一、 特點(diǎn)
LUGB系列渦街流量計(jì)主要用于石油、化工、冶金、電力、供熱等行業(yè)和市政建設(shè)、環(huán)保工程封閉管道中各種液體、氣體和蒸汽的流量計(jì)量和檢測控制?奢敵雒}沖頻率信號或(4~20)mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號,配以相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表,可顯示瞬時(shí)和累積流量,實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量和自動(dòng)控制等多種功能。具有量程寬、精度高、壓力損失小等特點(diǎn),在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等物理參數(shù)的影響。儀表常數(shù)穩(wěn)定,性高,幾乎無須維修。
二、工作原理
渦街流量傳感器是根據(jù)卡門渦街原理研制成的一種流體振蕩型流量儀表。在流體中插入一個(gè)斷面為非流線型柱狀物體時(shí),在柱體后部兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生兩列交錯(cuò)排列的旋渦。旋渦分離的頻率與流速成正比,與柱體的寬度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋渦分離頻率,St:斯特勞哈爾數(shù)(無量綱),V:柱體側(cè)面的流速,d:柱體的迎流面寬度。斯特勞哈爾數(shù)St與雷諾數(shù)Re函數(shù)關(guān)系中的線性部分即是渦街流量計(jì)的線性測量范圍。檢測出旋渦的分離頻率f即可求得管內(nèi)流體的流速,再由流速求出瞬時(shí)體積流量。流過單位體積流體對應(yīng)的脈沖數(shù)稱為儀表系數(shù)(K系數(shù),次/升)。流量Q與頻率f的關(guān)系為Q=f/K。式中Q:瞬時(shí)流量(升/秒),f:頻率(Hz),K:儀表系數(shù)(次/升)。
三、型號命名
LUGB-□□□□-□□□□
四、主要技術(shù)參數(shù)
表一
五、流量范圍
(一)液體和工況氣體的流量范圍見下表:
(二)飽和蒸汽的質(zhì)量流量范圍見下表:
表三 流量單位:kg/h
(三)過熱蒸汽的質(zhì)量流量范圍見下表:
表四
ρ為過熱蒸汽工況密度。過熱蒸汽的上限流速一般不應(yīng)大于70m/s。
注1:傳感器在不同流量下的壓力損失可按下式計(jì)算:
式中:ΔP:壓力損失(Pa)
ρ:被測介質(zhì)工況密度(kg/m3)
v:管內(nèi)平均流速(m/s)
注2:被測介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化或氣蝕現(xiàn)象,應(yīng)使工作狀態(tài)下傳感器內(nèi)的絕對壓力滿足下式要求:
P>2.6ΔP+1.25Pb
式中:P:被測介質(zhì)絕對壓力(Pa)
Pb:被測介質(zhì)工作溫度下對應(yīng)的飽和氣體絕對壓力(Pa)
六、流量計(jì)口徑和可用流量范圍的確定
(一)氣體、液體
渦街流量計(jì)的上限流量一般不受介質(zhì)壓力、溫度等的影響,下限流量則取決于介質(zhì)的工況密度和粘度。因此,確定流量范圍實(shí)際上是確定實(shí)際可用的下限流量。工作流量處于傳感器量程的1/2~2/3處。
步驟一:根據(jù)實(shí)際使用流量查表二初步確定流量計(jì)口徑。常用流量宜選擇在流量上限的50%~70%。注意氣體是指工況流量,如為標(biāo)況流量請用理想氣體狀態(tài)方程將其換算成工況流量(公式1)。
Q=QN×(PN/P)×(T/TN) ………公式1
式中:Q:工況流量
QN:標(biāo)況流量
PN:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(0.101325MPa)
P:工況下介質(zhì)絕對壓力(表壓+大氣壓)
T:工況下介質(zhì)絕對溫度[(273.15+t)K]
t:工況下介質(zhì)溫度(℃)
TN:標(biāo)況絕對溫度(273.15K)
注意:如用戶標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指溫度為20℃,壓力為101325Pa,則TN=293.15K。
步驟二:按公式2計(jì)算由介質(zhì)工況密度決定的下限流量 Qρ。
式中:Qρ:工況密度下介質(zhì)的可測下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ρ0:參比介質(zhì)的密度,水為1000kg/m3,空氣為1.205 kg/m3
ρ:被測介質(zhì)工況密度
介質(zhì)密度較大時(shí),可測流量下限較低。
步驟三:按公式3計(jì)算由介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度決定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工況運(yùn)動(dòng)粘度下介質(zhì)的可測下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ν:被測介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度
ν0:參比介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度,水為1×10-6m2/s,空氣為15×10-6m2/s
運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的換算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:運(yùn)動(dòng)粘度,單位 cSt (mm2/s)
η:動(dòng)力粘度,單位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,單位 g/cm3
介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度較小時(shí),可測下限流量較低。
