LT-LUB智能渦街流量計(jì)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(chēng)為卡門(mén)旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)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 (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 ?。?)
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(wú)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(jiàn),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
(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線(xiàn)
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;
LT,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;
LT,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(jiàn),VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)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(cè)質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度,流體物性和組分對(duì)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(mén)旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)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(cè)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(kāi)發(fā)出了SDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其*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zui大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,zui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(wèn)題,通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(zhǎng)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(duì)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*,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(gòu)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(cè)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(cè)量可直接測(cè)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(cè)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(cè)量范圍正常測(cè)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(cè)量流量范圍液體、氣體流量測(cè)量范圍見(jiàn)表2;蒸氣流量范圍見(jiàn)表3
◆測(cè)量精度1.0級(jí)? 1.5級(jí)
◆被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃
◆高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆輸出信號(hào)脈沖電壓輸出信號(hào)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(hào)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(jí)本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級(jí)IP65
智能渦街流量計(jì)產(chǎn)品選型
代號(hào) | 通徑 | 流量范圍㎡/h | ||||||
LT-LUB-25 | DN25 | 1~10(液體) | 25~60(氣體) | 蒸汽流量請(qǐng)查看說(shuō)明書(shū),DN300以上*使用插入式渦街流量計(jì) | ||||
LT-LUB-32 | DN32 | 1.5~18(液體) | 15~150(氣體) | |||||
LT-LUB-40 | DN40 | 2.2~27(液體) | 22.6~150(氣體) | |||||
LT-LUB-50 | DN50 | 4~55(液體) | 35~350(氣體) | |||||
LT-LUB-80 | DN80 | 9~135(液體) | 90~900(氣體) | |||||
LT-LUB-100 | DN100 | 14~200(液體) | 140~1400(氣體) | |||||
LT-LUB-150 | DN150 | 32~480(液體) | 300~3000(氣體) | |||||
LT-LUB-200 | DN200 | 56~800(液體) | 550~5500(氣體) | |||||
| 代號(hào) | 功能1 | ||||||
N | 無(wú)溫壓補(bǔ)償 | |||||||
Y | 有溫壓補(bǔ)償 | |||||||
| 代號(hào) | 輸出型號(hào) | ||||||
F1 | 4-20mA輸出(二線(xiàn)制) | |||||||
F2 | 4-20mA輸出(三線(xiàn)制) | |||||||
F3 | RS485通訊接口 | |||||||
| 代號(hào) | 被測(cè)介質(zhì) | ||||||
J1 | 液體 | |||||||
J2 | 氣體 | |||||||
J3 | 蒸汽 | |||||||
| 代號(hào) | 連接方式 | ||||||
L1 | 法蘭卡裝式 | |||||||
L2 | 法蘭連接式 | |||||||
| 代號(hào) | 功能2 | ||||||
E1 | 1.0級(jí) | |||||||
E2 | 1.5級(jí) | |||||||
