低功耗單片微機技術,1節3V10AH鋰電池可使用5年以上。·由軟件對儀表系數非線性進行修正,提高測量精度。·采用EPROM對累積流量進行掉電保護,保護時間大于10年。
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一、產品概述HK-LUGB系列渦街流量計是利用液體振動原理而開發的一種新型流量計,廣泛應用在石油、化工、冶金、造紙等行業流體的計量,該流量計無可動部件,可靠性強、精度高、壽命長,可在很寬的流量范圍內精確測量液體的瞬時流量和累計流量。其不受介質溫度、壓力、粘度及組分的影響,同時不堵、不卡、不易結垢、耐高溫、高壓,安全防爆,適用于惡劣環境。流量計分一體化顯示和遠傳顯示,并可輸出脈沖信號或電流信號與微機聯網。
二、主要特點1.結構簡單而牢固,無可動部件,可靠性高,長期運行十分可靠。2.安裝簡單,維護十分方便。3.檢測傳感器不直接接觸被測介質,性能穩定,壽命長。4.輸出是與流量成正比的脈沖信號,無零點飄移,精度高。5.測量范圍寬,量程比可達1:10。6.壓力損失較小,運行費用低,更具節能意義。7.在一定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響,儀表系數僅與旋渦發生體的形狀和尺寸有關,測量流體體積流量時無需補償,調換配件后一般無需重新標定儀表系數。 8.應用范圍廣,蒸汽,液體,氣體的流量均可測量。
三、工作原理渦街流量傳感器是以卡門(Kaman)和斯特勞哈(Strouhsl)有關旋渦的產生和旋渦與流速關系的理論來測量流量的。當介質以一定速度流過三角柱體時,在三角柱體兩側后面產生一個交替排列的旋渦帶,稱之為“卡門渦街”(見下圖)。 由于旋渦發生體兩側交替產生旋渦,于是在發生體兩側產生壓力脈動,從而使檢測體產生交變壓力,封裝在探頭體內的壓電晶體元件在交變應力的作用下,產生與旋渦同頻率的交變電荷信號,放大器將這種電荷信號進行放大、濾波、整形、最后輸出頻率與介質流速成正比的脈沖信號(或轉換成4 ~20mA信號),送至積算儀進行處理、顯示和控制。 一定雷諾數范圍內(2×104~7×106 ),旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發生體的迎流面寬度d之間關系式為f=St•v/d,式中St 為斯特勞哈數,它是一個無量綱的系數,只要準確測出頻率f,就可以求得流體流速v,由v求出體積流量。
四、技術指標1.測量介質:液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。 2.精度等級:液體±1.0%,氣體(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。3.工作壓力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。 4.介質溫度:普通型-40~150℃ 中溫型-40~250℃ 高溫型-40~350℃。 5.輸出信號:三線電壓脈沖,低電平0~1V,高電平 > 4V,占空比50%; 二線制標準電流4~20mA;三線制標準電流0~10mA。 6.工作環境:-35℃~+60℃,濕度≤95%RH。 7.工作電源:DC12V;DC24V。 8.殼體材料:碳鋼、不銹鋼。 9.防爆類型:本安型 ExibIICT6。
五、外形尺寸
六、插入式渦街流量計將渦街測量頭插入管道特定位置,通過測量該位置的局部流量,根據管道截面流速分布關系,計算出管道內平均流速值。它由轉換器、插入桿組件、球閥(根據需求配 )、安裝短管(ф100)、渦街測量頭等組成。安裝步驟: 1.在需要安裝流量計的管道正上方(水平管道有此要求),割開 一個略小于ф100的孔,去掉毛刺; 2.將配套的一端帶有法蘭的短管放在孔的上面,保持短管與管 道垂直,焊接牢固; 3.放上墊片,插入流量計,法蘭連接,若此時有球閥,應先將球閥放在短管上連接好,再打開球閥,插入流量計; 4.保證流量計前有大于15D和后有5D的直管段(D為管道內徑)。
七、型號選擇流量儀表的選型是儀表應用中的非常重要的工作,據有關部門統計,流量儀表在實際應用中有2/3的故障是錯誤選型和錯誤安裝造成的,請特別注意。
型號 | 說明 | ||||||
HK-LUGB— | □ | □ | □ | □ | □ | □ | |
連接方式 | 1 |
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| 法蘭接連 (溫壓補償型) |
2 | 法蘭夾裝 | ||||||
3 |
| 插入式 | |||||
測量介質 | 1 | 氣體 | |||||
2 | 液體 | ||||||
3 | 蒸汽 | ||||||
公稱通徑 | 01 | 15mm | |||||
02 | 20mm | ||||||
03 | 25mm | ||||||
04 | 40mm | ||||||
05 | 50mm | ||||||