步驟四:比較Qρ和Qν,確定可用下限流量和線性下限流量。
若Qρ<Qν,可測流量范圍是Qρ~Qmax,線性流量范圍是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可測流量范圍和線性流量范圍都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中規(guī)定的上限流量。液體的最大流速一般應(yīng)小于7m/s,氣體的最大流速一般應(yīng)小于70m/s。
高粘度液體的線性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量較低,則不適合使用渦街流量計(jì)。
(二)蒸汽
測量蒸汽時(shí),如要測量蒸汽的質(zhì)量流量,必須與測溫和測壓元件共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。測量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測量過熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
方法一:根據(jù)蒸汽參數(shù)直接查表選擇流量計(jì)口徑。
方法二:由公式4計(jì)算得出某一口徑流量計(jì)對應(yīng)各種工況蒸汽的流量范圍。
步驟一:由表查出相應(yīng)口徑流量計(jì)的空氣流量范圍。
步驟二:根據(jù)蒸汽的壓力溫度參數(shù),查有關(guān)資料得到蒸汽的密度。
步驟三:由公式4計(jì)算流量計(jì)的下限流量。
式中:Q,ρ:被測蒸汽的流量和密度
Q0,ρ0:參比空氣的流量和密度(1.205kg/m3)
步驟四:確定上限流量。蒸汽的上限流速應(yīng)小于70m/s。
用戶也可查表三得知不同口徑流量計(jì)測飽和蒸汽的流量范圍,或者將過熱蒸汽的密度代入表四算出不同口徑流量計(jì)測過熱蒸汽的流量范圍。
測量蒸汽的質(zhì)量流量時(shí),傳感器必須與測溫和測壓元件共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。測量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測量過熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
七、儀表結(jié)構(gòu)及外形尺寸
法蘭卡裝型尺寸表:
表五 mm
法蘭連接型尺寸表:
表六 mm
八、安裝注意事項(xiàng)
(一)安裝的基本要求
1.對直管段要求傳感器上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)留有較長的直管段,直管段長度隨管道狀況不同而異。不同管道條件下,直管段的安裝要求見表七。對配置的要求:
對配管的要求
安裝傳感器的管道內(nèi)徑須和傳感器內(nèi)徑一致,滿足0.98DN≤D≤1.05DN(DN為傳感器內(nèi)徑,D為配管內(nèi)徑),否則管道必須變徑。連接管道與傳感器同軸度應(yīng)不大于0.05DN。
傳感器上游應(yīng)盡量避免安裝調(diào)節(jié)閥或半開閥門,應(yīng)將調(diào)節(jié)閥或半開閥門安裝在傳感器下游5D之后。
檢修閥安裝在傳感器上游。
傳感器安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關(guān)閥門,對傳感受器的使用壽命影響極大,非常容易對傳感器造成性損壞。
傳感器應(yīng)避免在架空非常長的管道上安裝,因?yàn)殚L時(shí)間使用后,由于傳感器的下垂作用非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時(shí),必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
安裝管道應(yīng)無強(qiáng)烈振動(dòng),否則應(yīng)有必要的減震措施。在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防震墊。
在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng),不能安裝傳感器,應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。
為方便檢修,安裝旁通管。旁通管的連接須注意傳感器的前后直管段。
對外部環(huán)境的要求
傳感器盡量安裝在室內(nèi),必須安裝在室外時(shí)應(yīng)注意防水、防曬,放大器盒外的電纜應(yīng)彎成U型,防止水順著電纜線流入放大器盒內(nèi)。
傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和受到設(shè)備的熱輻射,若必須安裝時(shí),須有隔熱通風(fēng)的措施。
傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中,若必須安裝時(shí),須有通風(fēng)措施。
傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離電噪聲,如大功率變頻器、大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和大功率無線收發(fā)設(shè)備等。
傳感器周圍應(yīng)留有足夠空間,應(yīng)有照明燈和電源插座,并應(yīng)設(shè)置旁通管路,以便安裝接線和定期維護(hù)。
正確安裝的要求
安裝流量計(jì)前應(yīng)吹掃管線,以免管道中有焊渣等較大異物影響傳感器正常工作,甚至損壞傳感器。
渦街流量傳感器在管道上可以水平或垂直安裝,被測介質(zhì)應(yīng)為滿管流動(dòng),垂直安裝時(shí),流向應(yīng)自下而上。
當(dāng)需要溫度、壓力補(bǔ)償時(shí),壓力變送器安裝在流量傳感器下游3-5D處,測溫元件(通常用鉑電阻)安裝在下游6-8D處。
傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測量過熱蒸汽、飽和蒸汽和低溫液體,這樣流體的溫度對放大器的影響較小。當(dāng)用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道時(shí),可將傳感器倒裝。
