一、渦街流量計產(chǎn)品概述:
HT-LU渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理研究生產(chǎn)的,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(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幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,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,容易與計算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的測量儀器。
二、渦街流量計產(chǎn)品特點(diǎn):
1.渦街流量計的是抗振性能特別好,無零點(diǎn)漂移,可靠性高。
2.通過長時間對渦街流量計進(jìn)行的大量波形分析和頻譜分析,設(shè)計出的探頭形狀、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,從而限度的克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病?!?②渦街流量計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。
3.結(jié)構(gòu)簡單牢固,無可動部件,可靠性高,使用維護(hù)方便。
4.檢測元件不與介質(zhì)接觸,性能穩(wěn)定,使用壽命長 傳感器采用檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝,而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內(nèi),不與被測介質(zhì)接觸,所以渦街流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、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或模擬信號,無零點(diǎn)漂移,精度高,方便與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)
6.測量范圍寬,量程比可達(dá)1:10
7.渦街流量計測量體積流量時不需補(bǔ)償,渦街輸出的信號實(shí)際上是與流速成線性關(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的渦街流量計測量可燃?xì)怏w的流量,若管道內(nèi)的流量Qmax =200m3/h時,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、液體流量均可測量。
三、渦街流量計技術(shù)參數(shù):
規(guī) 格 | 說 明 |
公稱通徑(mm) | 15,25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(200~2000 插入式) |
公稱壓力(MPa) | DN15-DN200 4.0(>4.0 協(xié)議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6 協(xié)議供貨) |
介質(zhì)溫度(℃) | 壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協(xié)議訂貨) |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨) |
允許振動加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g |
精確度 | ±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS |
范圍度 | 1:6~1:30 |
供電電壓 | 傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V 電池 |
輸出信號 | 方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA |
壓力損失系數(shù) | 符合JB/T9249 標(biāo)準(zhǔn)Cd≤2.4 |
防爆標(biāo)志 | 本安型:ExdⅡia CT2-T5 隔爆型:ExdⅡCT2-T5 |
防護(hù)等級 | 普通型IP65 潛水型IP68 |
環(huán)境條件 | 溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa |
適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 |
傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型(4~20mA):負(fù)載電阻≤750Ω |
四、渦街流量計工作優(yōu)點(diǎn):
1.渦街流量計的是抗振性能特別好,無零點(diǎn)漂移,可靠性高。
2.通過長時間對渦街流量計進(jìn)行的大量波形分析和頻譜分析,設(shè)計出的探頭形狀、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,從而限度的克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病?!?②渦街流量計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。
3.結(jié)構(gòu)簡單牢固,無可動部件,可靠性高,使用維護(hù)方便。
檢測元件不與介質(zhì)接觸,性能穩(wěn)定,使用壽命長 傳感器采用檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝,而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內(nèi),不與被測介質(zhì)接觸,所以渦街流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。
4.輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號,無零點(diǎn)漂移,精度高,方便與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)測量范圍寬,量程比可達(dá)1:10
5.渦街流量計測量體積流量時不需補(bǔ)償,渦街輸出的信號實(shí)際上是與流速成線性關(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,若測量氣體的體積流量就不需要補(bǔ)償了。
6.壓力損失小。
7.用口徑DN50的渦街流量計測量可燃?xì)怏w的流量,若管道內(nèi)的流量Qmax =200m3/h時,傳感器的壓力損失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
8.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)。
9.應(yīng)用范圍廣,蒸汽、氣體、液體流量均可測量。
五、渦街流量計工作原理:
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,這種旋渦稱為卡門渦街旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(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 (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數(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,VSF的流量計算式為
(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)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)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。