06 | 65mm | ||||||
08 | 80mm | ||||||
10 | 100mm | ||||||
12 | 125mm | ||||||
15 | 150mm | ||||||
20 | 200mm | ||||||
25 | 250mm | ||||||
30 | 300mm | ||||||
結構形式 | Z | 一體式儀表 | |||||
F | 分體式儀表 | ||||||
轉換器類型 | N | 傳感器型:+12V或24V供電,輸出三線制脈沖信號 | |||||
A | 變送器型:+24V供電,輸出二線制4~20mA | ||||||
B | 智能型:鋰電池供電,現場顯示無信號輸出 | ||||||
C | 智能型:+24V供電,現場顯示并輸出二線制4~20mA | ||||||
C1 | 智能型:+24V供電,現場顯示并帶有RS486通訊協議 | ||||||
防爆等級 | N | 標準型,不防爆 | |||||
E | 隔爆型,ExdIIBT6 |
八、對直管段的要求為了確保儀表正常、準確運行,傳感器安裝點的上下游必須有一定的直管道,以調整流場,如圖所示。 圖1:同心縮管;圖2:同心擴管; 圖3:一個90度彎頭;圖4:同一平面兩個90度彎頭;圖5:不同平面兩個90度彎頭; 圖6 :調節閥應安裝在傳感器下游5D以 遠處,若必須安裝在傳感器上游,則傳感器上游應有不小于50D的 等徑直管段,下游應有不小于5D 的等徑直管段。九、對管道的要求1)上、下游配管內徑D和與傳感器內徑DN相同,其差異滿足下述條件:0.95DN≤D≤1.1DN。 2)配管應與傳感器同心,同軸度應小于0.05DN。 3)密封墊不能凸入管道內,其內徑可比傳感器內徑略大。 4)如需斷流檢查與清洗傳感器,應設置旁通管道,如下圖所示。
九、對管道振動的要求傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上,若不得已要安裝時,必須采取減震措施,在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置,并加防振墊。 特別注意:在空壓機出口處振動較強,不能安裝傳感器,應安裝在儲氣罐之后。
詳情請查閱本公司網站: www.shwyyb.cn www.jkbsq.com www.shwyyq.com
渦街流量計選型:選擇渦街流量計必須需要知道的幾個參數:1、測量介質 2、工作溫度 3、工作壓力 4、管徑、5、流量范圍 6、震動大不大。了解以上參數即可報出準確渦街流量計價格。
一:什么是渦街流量計
GYLUG系列渦街流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。二:渦街流量計工作原理:
渦街流量計在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質平均流速為 ,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關系式:f=SrU1/d=SrU/md 式中 U1--旋渦發生體兩側平均流速,m/s;Sr--斯特勞哈爾數;m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比 管道內體積流量qv為:qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 、K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 式中 K-- 流量計的儀表系數,脈沖數/m3(P/m3)。 K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時,VSF的流量計算式為
斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線式中 qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h; Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力,Pa;Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的! 渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量,是節流式流量計的理想替代產品。 為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司新近開發出了GYLUG改進型渦街流量傳感器,因其獨特的結構和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用! 在實際應用中,往往最大流量遠低于儀表的上限值,隨著負荷的變化,最小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的最佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗高新技術,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。