在有保溫層的管道上,切勿用保溫材料將傳感器上連接放大器盒的連桿都包圍起來,最多不超過連桿高度的三分之一。傳感器殼體可以用保溫材料包裹。
測量氣體流量時(shí),若被測氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處;測量液體流量時(shí),若被測液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。
安裝步驟
法蘭連接型直接將用戶管道上的法蘭與流量計(jì)上的法蘭對接。注意介質(zhì)流向與流量計(jì)上箭頭方向一致,密封墊片勿突出于管道內(nèi)。
法蘭卡裝型安裝步驟如下:
1. 將已安裝好法蘭和螺栓的傳感器卡入直管道內(nèi)(注意傳感器上的流向標(biāo)志應(yīng)與管道內(nèi)介質(zhì)流向一致),用電焊將兩端法蘭片點(diǎn)焊定位。注意法蘭端面應(yīng)與管道垂直,傳感器筒體的中心線應(yīng)與管道中心線重合。
2. 為避免電焊高溫?fù)p壞傳感器,在正式焊接法蘭前拆下螺栓和傳感器。
3. 法蘭與管道焊接好后,管道內(nèi)要清理干凈不得存有焊渣等物。然后將傳感器、石棉墊片和法蘭連接,注意密封墊片不應(yīng)突出于管道內(nèi),其內(nèi)徑可比管道內(nèi)徑大1~2mm,以免影響測量精度。裝上螺栓、墊圈和螺母并緊固。
儀表接線
輸出頻率信號的現(xiàn)場儀表接線:
輸出頻率信號的傳感器與其它設(shè)備之間采用三線制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出回路的最小負(fù)載電阻為10kΩ,最大電容為0.22μF,屏蔽線的電阻小于50Ω。一般情況下連接線用三芯屏蔽線(RWP3×0.5mm),屏蔽層應(yīng)地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。
在高溫或低溫環(huán)境中,要采用適合于現(xiàn)場溫度的屏蔽電纜線;當(dāng)使用現(xiàn)場空氣中含有油、溶劑或其它腐蝕性氣體或液體時(shí),應(yīng)采用適合于這種現(xiàn)場的屏蔽電纜線。
連線不能與電力線平行排在一起,至少間隔15cm,單獨(dú)穿行在金屬管中。連線要固定好,不能晃動(dòng)。
輸出二線制(4~20)mA信號的現(xiàn)場儀表接線:
輸出二線制(4~20)mA信號的傳感器與其它設(shè)備之間采用二線制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出回路的最大負(fù)載電阻為600Ω(包括電纜線的電阻)。一般情況下連接線用600V PVC絕緣電線或電纜;在易受電噪聲干擾的現(xiàn)場需使用二芯屏蔽線(RWP2×0.5mm),屏蔽層應(yīng)地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體(阻流體),則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
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圖(二)表示斯特羅哈爾數(shù)(St)與雷諾數(shù)
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比,稱為儀表常數(shù)(K),見式(2)K=N/Q(1/m³) 公式(2)
式中:K=儀表常數(shù)(1/m³)。N=脈沖個(gè)數(shù) Q=體積流量(m³)
二、主要技術(shù)指標(biāo)
三、流量范圍的選擇
渦街流量計(jì)是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯(cuò)排列的游渦的儀表。
渦街流量計(jì)是屬于最年輕的一類流量計(jì),但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類流量計(jì)。
(1)結(jié)構(gòu)簡單牢固; (2)適用流體種類多; (3)精度較高,使用精度為1.0級(4)范圍度寬; 1:10--1:40
渦街流量計(jì)的詳細(xì)資料: |
f=SrU1/d=SrU/md (1) 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 。2) K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3) 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)測量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為 (4) 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)下和工況下的絕對壓力,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)。 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(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號應(yīng)同時(shí)監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計(jì)量還是有直接影響的。 渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)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(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。 為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能,我公司新近開發(fā)出了SDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。 