1、概述
MTPCL-5WJ渦街流量計是利用流體震動原理開發(fā)的一種流量儀表，改流量計無可動部件，可靠性好、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量流體的瞬時流量和累計流量，其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及成分變化的影響，同時不堵、不卡、不易結(jié)垢、耐高溫、耐高壓、安全防爆，可用于惡劣環(huán)境的測量。
MTPCL-5WJ系列渦街流量計可廣泛適用于石油、化工、冶金、電力、制藥、環(huán)保、食品的工業(yè)環(huán)境中，可測量，液體、氣體、蒸汽等流體的流量測量。
2.
工作原理
MTPCL-5WJ系列渦街流量計是應(yīng)用卡門和斯特羅哈爾有關(guān)漩渦的產(chǎn)生和漩渦與流量關(guān)系的理論為依據(jù)來測量流體的流量。如下圖所示，在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，在擋體兩側(cè)交替形成漩渦，當(dāng)雷諾數(shù)大于10000時，漩渦的頻率f與流體的平均流速V成正比，因而也與流量成正比，由漩渦產(chǎn)生的交替壓力作用于封裝在表體內(nèi)的壓電傳感器時，使傳感器產(chǎn)生壓電效應(yīng)。由傳感器檢測到這種電荷的變化，并轉(zhuǎn)換為頻率脈沖信號或4~20mA模擬信號輸出。
流體流速可通過以下公式計算所得
f： 漩渦頻率
Sr：斯特羅哈爾數(shù)
V： 流速
D：管道內(nèi)徑
d： 漩渦發(fā)生體寬度
2.
特點
?無機械運動部件、結(jié)構(gòu)緊湊，維護方便
?測量精度高、性能穩(wěn)定
?壓損小、節(jié)能
?接液部分為不銹鋼材質(zhì)、金屬墊密封，安全可靠
?可用于測量氣體、液體、混合氣體、蒸汽的體積流量和質(zhì)量流量
?清晰易讀的LCD顯示瞬時流量和累計流量
?量程比寬
?可通過按鍵設(shè)置所有應(yīng)用參數(shù)
?多種安裝方式選擇，適用高溫高壓條件
?的減震結(jié)構(gòu)設(shè)計
?五段線性函數(shù)修正，消除線性誤差
?具備故障自檢、自修復(fù)功能
?內(nèi)置數(shù)據(jù)累加器
?掉電數(shù)據(jù)保護
2.
2.
適用范圍
?適用介質(zhì)：液體、氣體、蒸汽
?適用管徑：法蘭連接式 DN25~DN300
插 入 式 DN200~DN1500
?溫度范圍：-40°C~＋350°C
?壓力范圍：0~42MPa
?過程連接：對夾式、法蘭式、插入式，在線插入式
2.
技術(shù)參數(shù)
測量介質(zhì) | 液體、氣體、蒸汽(單相介質(zhì)或可以認(rèn)為是單相介質(zhì)的流體) | 流速范圍 | 液體0.3~7m/s，氣體4.0~60m/s，蒸汽5~70m/s | |
管徑范圍 | 法蘭式 DN25~DN300 | 測量精度 | 法蘭式:±0.5% F.S；±1.0% F.S；±1.5% F.S | |
插入式DN200~DN1500 | 插入式: ±2.5% | |||
介質(zhì)溫度 | －40°C~＋350°C | 結(jié)構(gòu)形式 | 法蘭對夾式、法蘭管段式、插入式 | |
介質(zhì)壓力 | 1.6MPa 2.5MPa 4.0MPa (≥4.0MPa定制) | 量程比 | 8:1(±0.5% F.S)；10:1(±1.0% F.S)；15:1(±1.5% F.S) | |
儀表材質(zhì) | 1Cr18Ni9Ti(其它材質(zhì)協(xié)議定貨) | 擴展下限 | 液體0.2m/s；氣體3m/s(配過渡法蘭) | |
阻力系數(shù) | 滿管式：Cd≤２.5 | 雷 諾 數(shù) | 正常2×104~7×106，擴展1×104~7×106 | |
振動系數(shù) | ≤0.2g | 環(huán)境溫度 | -40~+55°C | |
防護等級 | 普通型IP65(其他等級協(xié)議定貨) | 相對濕度 | ≤90% | |
防爆等級 | Ex(ia)IICT2-T5(可選) | 數(shù)據(jù)保護 | EEPROM，數(shù)據(jù)掉電不丟失 | |
供電輸出 | 脈沖型：24V D.C 輸出1-5VTTL電平脈沖 | 顯示方式 | 6位浮點數(shù)顯示瞬間流量，8位浮點數(shù)顯示累計流量 | |
電流型 +24V D.C 輸出4~20mA | 刷新周期可選2s，5s或10s，默認(rèn)2s |
2.