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 |
渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
LT-LUB-的zui大優(yōu)點(diǎn)是抗振性能特別好,無(wú)零點(diǎn)漂移,可靠性高。
通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)渦街流量計(jì)進(jìn)行的大量波形分析和頻譜分析,富沃得設(shè)計(jì)出了*的探頭形狀、壁厚,高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體,采用*的數(shù)控車(chē)床進(jìn)行加工,確保加工的同軸度和光潔度等技術(shù)參數(shù),配合特殊的工藝處理,從而zui大限度的克服渦街流量計(jì)存在的固有自振蕩頻率對(duì)信號(hào)的影響這個(gè)通病。這是富沃得公司在制作渦街流量計(jì)方面的技術(shù)*優(yōu)勢(shì),使得富沃得公司出廠的渦街流量計(jì)具有量好的抗振動(dòng)能力。
②FFM63系列的傳感器的通用性很強(qiáng),從而使傳感器具有良好的互換性采用*數(shù)控設(shè)備加工傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等,確保加工精度,從而使零部件(特別是旋渦發(fā)生體)的通用性強(qiáng),從而真正做到不會(huì)因零部件的更換而影響傳感器的重復(fù)性和精度;能產(chǎn)生強(qiáng)大而穩(wěn)定的渦街信號(hào)。
③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,使用維護(hù)方便。
④檢測(cè)元件不與介質(zhì)接觸,性能穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng)
傳感器采用檢測(cè)探頭與旋渦發(fā)生體分開(kāi)安裝,而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測(cè)探頭內(nèi),不與被測(cè)介質(zhì)接觸,所以FFM63系列渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。
⑤輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)或模擬信號(hào),無(wú)零點(diǎn)漂移,精度高,方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)
⑥測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10
⑦渦街流量計(jì)測(cè)量體積流量時(shí)不需補(bǔ)償,渦街輸出的信號(hào)實(shí)際上是與流速成線(xiàn)性關(guān)系的,也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱说玫搅黧w的密度,乘以體積流量就得到質(zhì)量流量,若測(cè)量氣體的體積流量就不需要補(bǔ)償了。
⑧壓力損失小。
用口徑DN50的渦街流量計(jì)測(cè)量可燃?xì)怏w的流量,若管道內(nèi)的zui大流量Qmax =200m3/h時(shí),傳感器的壓力損失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
⑨在一定的雷諾數(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,僅是與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)。
⑩應(yīng)用范圍廣,蒸汽、氣體、液體流量均可測(cè)量。
渦街流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)
●測(cè)量流體:飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、氣體、液體(避免多相流)
●測(cè)量準(zhǔn)確度及重復(fù)性:
測(cè)量流體 | 準(zhǔn)確度 | 重復(fù)性 |
氣體(含蒸汽) | 1.0級(jí) | 0.33% |
液體 | 1.5級(jí) | 0.5% |
●測(cè)量范圍
測(cè)量流體 | 流速下限(m/s) | 流速上限(m/s) |
氣體(含蒸汽) | 7 | 70 |
液體 | 0.7 | 7 |
●額定壓力:1.6MPa、2.5MPa、6.3MPa
●流體溫度:-40℃~250℃(普通型),100℃~350℃(普通型)
●結(jié)構(gòu)類(lèi)型:一體型渦街流量計(jì)
●結(jié)構(gòu)材質(zhì)
部件名稱(chēng) | 材質(zhì) |
傳感器表體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 |
旋渦發(fā)生體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 |
檢測(cè)探頭 | 316L |
連桿 | 304不銹鋼 |
散熱器 | 鋁合金 |
墊片 | 耐高溫石棉墊、丁晴橡膠墊片、石墨墊片 |
●工作電源
*種電源方式 | 3.6V鋰電池供電(就地顯示型) |
第二種電源方式 | 24VDC(或12VDC) |
第二種電源方式 | 24VDC(或12VDC)或3.6V鋰電池供電雙電源供電 |
●輸出信號(hào):脈沖輸出、4~20mA 電流輸出,RS485通訊等三種輸出可供選擇
●電氣接口:M20*1.5
●防護(hù)等級(jí):IP65
●表體處理:傳感器表體采用不銹鋼噴砂,放大器外殼采用噴塑。
●環(huán)境溫度:-35℃~60℃(無(wú)LCD)、-5℃~60℃(帶LCD)
●相對(duì)濕度:5%~95℃
渦街流量計(jì)的安裝要求
渦街流量計(jì)有許多種結(jié)構(gòu)形式,安裝、維修人員需要了解所裝儀表的具體結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及流量信號(hào)的轉(zhuǎn)換,了解信號(hào)傳輸過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié),按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝,以確保流量計(jì)的精確測(cè)量。
本公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)供應(yīng):智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì),頂裝磁翻板液位計(jì),磁浮球液位計(jì)
分體式電磁流量計(jì),橢圓齒輪流量計(jì) ,金屬管浮子流量計(jì) ,金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)