在實(shí)際應(yīng)用中,往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的工作段,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(jìn)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(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計(jì)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(jì)采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)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(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。 ◆測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣 ◆口徑規(guī)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(shù)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(zhì)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(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m ◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃ ◆材質(zhì) 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(hù)等級 IP65 渦街流量計(jì)產(chǎn)品選型
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溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)的詳細(xì)資料: |
一、溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)產(chǎn)品概述 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)專為測量飽和蒸汽而設(shè)計(jì),可對飽和蒸汽進(jìn)行自動(dòng)密度補(bǔ)償。將流量與溫度補(bǔ)償傳感器集于一體。傳感頭現(xiàn)場可拆卸型表體,可在不影響管道內(nèi)流體流動(dòng)的情況下更換傳感頭。 二、溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)主要特點(diǎn) 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)通過一體化溫度補(bǔ)償,可顯示飽和蒸汽的瞬時(shí)質(zhì)量流量、累計(jì)流量以及溫度、壓力等。也可手動(dòng)設(shè)定蒸汽溫度,溫度及渦街傳感頭都可以在不停止管內(nèi)流體的情況下可更換。 三、溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)技術(shù)參數(shù) ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)測量介質(zhì) 飽和蒸汽、水 ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)公稱口徑 DN25 — DN500 ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)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) ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)精度等級 1.5級、1.0級(首選) 、0.5級、0.2級(需協(xié)議供貨) ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)渦街可測流量范圍 液體:0.4 m/s —10 m/s 氣體、蒸汽:4m/s -- 70 m/s ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)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信號輸出) ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)防爆等級 本安防爆型ExiaⅡCT4 隔爆型ExdⅡCT6 ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)防護(hù)等級 IP54、IP65 ● 溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)表體材質(zhì) 1Cr18Ni9Ti(其它材質(zhì)協(xié)議供貨) 四、溫度補(bǔ)償渦街流量計(jì)型號及功能選擇 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(首選型) B-可測介質(zhì) 1 氣體、液體、蒸汽通用(只限數(shù)字濾波智能示型渦街) 2 測量液體 3 測量氣體 4 測量飽和蒸汽、過熱蒸汽 C-渦街口徑 D-輸出信號 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 無信號輸出現(xiàn)場顯示 E-可測最高介質(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 0 無防爆認(rèn)證,防護(hù)等級為IP54、IP65 1 本安防爆型,防爆等級為ExiaⅡCT4 2 隔爆防爆型,防爆等級為ExdⅡCT6 G-渦街放大器顯示形式 0 無現(xiàn)場顯示型 1 現(xiàn)場顯示型(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 0 1.0級(LUGB型首選,LUCB型需協(xié)議供貨) 1 0.5級(只限LUGB型渦街) 2 0.2級(只限LUGB型渦街,需協(xié)議供貨) 3 2.5級(LUCB型插入型渦街首選型) 4 1.5級(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) 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?