測點選擇
?流量計應(yīng)水平或垂直安裝(流體的流向自下而上)在與公稱通徑相應(yīng)的管道上
?在流量計的上游側(cè)不應(yīng)設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥
?流量計上游和下游應(yīng)配置一定長度的直管段，其長度應(yīng)滿足下表要求：
上游管道形式 | 上游直管段長度 | 下游直管段長度 |
同心縮全開閘閥 | ≥15D | |
一個90°彎頭 | ≥20D | |
同一平面二個90°彎頭 | ≥25D | ≥5D |
不同平面二個90°彎頭 | ≥40D |
?如上游直管段長度不能滿足要求，建議用戶在上游側(cè)管道中安裝流體整流器
?若管道需要縮徑，其直管段與漸變管的長度應(yīng)滿足以下要求
流量計縮徑示意圖
其中：D1D2為管道內(nèi)徑，
當(dāng)D1/D2＞1.6，L≤5D 2，
當(dāng)D1／D2≤1.6，L≥3D 2
?為不影響生產(chǎn)，便于檢修，安裝旁通管
?避免周圍有強磁場或電場，以免對儀表產(chǎn)生干擾
?避免震動較大的管道以保證測量精度
?流量計需要帶溫度、壓力補償時，測壓點選在流量計下游3~5D處，測溫點選在下游6~8D處
壓力變送器和溫度變送器的安裝
?留有足夠的空間以及地點是否便于人員接近以便安裝及維護。
2.
選型計算
?連接方式
MTPCL-5WJ的過程連接方式有對夾式，法蘭管段式，插入式和在線插入式4種。一般建議選用法蘭卡裝式，因為其結(jié)構(gòu)緊湊，價格低，而且供貨周期短。在線插入式一般用于無法停產(chǎn)安裝檢修的場合。
?結(jié)構(gòu)類型
一體型結(jié)構(gòu)和分體型結(jié)構(gòu)。一般采用一體型結(jié)構(gòu)，只有在特殊場合下采用分體型結(jié)構(gòu)(如：介質(zhì)溫度高時、環(huán)境溫度或濕度高時、帶現(xiàn)場顯示為讀數(shù)方便時)。
?顯示方法
無現(xiàn)場顯示、帶現(xiàn)場顯示和只帶現(xiàn)場顯示?，F(xiàn)場顯示是指在表頭上裝有液晶顯示器，可顯示累積流量、瞬時流量等參數(shù)。
?信號輸出方式
脈沖信號輸出和4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。一般情況下建議采用脈沖信號輸出，因為脈沖信號直接與旋渦脫落頻率相對應(yīng)，不需轉(zhuǎn)換，具有的累計精度；同時，在通常的傳輸距離內(nèi)，脈沖信號傳輸效果較好。標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)。
?防爆型式
非防爆型和本安防爆型。如果被測介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì)，應(yīng)選用防爆型。
?溫壓補償
在測量蒸汽的質(zhì)量流量時，由于其密度隨著溫度和壓力的變化而變化，所以要隨時對蒸汽的密度進行補償，這時要用鉑熱電阻和壓力變送器與渦街流量傳感器共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。
如果是測量飽和蒸汽，要用鉑熱電阻或壓力變送器組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)；
如果是測量過熱蒸汽，要用鉑熱電阻和壓力變送器共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)；
無論是測量飽和蒸汽還是過熱蒸汽，如果溫度和壓力比較穩(wěn)定，為降低設(shè)備成本，也可以根據(jù)工況狀態(tài)，用設(shè)定固定值的辦法補償密度；
其他介質(zhì)可根據(jù)實際情況組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)
?傳感器口徑
傳感器口徑不同，其測量范圍不同，可依據(jù)以下表格選取適當(dāng)?shù)膫鞲衅骺趶?/span>
滿管式渦街流量變送器流量范圍參考表
管徑 mm | 參考儀表系數(shù) 脈沖數(shù)/m 3 | 液 體 | 氣 體 | 蒸 汽 | |||
參考流速：0.3~7m/s | 參考流速：4.0~60m/s | 參考流速：5~70m/s | |||||
脈沖頻率 (Hz) | 流量范圍m3/h | 脈沖頻率(Hz) | 流量范圍 m3/h | 脈沖頻率(Hz) | 流量范圍 m3/h | ||
25 | 75737 | 15~260 | 0.7~12.37 | 185~2230 | 8.8~106 | 210~2588 | 10.0~123 |
40 | 17203 | 8~162 | 1.6~32 | 91~1370 | 18~271 | 114~1598 | 22.6~316 |
50 | 9674 | 7~134 | 2.5~50 | 77~1139 | 28.5~424 | 95~1327 | 35~494 |
80 | 2384 | 4~85 | 6.4~128 | 50~719 | 75~1085 | 60~839 | 90~1266 |
100 | 1220 | 3~68 | 10~200 | 39~575 | 115~1690 | 48~671 | 141~1979 |