三:渦街流量計參數及要求
◆測量介質: 氣體、液體、蒸氣◆口徑規格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200◆流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2; 蒸氣流量范圍見表3◆測量精度 1.0級 1.5級◆被測介質溫度:常溫–25℃~100℃◆高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃◆輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m◆脈沖電流遠傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m◆儀表使用環境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃◆材質 不銹鋼, 鋁合金◆電源 DC24V或鋰電池3.6V◆防爆等級 本安型iaIIbT3-T6防護等級 IP65
四:渦街流量計選型表
代號 | 通徑 | 流量范圍㎡/h | ||||||
GYLUG-25 | DN25 | 1~10(液體) | 25~60(氣體) | 蒸汽流量請查看說明書,DN300以上推薦使用插入式渦街流量計 | ||||
GYLUG-32 | DN32 | 1.5~18(液體) | 15~150(氣體) | |||||
GYLUG-40 | DN40 | 2.2~27(液體) | 22.6~150(氣體) | |||||
GYLUG-50 | DN50 | 4~55(液體) | 35~350(氣體) | |||||
GYLUG-80 | DN80 | 9~135(液體) | 90~900(氣體) | |||||
GYLUG-100 | DN100 | 14~200(液體) | 140~1400(氣體) | |||||
GYLUG-150 | DN150 | 32~480(液體) | 300~3000(氣體) | |||||
GYLUG-200 | DN200 | 56~800(液體) | 550~5500(氣體) | |||||
代號 | 功能1 | |||||||
N | 無溫壓補償 | |||||||
Y | 有溫壓補償 | |||||||
代號 | 輸出型號 | |||||||
F1 | 4-20mA輸出(二線制) | |||||||
F2 | 4-20mA輸出(三線制) | |||||||
F3 | RS485通訊接口 | |||||||
代號 | 被測介質 | |||||||
J1 | 液體 | |||||||
J2 | 氣體 | |||||||
J3 | 蒸汽 | |||||||
代號 | 連接方式 | |||||||
L1 | 法蘭卡裝式 | |||||||
L2 | 法蘭連接式 | |||||||
代號 | 功能2 | |||||||
E1 | 1.0級 | |||||||
E2 | 1.5級 | |||||||
T1 | 常溫 | |||||||
T2 | 高溫 | |||||||
T3 | 蒸汽 | |||||||
P1 | 1.6MPa | |||||||
P2 | 2.5MPa | |||||||
P3 | 4.0MPa | |||||||
D1 | 內部3.6V供電 | |||||||
D2 | DC24V供電 | |||||||
B1 | 不銹鋼 | |||||||
B2 | 碳鋼 |
五:渦街流量計安裝要求
安裝條件
傳感器應安裝在水平、垂直、傾斜(液體流向自下而上)的與其通徑相同的管道上。傳感器的上游 和下2游應配置一定長度的直管段,其長度應符合前直管段15~20D,后直管段5~1OD的要求。
安裝液體傳感器的附近管道內應充滿被測液體。
傳感器應避免安裝在有強烈機械振動的管道上。
直管段的內徑盡可能與傳感器通徑一致,若不能一致,應采用比傳感器通徑略大的管道,誤差 要≤3%,并不超過5mm。
被測介質含有較多雜質時,應在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。
傳感器應避免安裝在有較強電磁場干擾、空間小和維修不方便的場合。
管道情況 | 上游 | 下游 |
同心收縮管 全開閘閥 | 15D | 5D |
90℃直角彎頭 | 20D | 5D |
同平面二個90℃彎頭 | 25D | 5D |
半開閘閥 調節閥 | 50D | 5D |
不同平面二個90℃彎頭 | 40D | 5D |
帶整流管束 | 12D | 5D |
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