娠@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。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、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。可顯示瞬時(shí)質(zhì)量流量、累積質(zhì)量流量或溫度、壓力等?蛇x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%) ST-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) |
標(biāo)準(zhǔn)型 | 多變量型 | 縮徑型 | |
型號 | DY渦街流量計(jì) | 選項(xiàng)代碼: /MV | 選項(xiàng)代碼: /R1, /R2 |
測量流體 | 液體、氣體、蒸汽(避免多相流和粘性流體) | ||
公稱通徑 | 15mm ∼ 300mm (400mm: 特殊訂貨) | 25mm ∼ 200mm | 25mm ∼ 200mm |
精度 | 液體: 讀數(shù)的±1.0%(20000≤Re≤1000) 液體: 讀數(shù)的±0.75%(D×1000≤Re) | 液體: 讀數(shù)的±1.0% (20000≤Re≤1000) | |
氣體、蒸汽: 讀數(shù)的±1.0%(流速小于35m/s) 氣體、蒸汽: 讀數(shù)的±1.5%(流速35m/s~80m/s) | |||
輸出信號 | 雙重輸出(可同時(shí)獲得模擬和晶體管接點(diǎn)輸出信號) | ||
流體溫度范圍 | -29℃∼260℃(一般型) -196℃∼100℃(低溫型: 選購) -29℃∼450℃(高溫型: 選購) | ||
工況壓力范圍 | -0.1MPa (-1kg/cm²)~法蘭額定值 | ||
環(huán)境溫度 | -29~85℃(一體型/無顯示器) -29~80℃(一體型/帶顯示器) -29~85℃(分離型傳感器) -40~85℃(分離型轉(zhuǎn)換器/無顯示器) -30~80℃(分離型轉(zhuǎn)換器/帶顯示器) | ||
環(huán)境濕度 | 5~100%RH(不結(jié)露) | ||
安裝 | 一體型和分離型傳感器: 法蘭安裝或通過與管道相鄰的法蘭進(jìn)行夾持安裝 分離型轉(zhuǎn)換器: 2-inch管安裝 JIS10/20/40、ANSI150/300/600/900, JPI150/300/600, DIN PN10/16/25/40 | ||
電氣連接 | JIS G1/2內(nèi)螺紋,ANSI 1/2NPT內(nèi)螺紋,ISO M20×1.5內(nèi)螺紋 | ||
電氣規(guī)格 | JIS隔爆型,F(xiàn)M防爆型/本安型 ATEX (CENELEC隔爆型/本安型/IEC type n) CSA防爆型/本安型: 雙密封 SAA隔爆型/本安型 | ||
材質(zhì) | 殼體: SCS14A鑄造不銹鋼(equivalent to SUS316,CF8M) 渦街發(fā)生體: 雙相不銹鋼(可選: 防腐型) 密封墊圈: SUS316不銹鋼表面涂覆特氟龍涂層 轉(zhuǎn)換器外殼: 鋁合金 | ||
應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) | *符合EMC標(biāo)準(zhǔn): EN61326-1 Class A,Table 2 (工業(yè)應(yīng)用場合),EN61326-2-3 EN55011 Class A Group 1 *壓力儀表指示: 注明機(jī)身標(biāo)識號0038 H模件 |
智能渦街流量計(jì)的工作原理是卡曼渦街現(xiàn)象,當(dāng)流體以一定的速度流過旋渦發(fā)生體時(shí),在發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,旋渦在發(fā)生體下游呈非對稱排列旋渦帶,通過傳感探頭測出旋渦分離頻率信號,經(jīng)其前置放大器放大和微處理器運(yùn)算處理,實(shí)現(xiàn)流體工況的瞬時(shí)流量、累積流量的顯示和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳控制。廣泛適用于封閉管道中的液體、氣體、蒸汽的體積流量和質(zhì)量流量的計(jì)量。主要特點(diǎn) ● 可測介質(zhì)范圍廣,可適用液體、氣體和蒸氣;● 可測量程范圍寬,一般范圍度可達(dá)10:1以上;● 可測介質(zhì)溫度350℃;●結(jié)構(gòu)簡單牢固,安裝方便,維護(hù)費(fèi)較低;● 無可動(dòng)部件,性高;●輸出為脈沖頻率,其頻率與被測流體的實(shí)際體積流量成正比,它不受流體組分、密度、壓力、溫度的影響
一、智能型渦街流量計(jì) 產(chǎn)品概述
LUGB型渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門(Karman)渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。 該儀表采用先進(jìn)的差動(dòng)技術(shù),配合隔離、屏蔽、濾波等措施,克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題,并采用了獨(dú)特的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施,保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有普通型、智能型,以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。廣泛用于大、中、小型各種管道給排水、工業(yè)循環(huán)、污水處理,油類及化學(xué)試劑以及壓縮空氣、飽和及過熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。