150 | 341.6 | 2~43 | 22.5~450 | 25~362 | 260~3817 | 35~423 | 368~4453 |
200 | 141.6 | 1.6~31 | 40~800 | 18~267 | 460~6785 | 22~311 | 565~7916 |
250 | 72.35 | 1.2~25 | 62~1240 | 14~213 | 720~10602 | 17~249 | 883~12370 |
300 | 42.38 | 1~21 | 90~1800 | 12~181 | 1050~15268 | 15~210 | 1270~17820 |
插入式渦街流量變送器流量范圍參考表
管徑 mm | 參考儀表系數(shù) 脈沖數(shù)/m3 | 液 體 | 氣 體 | 蒸 汽 | |||
參考流速0.3~7m/s | 參考流速4.0~60m/s | 參考流速5~70m/s | |||||
脈沖頻率Hz | 流量范圍m3/h | 脈沖頻率(Hz) | 流量范圍m3/h | 脈沖頻率(Hz) | 流量范圍(m3/h) | ||
200 | 577.5 | 6.4~128 | 40~800 | 73.8~1088 | 460~6785 | 90.6~1269 | 565~7916 |
300 | 196.6 | 5.4~81.9 | 100~1500 | 84.2~842 | 1530~15300 | 97.2~972 | 1780~17800 |
400 | 111.5 | 5.6~83.6 | 180~2700 | 83.6~836 | 2700~27000 | 99.1~991 | 3200~32000 |
500 | 71.53 | 5.6~83.6 | 280~4420 | 83.6~836 | 4240~42400 | 98.4~839 | 4950~49500 |
600 | 49.1 | 5.6~83.6 | 410~6100 | 83.6~836 | 6100~61000 | 96.8~968 | 7100~71000 |
800 | 27.5 | 5.6~83.6 | 720~10800 | 82.9~829 | 10850~108500 | 93.7~937 | 12660~126600 |
1000 | 17.5 | 5.5~82.5 | 1130~16900 | 82.6~826 | 17000~170000 | 97.2~972 | 20000~200000 |
1200 | 12.18 | 5.5~82.5 | 1163~24400 | 82.6~826 | 24400~244000 | 96.4~964 | 28500~285000 |
1500 | 7.79 | 5.5~82.5 | 2550~38000 | 82.6~826 | 38200~382000 | 96.3~963 | 44500~445000 |
2.
外型尺寸
單位：mm
DN | A | B | H1 | H2 | D |
25 | 25 | 60 | 320 | 440 | 65 |
40 | 40 | 88 | 348 | 568 | 65 |
50 | 50 | 98 | 348 | 568 | 65 |
80 | 80 | 124 | 384 | 404 | 65 |
100 | 100 | 148 | 408 | 528 | 65 |
150 | 150 | 196 | 456 | 576 | 80 |
200 | 200 | 260 | 520 | 640 | 80 |
250 | 250 | 320 | 572 | 692 | 100 |
300 | 300 | 370 | 632 | 752 | 100 |
注：H 1(介質(zhì)溫度≤200°C) H2 (介質(zhì)溫度≥200°C)
說明：1注意當(dāng)選擇脈沖輸出時，連接電纜為三線制加屏蔽，二線制為二線加屏蔽。
選型注意：請注明介質(zhì)名稱，如介質(zhì)為氧氣時必須用不銹鋼材質(zhì)
2.
變送器投入運行與現(xiàn)場調(diào)試
1. 變送器安裝、接線后，應(yīng)仔細(xì)檢查各部分接線是否正確、可靠，對使用在爆炸場所的變送器，要特別注意接地部分是否正確、可靠，然后才能通電運行。
2. 變送器出廠時，各部件均調(diào)試完畢，一般不再需要現(xiàn)場調(diào)試。
3. 脈沖輸出型渦介流量變送器現(xiàn)場調(diào)整。
4. 增益及靈敏度調(diào)整
變送器需要現(xiàn)場調(diào)整時，請打開放大器殼蓋，分別調(diào)整增益電位器W1(調(diào)整增益：順時針調(diào)增大，逆時針調(diào)減小)，觸發(fā)靈敏度電位器W2(調(diào)整觸發(fā)靈敏度：順時針調(diào)靈敏度提高，逆時針調(diào)靈敏度降低)。
5. 零流量檢查
變送器在零流量狀態(tài)下，放大器應(yīng)無脈沖輸出，流量顯示設(shè)備上瞬時流量顯示為零，累積顯示值不變(用萬用表測量放大器信號輸出端，直流電平應(yīng)無變化，或用示波器觀察無脈沖輸出)。
當(dāng)處于零流量狀態(tài)時，流量顯示設(shè)備指示不為零(或放大器信號輸出端有脈沖輸出)， 則應(yīng)檢查 管道是否有強烈震動。