二、測量原理
渦街流量計(jì)是由設(shè)計(jì)在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(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,這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門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:
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,該壓力作用在檢測探頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號,經(jīng)過前置放大器轉(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(或標(biāo)準(zhǔn)信號)。
三、技術(shù)參數(shù)
★ 公稱口徑:滿管式渦街DN10-DN300(mm);插入式渦街DN200~DN2000(mm)
★ 連接方式:法蘭卡裝式、法蘭式、插入式
★ 測量介質(zhì):液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽
★ 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件:P=0.101325MPa;T=20℃
★ 允許使用環(huán)境溫度:-20℃······+55℃
★ 大氣壓力:86KPa~106KPa
★ 相對濕度:5%~95%
★ 介質(zhì)溫度:滿管式渦街為-40℃······+420℃
插入式渦街為-40℃······+250℃
★ 公稱壓力:1.6MPa、2.5MPa、4.0 MPa及以上
★ 量 程 比:1:10;1:15
★ 精度等級:1.0級、1.5級
★ 表體材質(zhì):1Cr18Ni9Ti(其它材質(zhì)協(xié)議供貨)
★ 工作電壓:12VDC、24VDC、3.6VDC鋰電(電池壽命大于2年,只限現(xiàn)場顯示型)
★ 輸出信號:4-20mA、脈沖
★ 通訊方式:RS232、RS485或HART協(xié)議
★ 防爆等級:ExiaIICT6
★ 防護(hù)等級:IP54、IP65
四、 流量范圍
公稱通徑DN(mm) | 液體(t=20℃ ρo=1000kg/m3) | 氣體(t=20℃ 101325Pa空氣) | ||
標(biāo)準(zhǔn)范圍 | 可測流量范圍 | 標(biāo)準(zhǔn)范圍 | 可測流量范圍 | |
15 | 0.8~6 | 0.5~8 | 6~40 | 5~50 |
20 | 1-8 | 0.6-12 | 5-50 | 5-60 |
25 | 1.5-12 | 0.8-16 | 8-80 | 8-120 |
40 | 2.5-30 | 1.5-40 | 20-200 | 18-300 |
50 | 3-50 | 2-60 | 30-300 | 30-500 |
65 | 5-80 | 3-90 | 50-500 | 50-900 |
80 | 8-120 | 5-150 | 80-1000 | 60-1200 |
100 | 12-200 | 6-240 | 100-1000 | 100-2000 |
125 | 20-300 | 13-390 | 150-1600 | 150-3000 |
150 | 30-400 | 15-600 | 250-2500 | 200-4000 |
200 | 40-800 | 30-1200 | 400-4000 | 350-8000 |
250 | 80-120 | 40-1600 | 600-6000 | 500-12000 |
300 | 100-1800 | 50-2000 | 1000-10000 | 600-18000 |
五、儀表外形尺寸
渦街流量計(jì)是利用流體卡門旋渦原理開發(fā)的一種流量計(jì),該流量計(jì)無可動(dòng)部件,性能、精度高、壽命長,可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。且流量計(jì)在測量過程中不受介質(zhì)溫度、壓力及組份的影響;同時(shí)不易堵塞、不易結(jié)垢、耐高溫、高壓,安全防爆。適用于測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣及一般氣體、液體的體積流量。 產(chǎn)品特點(diǎn)★ 結(jié)構(gòu)簡單、無活動(dòng)部件、穩(wěn)定性高、安裝方便★ 量程范圍寬、量程比達(dá)10:1★ 壓力損失小、使用壽命長、運(yùn)行費(fèi)用低★ 介質(zhì)通用性好,液體、氣體、蒸汽均可測量,應(yīng)用范圍廣★ 在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi),流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響,僅與漩渦發(fā)生體的形狀尺寸有關(guān)
主要技術(shù)參數(shù)公稱通徑 | 法蘭夾裝式DN25~DN300 | 結(jié)構(gòu)形式 | 法蘭夾裝式(≤DN300) |
插入式 DN250~DN1500 | 插入式 (≥DN250) | ||
公稱壓力 | 2.5Mpa 4.0MPa | 介質(zhì)溫度 | -40℃~350℃ |
工作電源 | 電源供電 24 VDC | 精度等級 | 法蘭夾裝式 1.0級、1.5級 |
電池供電 3.6V | 插入式 2.5級 | ||
輸出信號 | 脈沖/ 4~20mA/現(xiàn)場顯示 | 重復(fù)性 | ≤0.5% |
環(huán)境溫度 | -40~55℃ | 相對濕度 | 5%~90% |
防護(hù)等級 | IP65 | 防爆等級 | ExdIIBT6(隔爆型) |
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LU系列蒸汽渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測量,蒸汽渦街流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(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,因此性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能穩(wěn)定。蒸汽渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,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,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較、理想的流量儀表。
管道內(nèi)體積流量qv為qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)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)測量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為(4) 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)下和工況下的絕對壓力,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)。 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(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號應(yīng)同時(shí)監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計(jì)量還是有直接影響的! ≌羝麥u街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)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(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。為提高蒸汽渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能,我公司新近開發(fā)出了DXLUG改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。在實(shí)際應(yīng)用中,往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的工作段,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(jìn)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(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計(jì)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,電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)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(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。◆測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣◆口徑規(guī)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(shù)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(zhì)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(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃◆材質(zhì) 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(hù)等級 IP65
代號 | 通徑 | 流量范圍㎡/h | ||||||
LU-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(jì) | ||||
LU-32 | DN32 | 1.5~18(液體) | 15~150(氣體) | |||||
LU-40 | DN40 | 2.2~27(液體) | 22.6~150(氣體) | |||||
LU-50 | DN50 | 4~55(液體) | 35~350(氣體) | |||||
LU-80 | DN80 | 9~135(液體) | 90~900(氣體) | |||||
LU-100 | DN100 | 14~200(液體) | 140~1400(氣體) | |||||
LU-150 | DN150 | 32~480(液體) | 300~3000(氣體) | |||||
LU-200 | DN200 | 56~800(液體) | 550~5500(氣體) | |||||
| 代號 | 功能1 | ||||||
N | 無溫壓補(bǔ)償 | |||||||
Y | 有溫壓補(bǔ)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(zhì) | ||||||
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(nèi)部3.6V供電 | |||||||
D2 | DC24V供電 | |||||||
B1 | 不銹鋼 | |||||||
B2 | 碳鋼 |